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Anlage zum Verpacken von Artikeln
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in Trays Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verpacken von Artikeln,
bevorzugt Flaschen, Dosen und Gläser, in Trays, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Unter "Tray" versteht man einen oben offenen Kasten, z.B. aus Wellpappe,
der lait seinen Seitenwänden die von ihm aufgenommene Artikel nur in ihrem unteren
Bereich umschließt. Ein solches Tray ähnelt dem Deckel eines Schuhkartons.
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Die von einem solchen Tray verpackbaren Artikel müssen eine solche
Form haben, daß sie, gruppenweise geordnet, in das Tray hineinpassen. Solche Artikel
sind bevorzugt
Dosen, Flaschen oder dergleichen. Infolge der gleichen
Höhe dieser Artikel sind solche Traypackungen - ähnlich wie Kartons - aufeinander
stapelbar, die Verwendung solcher Trays senkt aber gegenüber der Verwendung von
Kartons den Verpackungsaufwand. Außerdem sind in Trays verpackte Artikel von außen
her ohne weiteres identifizierbar.
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Um solche Traypackungen maschinell herzustellen, hat eine Anlage der
eingangs genannten Art einen Artikelförderer, der die Artikel heranfördert und gruppenweise
ordnet, sowie einen Trayförderer, der die vereinzelten, wenigstens angenähert fertig
aufgefalteten und in einer aufnahmebereiten Lage befindlichen Trays heranführt und
bereitstellt.
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Jedes Tray nimmt gerade eine Gruppe von Artikeln auf, und dementsprechend
ordnet der Förderer die herangeführten Artikel zu solchen Gruppen.
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Ein Handhabungsgerät mit einem Artikelgreifer - vorzugsweise einem
Flaschen-Greiferkopf - ergreift eine solche Gruppe von Artikeln und setzt sie unter
Beibehaltung ihrer Anordnung in das Tray um.
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Eine solche Anlage arbeitet verhältnismäßig störungsfrei, solange
die Trays ihrerseits verhältnismäßig
steif sind. Das Einführen der
Artikel verursacht aber Schwierigkeiten, wenn die Trays ihrerseits nachgiebig sind
oder nicht sauber aufgefaltet oder sonstwie verformt herangefördert werden köder
nicht genau ausgerichtet sind.
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Solche Trays werden bevorzugt auf Kleinpaletten gestapelt,um stapelweise
umgeschlagen werden zu können.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, unter Umgehung der obigen
Schwieri-gkeiten die eingangs genannte Anlage dahingehend weiterzubilden, daß sie
auch imstande ist, die gepackten Trays zu stapeln.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Hierbei ist erfindungsgemäß ein zweites Handhabungsgerät vorgesehen,
welches einen Traygreifer trägt. Dieser Traygreifer wird bei Beginn eines Arbeitszyklus
auf den Boden einer Stapelstation aufgelegt, in welcher das Tray dann nachfolgend
von dem für die Artikel vorgesehenen Handhabungsgerät gefüllt wird.
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Die beiden Handhabungsgeräte sind mit einem gemeinsamen Steuergerät
verbunden, welches die Handhabungsgeräte derart ansteuert, daß sie die Trays bzw.
Artikel nicht
stets in der gleichen Höhe etwa auf der Oberfläche
eines Förderers ablegen, sondern auf dem bereits vorhandenen, sich bildenden Stapel,
also in unterschiedlichen und taktweise zunehmenden Höhen, wobei die Höhendifferenz
jeweils der Höhe eines gepackten Trays entspricht.
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Wenn die Stapelhöhe erreicht wird, dann wird der fertiggestellte Stapel
durch einen Stapeförderer weggeführt und der Arbeitszyklus beginnt von neuem , das
nächste Tray wird dann wieder auf den frei gewordenen Boden der Stapelstation abgelegt.
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Es ist somit nicht erforderlich, die gepackten und somit auch verhältnismäßig
schweren Trays nach ihrer Fertigstellung erneut mit einem Handhabungsgerät oder
einer sonstigen Einrichtung aufzunehmen oder zu stapeln, sondern der Stapelvorgang
erfolgt bereits dann, wenn die das Hauptgewicht der gepackten Trays ausmachenden
Artikel ohnehin schon von dem ihnen zugeordneten Handhabungsgerät angehoben sind.
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Wenn ein leeres und somit verhältnismäßig leichtes Tray auf einen
Stapel aufgelegt wird, ist es leicht möglich, daß dieses Tray auf den unter Umständen
glatten
Artikeln verrutscht, so daß ein schiefer und somit fährlicher
Stapel entstehen kann.
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Um diesem Problem abzuhelfen, wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagen, daß der Traygreifer nicht nur das Tray etwa mittels eines Saugers
erhebt, sondern rahmenartig ausgebildet ist und das Tray umgreift. Hierbei ist das
Steuergerät so ausgebildet, daß es das Tray-Handhabungsgerät veranlaßt, den Traygreifer
in Anlage am Tray zu belassen, während dieses mit Artikeln gefüllt wird, und den
Traygreifer erst dann vom Tray zu entfernen. Somit werden während des Ladevorgangs
die Trays am Ausweichen gehindert und es kann ohne zusätzlichen baulichen Aufwand
sichergestellt werden, daß der fertige Stapel sauber gestapelt ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung stößt an den Stapelförderer
ein Palettenförderer an, auf welchem leere Paletten zur Stapelstation herangeführt
werden können, die aufeinanderfolgend jeweils deren Boden bilden.
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Die erfindungsgemäße Anlage kann verschiedenartige Typen von Förderern
und Handhabungsgeräten verwenden, bevorzugt ist jedoch die Ausgestaltung des Anspruchs
4,
wonach die Förderer von drei nebeneinanderliegenden Förderbahnen
gebildet sind, von denen die bevorzugt als Kettenbahn ausgebildete mittlere Bahn
zum Heranführen der Paletten bzw. Abführen der Stapel eingerichtet ist. An der Stapelstation
sind beiderseits der von den drei Förderbahnen gebildeten Anordnung und einander
gegenüberliegend Handhabungsgeräte angebracht, die aufgrund ihres Aufbaus jeweils
einen Arbeitsbereich haben, der den des anderen Handhabungsgerätes nur im Bereich
der Stapelstation überschneidet.
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Die Bewegungen der beiden Greifer brauchen somit nur im Bereich der
Stapelstation aufeinander abgestimmt zu werden, da sich diese außerhalb dieser Stapelstation
nicht behindern können.
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Die Erfindung betrifft nicht nur eine Anlage der genannten Art, sondern
auch einen Traygreifer nach Anspruch 5, der bei der beschriebenen Anlage, aber auch
anderweitig verwendet und eingesetzt werden kann.
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Zum Aufnehmen und Umsetzen eines Trays kann dem Grunde nach jede hierzu
geeignete Einrichtung verwendet werden, z.B. ein Sauggreifer. Erfindungsgemäß weist
der Traygreifer jedoch einen Rahmen auf, der mit Spiel über das Tray überstülpbar
ist und jede der Seitenwände des Trays von außen her abstützt. An mindestens zwei
einander
gegenüberliegenden Rahmenteilen ist jeweils eine ;reifbake
angebracht, mittels deren das Tray an seinen Seitenwänden ergriffen werden kann.
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Der besondere Vorteil dieser Ausbildung der Greifbacke liegt darin,
daß sie mittels der Greifbackennicht ganz ordnungsgemäß aufgefaltete oder verformte
Trays in die ordnungsgemäße Form bringt. Soweit die Anzahl und Dimensionierung der
Greifer ausreicht, sind diese imstande, die Ränder bzw.
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Seitenwände eines Trays in einem gewissen aße auseinanderzuspannen,
so daß dieses Tray dann nach der Beladung mit einer Artikelgruppe und nach dem Entfernen
der Greifer mit seinen Seitenwänden gegen die Artikel zurückfedert und diese stramm
in ihrer Lage hält.
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Zusätzlich hat das erfindungsgemäße Tray die bereits oben beschriebene
Funktion, das Wegrutschen des Trays beim Beladen mit Artikeln zu verhindern und
somit das Bilden eines sauberen Stapels zu gewährleisten.
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Es ist dem Prinzip nach nicht notwendig, daß der den erfindungsgemäßen
Traygreifer bildende Rahmen das Tray allseits umgreift, ist aber gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wobei die Innenseiten des Rahmens nicht
etwa von Kanten, sondern von Flächen gebildet sind, welche sich parallel zu den
Wänden
eines aufgenommenen Trays erstrecken.
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Längs eines Rahmenteils können mehrere, hakenartig die Wände des Trays
hintergreifende Greifbacken vorgesehen sein; gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung
sind aber die Greifbacken jeweils als eine Leiste ausgebildet, die sich im wesentlichen
über die Gesamtlänge eines Rahmenteils erstreckt und an der Oberseite des Rahmens
schwenkbar so gelagert ist, daß sie in das Rahmeninnere eintaucht , die Traywänd
hintergreift und gegen die Rahmeninnenfläche anpressen kann , wobei erfindungsgemäß
nur zwei solcher Greifbacken von Vorteil sind.
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Der gesamte Traygreifer benötigt somit nur zwei oder - bei Anbringung
eines Lenkers zwischen den beiden Greifbacken - nur einen einzigen Antrieb, der
etwa als pneumatischer Zylinder ausgebildet sein kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind an der Oberseite
des Rahmens Führungsleisten angebracht, welche sich trichterartig nach oben und
auswärts erstrecken, um das Absenken einer Artikelgruppe vom Artikelgreifer in das
Tray zu erleichtern. Bevorzugt bilden hierbei Verlängerungen der Greifbacken
solche
Führungsleisten.
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An jenen Stellen des Rahmenumfangs, an welchen keine Greifbacken vorgesehen
sind, sind Führungsleisten ebenfalls von Vorteil, welche fest an der Rahmenoberseite
angebracht sein können, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aber schwenkbar
angebracht sind.
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Diese schwenkbaren Führungsleisten weisen eine Verlängerung auf, die
in das Rahmeninnere schräg nach unten eintaucht. Gegen die Kraft einer Feder werden
beim Absenken einer Artikelgruppe in ein vom erfindungsgemäßen Traygreifer gehaltenes
Tray die Verlängerungen durch die Artikel in Anlage mit den benachbarten Traywänden
geschwenkt, wobei diese Traywände durch die Verlängerungen ebenso wie durch die
an den anderen Stellen des Rahmens angebrachten Grbbbacke auseinandergezogen werden,
um nicht nur das reibungslose Einführen der Artikel in das Tray, sondern auch nach
Abziehen des Traygreifers vom Tray nach oben den strammen Sitz der Artikel innerhalb
dessen zu gewährleisten.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind auch an der
Unterseite des Rahmens Führungsleisten angebracht, die die Form unbeweglicher, fest
am Rahmen angebrachter, sich trichterartig nach unten und außen erstreckender Führungsflächen
aufweisen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist anhand der beigefügten, schematischen
Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert; in dieser zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht
auf einen erfindungsgemäßen Traygreifer, Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1, in
schematischer Darstellung und in kleinerem Maßstab als Fig. 1, und Fig. 3 und 4
jeweils eine Ansicht A in Fig. 1 im Maßstab der Fig. 2 und in unterschiedlichen
Betriebsstellungen des erfindungsgemäßen Traygreifers.
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Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf einen Traygreifer, aus jener Richtung
gesehen, in welcher die Artikel beim Beladen eines Trays abgesenkt werden.
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Der gezeigte Traygreifer weist einen Rechteckrahmen aus Hohlprofilrohren
mit Reckteckprofil auf, der aus zwei längeren Seiten 1 und zwei kürzeren Seiten
2 gebildet ist.
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Auf der Oberseite der kürzeren Seiten 2 sitzt jeweils eine abgefederte
Führungsleiste, wie sie in Fig. 2 detaillierter und in größerem Maßstab gezeigt
ist.
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Über den längeren Stäben 1 sitzen als Leisten ausgebildete Greifbacken,
wie sie in Fig. 3 und 4 näher gezeigt sind.
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In Fig. 1 sind zwecks der besseren Darstellung des Rahmenaufbaus des
Traygreifers nur die rechte Führungsleiste und ein Teil der einen Greifbacke dargestellt.
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In Fig. 2 ist der Seitenstab 2 des Rahmens im Schnitt gezeigt. In
Fig. 2 sitzt links vom Rahmenteil 2 ein nur schematisch als Spur eines Längsschnittes
dargestelltes Tray 3, welches in seiner Lage innerhalb des Traygreifers dargestellt
ist.
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Wie ersichtlich, ist an der Innenseite des Profilstabes 2 ein Führungsblech
4 angeschweißt, welches sich bezüglich dem Rahmen nach unten und außen erstreckt
und der benachbarten Seitenwand des Trays 3 als Führung beim Einlauf in das Innere
des Rahmens 1, 2 dient.
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Auf die Oberseite des Seitenstabes 2 ist ein sich parallel zu diesem
erstreckender Streifen 6 aufgeschweißt, der über den Stab 2 zur Innen seite des
Rahmens hin übersteht und einen Endanschlag für die Seitenwände des Trays 3 bildet.
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Auf diesem Streifen 6 stehen mindestens zwei Anschlagböcke 5, die
sich von der der Rahmeninnenseite zugewandten Oberkante des Streifens 6 aus nach
oben und außen erstrecken und einen Anschlag für eine Leiste 7 mit L-förmigem Querschnitt
bilden. Diese Leiste 7 liegt über der Schrägfläche der Anschlagleiste 5, übergreift
dessen oberes Ende mit ihrem kürzerem Schenkel, der nach außen und unten gerichtet
ist, während der längere Schenkel der Leiste 7 etwa in seiner Mitte gelenkig an
der Oberkante des Streifens 6 gelagert ist und sich somit nach unten und zum Rahmen
inneren hin geneigt, in das Rahmeninnere hinein bis unter den Rahmen erstreckt.
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Eine in der Zeichnung nicht gezeigte Feder ist in Pfeilrichtung wirksam
und drückt die Leiste 7 stets in die in Fig. 2 gezeigte Lage.
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Wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist, stoßen in das Tray 3 abgesenkte
Artikel gegen den unteren Teil der Leiste 7 und schwenken diese entgegen der Pfeilrichtung,
wobei die dem Stab 2 zugewandte Seite dieses unteren Teiles der Leiste 7 in Anschlag
mit der benachbarten Seitenwand des Trays gelangt und diese bis gegen die zugewandte
Fläche des Rahmens aufweitet.
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In Fig. 3 und 4 ist in gleichem Maßstabe wie in Fig. 2 die Ansicht
A in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 3 ist schematisch die Lage eines Trays 3 dargestellt,
welches in Fig. 4 weggelassen ist.
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Wie erkennbar, sind auch die längeren Stäbe 1 des Rahmens aus einem
Rechtecksprofil gebildet, wie die kürzeren Stäbe 2.
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An der Oberseite der Stäbe 1 sind Klemmbacken 8 angeordnet, die die
Form länglicher Blechleisten aufweisen, die in der in Fig. 3 gezeigten Lage mit
ihrem unteren Teil gegen die Innenwand des Trays 3 anliegen und diese gegen die
benachbarte Rahmeninnenseite andrücken.
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Hierbei erstreckt sich der untere Teil der Greifbacken 8 etwa parallel
zur Seitenwand des Trays 3 bis zur Oberseite des Rahmens hin und ist von dort aus
dann nach oben und außen zur Bildung einer Führungsfläche für die abgesenkten Artikel
geneigt.
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An der dem benachbarten Stab 1 zugewandten Rückseite des oberen Teils
der Greifbacken 8 sind abragende Stege 9 angebracht, die in aufwärtsweisenden Fortsätzen
10 schwenkbar gelagert sind.
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Mit der in Fig. 3 rechts gezeigten Greifbacke 8 ist unverschwenkbar
ein Schwenkhebel 11 verbunden, der nach oben weist, während an der linken Klemmbacke
8 der Fig. 3, die ansonsten analog zur rechten aufgebaut ist, ein Schwenkhebel 12
unverschwenkbar angebracht ist, der sich nach unten erstreckt.
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Das nach unten und außen weisende freie Ende des linken Schwenkhebels
12 ist mit dem nach innen und oben weisenden freien Ende des rechten Schwenkhebels
11 durch eine nur schematisch gezeigte Stange verbunden.
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Wie ersichtlich, koppelt die Stange die beiden schwenkbaren Greifbacken
derart, daß sie gemeinsam aus der in Fig. 3 gezeigten Lage, in welcher ein Tray
3 eingeklemmt ist, in die in Fig. 4 gezeigte Lage schwenkbar sind, in welcher das
(in Fig. 4 nicht gezeigte) Tray freigegeben ist.
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Hierbei ist die Lage des Schwenkpunktes der Greifbacken derart gewählt,
daß bei der in Fig. 4 gezeigten Lage zum Freigeben und Aufnehmen eines Trays 3 das
untere Ende der Greifbacken 8 einen verhältnismäßig großen Abstand zum zugehörigen
Rahmenstab 1 aufweist, so daß auch ein Tray mit verhältnismäßig stark verformten
Seitenwänden an diesen zuverlässig von den Greifbacken 8 hintergriffen
und
gegen die Stäbe 1 gezogen wird.
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Zum Herbeiführen der Schwenkbewegung ist ein pneumatischer Zylinder
14 vorgesehen, der etwa in der Mitte eines kürzeren Rahmenstabes 1 an dessen Außenseite
schwenkbar angebracht ist. Im Zylinder ist ein Kolben angeordnet, dessen Kolbenstange
15 gelenkig mit dem freien Ende des linken Hebels 12 verbunden ist.
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Der Zylinder 14 kann einfachwirkend sein, wobei das Ausfahren der
Kolbenstange 15 die in Fig. 3 gezeigte Lage zum Festklemmen eines Trays 3 bewirkt,
während das (gegebenenfalls durch eine Feder unterstützte) Einfahren der Kolbenstange
15 die Lage der Fig. 4 herbeiführt, in welcher das Tray freigegeben ist. Der Zylinder
kann aber auch doppeltwirkend ausgebildet sein.
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