DE4409873C2 - Verfahren zum Verpacken von Packgut in ein Packgefäß sowie Verpackungshalbautomat zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verpacken von Packgut unter Umhüllung des Packguts mit einem Folien­ sack, wobei der Foliensack auf einen stirnseitig offenen Trä­ ger aufgeschoben und das Packgut in die durch den Träger ge­ bildete Aufnahmeöffnung eingefüllt wird, sowie auf einen Ver­ packungshalbautomaten zur Durchführung des Verfahrens.

Unter dem Begriff "Packgut" sind vorliegend sämtliche zu ver­ packende Waren oder Gegenstände zu verstehen, die beim Verpac­ ken oder danach nicht einstauben sollen. Insbesondere sollen hierunter alle Behälter verstanden werden, die aufgrund eigener statischer Aufladung Staub- oder Faserpartikel anziehen oder an denen statisch aufgeladene Staub- oder Faserpartikel anhaften. Ein anschauliches Beispiel hierfür sind Kunststoffflaschen. Un­ ter dem Begriff "Packgefäß" ist vorliegend jeder Packkarton oder jeder kartonähnliche Behälter zu verstehen, in den das Packgut eingefüllt wird. Ein anschauliches Beispiel für ein solches Packgefäß ist ein üblicher Wellpappe-Karton.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problemstellung wird im folgenden anhand der Verpackung von Kunststoffflaschen in mehreren Stapeln in einen Wellpappe-Karton erläutert. Von Kunststoffflaschen ist die Eigenschaft bekannt, daß sie sich bei Reibung statisch aufladen und somit in der Umgebungsluft enthaltene Staub- oder Faserpartikel anziehen. Jene Partikel können durch feines, von den Kartons abgeraspeltes Fasermate­ rial gebildet werden, wenn die Kunststoffflaschen beim Einfül­ len in den Karton an den Innenwänden des Kartons reiben. Aber auch sonstiger im Umfeld der Verpackungsstation befindlicher Staub setzt sich bevorzugt auf den Kunststoffflaschen ab, deren damit einhergehende Verschmutzung nicht nur die nachstehende hygienische Befüllung oder eine Bedruckung der Kunststofffla­ schen stören, sondern auch deren ästhetisches Äußeres.

Um diesem Problem zu begegnen ist man dazu übergegangen, den zu befüllenden Karton vorher innen mit einem Plastiksack aus zu­ kleiden, so daß dann die Kunststoffflaschen innerhalb des Pla­ stiksacks und innerhalb des Kartons aufgenommen werden, wobei der Plastiksack verschlossen wird, sobald der Karton voll ist. Hierbei hat es sich allerdings gezeigt, daß die häufig noch vom Blasen warmen Kunststoffflaschen beim Befüllen des Kartons an der Plastikfolie anhaften, was insbesondere dann verstärkt auf­ tritt, wenn die Flaschen in Gebinden oder Stapeln mittels eines Staplers in den Karton eingefüllt werden. Die jeweils äußeren Kunststoffflaschen eines Gebindes bzw. Stapels haben dann näm­ lich Kontakt mit der Plastikfolie, die dabei sehr häufig zer­ reißt.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist bereits aus der US-PS 4,703,608 bekannt. Allerdings wird bei diesem vorbe­ kannten Verfahren das Packgut nicht in ein Packgefäß, wie etwa in einen Packkarton, verpackt, so daß bei Waren, die in ein solches Packgefäß verpackt werden müssen, um nicht nur staubgeschützt, sondern beispielsweise auch gegen Stoß- oder Schlagbeanspruchung gesichert oder besser stapelbar zu sein, ein weiterer Verpackungsschritt erforderlich ist.

Hier soll die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen, und ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens so verbessern, daß ein wirtschaftli­ cheres staub- und störungsfreies Verpacken von Packgut in einem Packgefäß möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zum Verpacken von Packgut mit folgenden erfindungsgemäßen Verfahrensschritten gelöst:
Über den auf den Träger als Kolli für das Packgut aufge­ schobenen Foliensack wird ein Packgefäß gestülpt und nach Beendigung des Befüllens wird das Packgefäß mit Inhalt vom Träger heruntergeschoben.

Erfindungsgemäß besteht der Verpackungshalbautomat zur Durch­ führung des Verfahrens im wesentlichen aus einem Träger, dessen zylindrische oder quaderförmige Außenkontur im wesentlichen der Innenkontur des Packgefäßes entspricht. Die Vorteile der erfin­ dungsgemäßen Lösungen bestehen insbesondere darin, daß das Packgut, beispielsweise Kunststoffflaschen, mit dem Foliensack selbst - mit Ausnahme des Bodens - während des Einfüllvorgangs nicht in Berührung kommt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Foliensack manuell auf den Träger aufgezogen und so­ dann das Packgefäß, beispielsweise ein Wellpappe-Karton, dar­ übergestülpt werden. Beim nachfolgenden Einfüllen gleiten die jeweils äußeren Flaschen an den Innenwänden des Trägers ent­ lang, welche den Foliensack gegenüber den Flaschen abschirmen. Somit wird einem Anhaften der Flaschen am Foliensack beim Ver­ packen wirksam begegnet. Ist der Karton gefüllt, wird er samt Inhalt nach hinten vom Träger heruntergeschoben und fällt auf einen Packtisch, wo der Foliensack und der Karton an der noch offenen Stirnseite verschlossen werden können.

Vorzugsweise werden die vorstehend erläuterten Verfahrens­ schritte des eigentlichen Befüllens und des Herunterschiebens des Kartons durch folgende Unterschritte ersetzt:
Nachdem der Foliensack auf den stirnseitig offenen Träger gezo­ gen und der Karton darübergestülpt wurde, wird das Packgut sta­ pelweise horizontal in die durch den Träger gebildete Aufnahme­ öffnung eingefüllt, wobei ein erster gebildeter Stapel nach seinem Einstellen in die Aufnahmeöffnung auf einer Position I in etwa mit dem oberen Rand des Packgefäßes abschließt, alle weiteren Stapel auf die Position I nachgeschoben werden und da­ bei den dort befindlichen Stapel auf die jeweils nachfolgende Position verschieben, und wobei mit dem letzten für das Packge­ fäß bestimmten Stapel alle Stapel unter Mitnahme des Folien­ sacks und des Kartons in Füllrichtung von dem Träger herunter­ geschoben werden, so daß der Träger dann mit einem neuen Foli­ ensack und darauf folgend mit einem neuen Karton bestückt werden kann. Hierbei erfolgt das Einstellen eines Stapels aus einer Stapelstation in die Position I mittels einer Schubeinheit, die jeweils einen Kurzschub bis in etwa zum oberen Rand des Kartons ausführt, wobei sich nach dem Einstellen des letzten für den Karton bestimmten Stapels auf die Position I ein Langschub mit der Schubeinheit anschließt mit dem die in der Aufnahmeöffnung des Trägers befindlichen und bereits überwiegend mit Ausnahme einer Stirnseite von dem Foliensack und dem Karton umschlosse­ nen Packgut-Stapel in Füllrichtung weitergeschoben werden, und zwar soweit, bis der befüllte Karton von dem Träger auf einen Packtisch fällt. Der dabei erforderliche Langschub der Schub­ einheit reicht somit maximal bis zum bodenseitigen Stirnende des Trägers.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verpackungshalbautomaten zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 4 bis 8 angegeben.

Zur Aufnahme eines üblichen quaderförmigen Kartons ist vorgese­ hen, daß der Träger aus vier Platten besteht, die zur Aufnahme des Kartons eine rechteckige Form bilden. Diese vier Platten können vorzugsweise aus einem Metallblech oder auch aus Kunst­ stoff bestehen. Zur standfesten Befestigung des Trägers ist beispielsweise vorgesehen, daß eine der Platten an einer Trä­ gerkonstruktion befestigt ist. Diese Trägerkonstruktion kann in vorteilhafter Weise Teil einer Stapelstation sein, die zur ho­ rizontalen Aufnahme von Packgut-Stapeln durch die Aufnahmeöff­ nung des Trägers relativ zu dem Träger angeordnet ist.

Zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Kurzschubs und des die Befüllung des Kartons abschließenden Langschubs ist vorge­ sehen, daß die Stapelstation zwei Schubeinheiten beinhaltet, von denen eine die Stapel aus der Stapelstation nacheinander horizontal in eine erste Position I im Packgefäß schiebt (Kurzschub), und von denen die andere alle im Packgefäß befind­ lichen Stapel mit dem Foliensack und dem Packgefäß von dem Trä­ ger herunterschiebt (Langschub). Somit ist zum Befüllen eines Kartons mit drei Stapeln zwei mal ein Kurzschub und einmal ein Langschub erforderlich, wobei mit dem Langschub sowohl der letzte Stapel aus der Stapelstation in die Aufnahmeöffnung des Trägers geschoben als auch der gesamte Karton mit Inhalt vom Träger heruntergestoßen wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er­ findung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Stapel­ station mit daran befestigtem Träger mit darin be­ findlichen Packgut-Stapeln, mit einem über den Trä­ ger gestülpten Foliensack und einem aufgesteckten Pappkarton;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch mit leerem Träger ohne Foliensack und ohne Karton; und

Fig. 3 eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung, in der über den Träger ein Foliensack gezogen wurde.

Fig. 1 zeigt einen Verpackungshalbautomaten zum Verpacken von Packgut 7, 8, 9 in Form von Kunststoffflaschen 29 in einen Wellpappe-Karton 6 unter gleichzeitiger Umhüllung eines Kollis aus Kunststoffflaschen mit einem Foliensack 2. Der Verpackungs­ halbautomat besteht im wesentlichen aus einer Stapelstation 10 mit einer Schubeinheit 16, einem nachstehend noch näher zu be­ schreibenden Träger 4 und aus einem Packtisch 12, jeweils nur schematisch im Längsschnitt dargestellt. Zwischen Seitenwänden 26, 27 der Stapelstation 10 werden in an sich bekannter Art und Weise Kunststoffflaschen 29 gestapelt und durch die Stapelklap­ pen 13, 18 hindurch in Richtung des Pfeils 22 nach oben geför­ dert, bis ein kompletter Stapel 1 auf der Oberkante der Stapel­ klappen 13, 18 ruht (vgl. Fig. 2 und 3). Die Stapelklappen sind hierzu gelenkig an den Seitenwänden 26, 27 befestigt und wei­ chen beim Durchgang des Stapels entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder nach außen hin zurück, um nach der letzten Fla­ sche wieder nach innen in ihre Ruhelage zurück zu fallen und den Stapel 1 zu stützen.

Die Stapelstation 10 wird nach oben hin durch eine Trägerkon­ struktion 14, 15 begrenzt, die auf hier nicht dargestellten vertikalen Stützen ruhen. An der Trägerkonstruktion 14, 15 ist ein quaderförmiger, mundstückartiger Träger 4 befestigt, der aus vier Seitenplatten aus Metallblech oder Kunststoff besteht und an seinen Stirnseiten 3, 5 (siehe Fig. 2) offen ist und eine Aufnahmeöffnung 28 für das Packgut 1 bildet. Das zur Sta­ pelstation 10 weisende stirnseitige Ende der unteren Platte des Trägers 4 ist mit einem Winkelblech 21 versehen, welches dafür sorgt, daß der Stapel 1 aus Kunststoffflaschen 29 weich über die Kante der Platte in die Aufnahmeöffnung 28 gleiten kann. Für diese Bewegung ist eine Schubeinheit 16 vorgesehen, welche den fertigen Stapel 1 in Richtung des Pfeils 17 in die Position I schiebt. Hierbei gleiten die Kunststoffflaschen 29 zwischen der oberen und der unteren Seitenplatte des Trägers 4. Zuvor wird jedoch ein Foliensack 2 von hinten auf den Träger 4 gezo­ gen und dann auf den Foliensack 2 und den Träger 4 ein Well­ pappe-Karton 6 aufgesteckt und dessen Deckellaschen 19, 20 auf­ gebogen. Somit schließt der Boden 30 des Foliensacks 2 und der Boden 25 des Kartons 6 die hintere Stirnseite der Aufnahmeöff­ nung 28 des Trägers 4 bündig ab und der Befüllvorgang kann be­ ginnen.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt der Stapelstation 10 mit Schubeinheit 16 und dem an der Trägerkonstruktion 14, 15 befestigten mundstückartigen Träger 4, der an seinen Stirnsei­ ten 3, 5 offen ist. In dem hier dargestellten Betriebszustand des Verpackungshalbautomaten muß erneut ein Foliensack 2 vom hinteren stirnseitigen Ende 5 auf den Träger 4 aufgezogen wer­ den. Den dann erreichten Zustand zeigt Fig. 3. Daraufhin wird dann der Pappkarton 6 ebenfalls vom hinteren stirnseitigen Ende 5 auf den Träger 4 und den Foliensack 2 aufgesteckt, wie es im Endzustand in Fig. 1 dargestellt ist.

Im folgenden wird anhand Fig. 1 der Ablauf des Verfahrens zum Verpacken der Kunststoffflaschen 29 in den Pappkarton 6 be­ schrieben. Hierfür wird angenommen, daß die Aufnahmeöffnung 28 des Trägers 4 noch leer ist, wie es eigentlich in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Lediglich oberhalb der Stapelklappen 13, 18 der Stapelstation 10 befindet sich - siehe Fig. 2 - ein Sta­ pel 1 aus Kunststoffflaschen 29. Nachdem der Foliensack 2 und der Pappkarton 6 von hinten auf den mundstückartigen Träger 4 aufgezogen bzw. aufgesteckt wurden, transportiert die Schubein­ heit 16 den Packgut-Stapel 1 in Richtung des Pfeils 17 in die Stapelposition I. Die Stapelpositionen II und III sind zu der Zeit noch unbesetzt. Für den Transport des Stapels 1 in die Po­ sition I bringt die Schubeinheit 16 einen Kurzschub bis in Höhe der Kurzschublinie 23 auf. Sobald die Schubeinheit 16 wieder in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, wird ein neuer Packgut- Stapel aus Kunststoffflaschen 29 oberhalb der Stapelklappen 13, 18 bereitgestellt. Dieser Stapel wird dann wiederum mit einem Kurzschub durch die Schubeinheit 16 in Richtung des Pfeils 17 transportiert, bis der neue Stapel die Position I erreicht hat. Bei dieser Bewegung schiebt der neue Stapel den vorher auf der Position I befindlichen Stapel in die Position II. Die Posi­ tion III ist zu diesem Zeitpunkt nach wie vor unbesetzt. Sobald die Schubeinheit 16 wieder ihre Ausgangsposition erreicht hat und ein dritter Packgut-Stapel oberhalb der Stapelklappen 13, 18 bereitgestellt ist, wird dieser dritte Stapel durch die Schubeinheit 16 mittels eines Langschubs in Pfeilrichtung 17 transportiert. Sobald dieser dritte Stapel an den bereits in der Aufnahmeöffnung 28 befindlichen zweiten und ersten Stapel stößt, werden diese aus ihren Positionen I bzw. II in Richtung des Pfeils 17 in die Positionen II bzw. III verschoben, so daß sich dann für einen Moment die in Fig. 1 dargestellte Situation ergibt, in der drei Packgut-Stapel 7, 8, 9 nebeneinander in den Stapelpositionen I, II und III liegen. Die Schubeinheit 16 be­ findet sich zu diesem Zeitpunkt in Höhe der Kurzschublinie 23, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Das ist jedoch nur eine Momentdarstellung, da die Schubeinheit 16 den Langschub bis zur Langschublinie 24 ausführt, woraufhin die Stapel 7, 8, 9 zunächst an dem Boden 30 des Foliensacks 2 und an dem Boden 25 des Kartons 6 anstoßen und sodann der Foliensack 2 und der Kar­ ton 6 mit den Stapeln 7, 8, 9 vom Träger 4 in Richtung des Pfeils 17 heruntergeschoben wird. Der Pappkarton 6 fällt dann auf einen Packtisch 12, der beispielsweise auch eine schräge Oberfläche haben kann, die gestrichelt dargestellt ist. Der Pappkarton 6 kann allerdings auch um 90° gekippt und beispiels­ weise auf eine Rollenbahn abgesenkt werden.

Nach dem Herunterschieben des Pappkartons 6 vom Träger 4 fährt die Schubeinheit 16 in ihre Ausgangsstellung zurück und es wird ein neuer Packgut-Stapel 1 oberhalb der Stapelklappen 13, 18 bereitgestellt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Dann be­ ginnt der Zyklus erneut: Es wird ein Foliensack 2 auf den Trä­ ger 4 aufgezogen, danach ein Pappkarton 6 aufgesteckt und die Befüllung des Kartons 6 beginnt.

Vor dem erneuten Aufstecken des Sackes und des Kartons kann die Maschine weiterhin ohne Unterbrechung neue Stapel bilden sowie den Stapel III und II in das Mundstück einschieben.

Claims (8)

1. Verfahren zum Verpacken von Packgut unter Umhüllung des Pack­ guts mit einem Foliensack, wobei der Foliensack auf einen stirnseitig offenen Träger aufgeschoben und das Packgut in die durch den Träger gebildete Aufnahmeöffnung eingefüllt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) über den auf den Träger (4) als Kolli für das Pack­ gut aufgeschobenen Foliensack (2) wird ein Pack­ gefäß (6) gestülpt;
• b) nach Beendigung des Befüllens wird das Packgefäß (6) mit Inhalt vom Träger (4) heruntergeschoben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Packgut stapelweise horizontal in die durch den Träger gebildete Aufnahmeöffnung eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein erster gebildeter Stapel (7) nach seinem Ein­ stellen in die Aufnahmeöffnung (28) auf einer Posi­ tion I in etwa mit dem oberen Rand (11) des Pack­ gefäßes abschließt;
• - alle weiteren Stapel (8, 9) auf die Position I nachgeschoben werden und dabei den dort befindli­ chen Stapel auf eine Position II verschieben usw., und wobei
• - mit dem letzten für das Packgefäß bestimmten Stapel (9) alle Stapel (7, 8, 9) unter Mitnahme des Fo­ liensacks (2) und des Packgefäßes (6) von dem Trä­ ger (4) heruntergeschoben werden.

3. Verpackungshalbautomat zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem stirnseitig offenen, eine zylin­ drische oder quaderförmige Außenkontur aufweisenden Träger, auf den ein Foliensack aufschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Trägers (4) im wesentlichen der In­ nenkontur eines über den Foliensack (2) stülpbaren Packgefä­ ßes (6) entspricht.

4. Verpackungshalbautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) aus vier Platten besteht, die zur Aufnahme des Packgefäßes (6) eine rechteckige Form bilden.

5. Verpackungshalbautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (4) aus einem Metallblech oder aus Kunststoff bestehen.

6. Verpackungshalbautomat nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) zur horizontalen Aufnahme von Packgut-Sta­ peln (7, 8, 9) relativ zu einer Stapelstation (10) angeordnet ist.

7. Verpackungshalbautomat nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelstation (10) zwei Schubeinheiten beinhaltet, von denen eine die Stapel (7, 8, 9) aus der Stapelstation nacheinander horizontal in eine erste Position I im Packgefäß (6) schiebt (Kurzschub), und von denen die andere alle im Packgefäß (6) befindlichen Stapel (7, 8, 9) mit dem Folien­ sack (2) und dem Packgefäß (6) von dem Träger (4) herunter­ schiebt (Langschub).

8. Verpackungshalbautomat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schubeinheiten auf einem Kolben montiert sind.