DE69718617T2

DE69718617T2 - Automatische Vorrichtung zum Verpacken einer Vielzahl kleiner Artikel in einer erwünschten Anordnung

Info

Publication number: DE69718617T2
Application number: DE69718617T
Authority: DE
Inventors: Steven Tisma
Original assignee: Delaware Capital Formation Inc; Capital Formation Inc
Current assignee: Delaware Capital Formation Inc; Capital Formation Inc
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: US5890350A; DK0875454T3; EP0875454B1; DE69718617D1; EP0875454A1; JPH10305803A; CN1197753A

Description

Diese Erfindung betrifft automatische Verpackungsmaschinen und insbesondere Maschinen zum Unterbringen kleiner Gegenstände in einem Behälter, wobei die kleinen Gegenstände in einer gewünschten Ausrichtung angeordnet sind.

Hintergrund

Die britische Patentanmeldung GB 2 260 743A und das US Patent 5,452,568 zeigen ein Beispiel einer Verpackungsmaschine, die sich auf deren technologischen Hintergrund bezieht. Die in der GB 2 260 743A beschriebene Erfindung liefert Kettenförderer, der eine Ablageeinrichtung variabler Breite trägt, welche Produkte in einen geeigneten Behälter füllen kann. Die Ablageeinrichtung wird auf einer Plattform getragen, welche für eine orthogonale Bewegung sorgt, was eine Ausrichtung zwischen der Ablageeinrichtung und dem Behälter erleichtert. Ein Produkt wird auf die Ablageeinrichtung gelegt und zu einem leeren Karton befördert, wo die Ablageeinrichtung in den Karton eingeführt wird. Das Produkt in der Ablageeinrichtung bleibt im Karton, wenn die Ablageeinrichtung daraus zurück gezogen wird.
Mit Süßstoff überzogener Kaugummi (wie derjenige, der unter dem Namennamen "CHICLETS" verkauft wird) ist ein Beispiel für kleine Artikel, welche durch die erfindungsgemäße Maschine verpackt werden. Zur Vereinfachung der Ausdrucksweise werden diese und ähnliche Artikel nachfolgend als "kleine Artikel" bezeichnet.
Eine Eigenschaft dieser kleinen Artikel ist, daß sie in einer geordneten, seitenweisen Orientierung innerhalb einer Schachtel oder einem anderen Behälter ausgelegt werden sollten. Sie sollten gezählt werden, so daß alle und jede Schachtel genau die korrekte Anzahl von Artikeln enthält. Sie sollten vorsichtig behandelt werden, weil sie brechen können, wenn sie grob behandelt werden; z. B. kann der Zuckerüberzug auf "CHICLETS" leicht brechen. Wenn die kleinen Artikel von den Verpackungsmaschinen in dieser Weise zu dem Karton gebracht werden, neigen schließlich kleine Stücke und Debris des gebrochenen Zuckerüberzugs in dem Beispiel der "CHICLETS" dazu, die kleinen Artikel zu begleiten. Dies Bruchstücke sollten aus dem Produktstrom heraus gesiebt werden, so daß nur ganze und ungebrochene kleine Artikel verpackt werden.
Ein weiteres Problem ist, daß herkömmliche Verpackungsmaschinen das Produkt in die Schachtel oder in einen anderen Behälter drücken. Falls die kleinen Artikel des beschriebenen Typs so geschoben werden, neigen sie dazu, ihre Ausrichtung zu verlieren, so daß solche, die vorne liegen, desorientiert werden, und solche, die danach folgen, dazu veranlassen, sich aufzustapeln und zu verklemmen oder zu brechen.
Noch weitere Probleme werden für die Fachleute des Standes der Technik auftreten.

Zusammenfassung

Demgemäß ist eine Aufgabe dieser Erfindung, diese und ähnliche Probleme zu überwinden. Die oben erwähnten Probleme werden gelöst durch eine automatische Verpackungsmaschine gemäß Anspruch 1.
Im Hinblick auf einen Aspekt der Erfindung wird ein einkommender Zufuhrstrom kleiner Artikel an einer Startposition auf einen Haufen abgeladen. Der Haufen wächst bis zu einem durch einen Sensor überwachten Niveau. Ein Förderer, der durch eine Mehrzahl von in Folge angeordneter Platten gebildet wird, die jeweils ein Gitter aus Taschen aufweisen, bewegt sich unter den Haufen, um die kleinen Artikel in die Taschen aufzusammeln. Von dort befördert der Förderer die Platten mit dem Gitter aus Taschen unter Besen, welche jegliche losen kleinen Artikel, die auf der Oberfläche der Platten befördert werden, zurück zu dem Haufen fegen. Das Fegen bewirkt auch, daß die kleinen Artikel die Taschen in einer Ausrichtung füllen, die sie in dem Karton haben werden. Die gefüllten Taschen werden danach in Zwillingsnuten auf einem Einführtablett in einer Weise abgelegt, welche die Ausrichtung bewahrt, welche die kleinen Artikel hatten, als sie in den Taschen waren. Ein schmaler Lichtstrahl tastet über die kleinen Artikel, während sie sich auf dem Einführtablett befinden, so daß jeder einzelne kleine Artikel Licht reflektiert, welches als ein Puls erfaßt wird. Die Pulse werden gezählt und analysiert, um zu bestätigen, daß die korrekte Anzahl kleiner Artikel auf dem Tablett sind und in der richtigen Orientierung sind. Dann wird das gesamte Einführtablett mit den kleinen Artikeln in den Rinnen in eine Schachtel eingeführt. Ein Abstreifer sitzt in den Rinnen, so daß die kleinen Artikel, wenn das Tablett aus der Schachtel heraus gezogen wird, in der Schachtel bleiben.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung kann am besten verstanden werden, indem Bezug genommen wird auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren, in welchen:
Fig. 1 eine Draufsicht ist, welche die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine zeigt;
Fig. 1A eine ondulierende Nockenstange zum Schütteln der kleinen Artikel in ihre Position zeigt, bevor sie in die Kartons geladen werden;
Fig. 2 eine Hervorhebung der Verpackungsmaschine aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3A eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Schieben der kleinen Artikel aus den Taschenplatten zeigt, welche diese transportieren;
Fig. 3B eine Ansicht im Querschnitt einer Taschenplatte mit zwei beispielhaften Stangen, die in zwei Taschen eindringen, um eine Ausgabe der kleinen Artikel darin sicher zu stellen, ist;
Fig. 4 eine vergrößerte Hervorhebung des erfindungsgemäßen Teils der Verpackungsmaschine aus Fig. 2 ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von der Rückseite des Orientierungsförderers aus Fig. 4 ist;
Fig. 6 beispielhafte zwei Besen zeigt, die verwendet werden, um die kleinen Artikel in die Taschen in den Platten zu wischen, welche den Orientierungsförderer bilden, und um die überschüssigen kleinen Artikel zurück in den anfänglichen Zuführstrom zu wischen, zeigt;
Fig. 7 eine Falle/Deflektionseinrichtung zum Einfangen der kleinen Artikel in den Orientierungstaschen, wenn sich der Förderer um ein Zahnrad herum bewegt, zeigt;
Fig. 8 eine perspektivische Explosionsansicht der Falle/Deflektionseinrichtung entlang einer Linie 8-8 in Fig. 7 ist;
Fig. 9 eine Explosionsansicht einer Einführtablett-Anordnung ist;
Fig. 9A eine perspektivische Ansicht eines Wegabschnitts und eine Einführtabletts ist;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Einführtabletts vor der Einführung in eine Schachtel ist;
Fig. 11 die gleiche wie Fig. 9 ist, in der sich aber das Einführtablett in die Schachtel erstreckt;
Fig. 12 eine Nockenstange oder -nut ist, welche bewirkt, daß sich das Einführtablett hinein erstreckt oder nicht hinein erstreckt; und
Figs. 13 und 14 schematisch eine optische Erfassung einer vollen Ladung richtig orientierter kleiner Artikel auf dem Einführtablett zeigt.

Detaillierte Beschreibung

Die Fig. 1 und 2 zeigen die gesamte automatische Verpackungsmaschine mit einem Eingang 20 in Form eines Fülltrichters 22 mit einer Rinne bzw. einer Schütte 24 zum Zuführen kleiner Artikel in eine Ladeposition in einem Abschnitt 26 für die Ausrichtung kleiner Artikel. Wie hier dargestellt ist, gibt es zwei solche Fülltrichter, um sicher zu stellen, daß alle Taschen gefüllt werden, für den Fall, daß sie nicht gefüllt wurden, so wären sie von einem ersten Fülltrichter beladen wurden. Die ausgerichteten kleinen Artikel werden auf Einführtabletts in einem Bereich 28 abgelegt (Fig. 2). Bei 30 zählt ein Sensor die kleinen Artikel auf den Einführtabletts, um sicher zu stellen, daß exakt die genaue Anzahl in jedem Karton abgelagert wird.
Kartonrohlinge sind in einem Magazin 32 gespeichert, um in einem Bereich 34 in Schachteln geformt zu werden. An einer Stelle 36 werden die kleinen Artikel auf einem Einführtablett abgelegt, so daß sie in die geformten Kartons eingeführt werden können. Ein Abstreifer 38 bewirkt, daß die kleinen Artikel in dem Karton bleiben, wenn das Einführtablett aus dem Karton heraus gezogen wird. Von dort aus werden die Kartons dicht verschlossen und in einem Gebiet 40 in einer herkömmlichen Weise ausgegeben. Es sei angemerkt, daß die kleinen Artikel in den Karton transportiert und nicht geschoben werden.
Der Ausrichtungabschnitt 26 ist in Fig. 4 in größerem Detail gezeigt. Fig. 5 zeigt den Ausrichtungsabschnitt 26 in Perspektive. Die Teile können durch vergleichende Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren identifiziert werden.
Die kleinen Artikel werden anfänglich in einer geeigneten Art und Weise in Fülltrichter 22 gefüllt, wie z. B. durch einen Förderer, welcher das Produkt von dem Ausgang eines Herstellungsprozesses her transportiert. Die kleinen Artikel fließen in Taschen in einem Dosierrad 42 (Fig. 4), welches sich dreht, bis ein Sensor 43 einen Haufen kleiner Produkte erfaßt, die sich auf eine geeignete Höhe angehäuft haben.
Es sind Mittel zum Anordnen der kleinen Artikel in einer Ausrichtung vorgesehen, welche der Ausrichtung entspricht, die sie in einem Karton haben werden. Insbesondere ist ein Förderer 44 durch eine Mehrzahl länglicher, parallel in Abstand zueinander liegender angeordneter, mit Taschen versehener Platten 45 (Fig. 5) ausgebildet, die zu einer Kette verbunden sind. Jede Platte hat eine Mehrzahl von Taschen 46, die in einer Ausrichtung angeordnet sind, welche der geplanten Ausrichtung der kleinen Artikel innerhalb eines Kartons entspricht. Hier liegen die Taschen in Form eines Gitters mit zwei Spalten und fünf oder sechs Reihen vor, andere Anordnungen können jedoch auch verwendet werden. Die Taschen können Rahmen mit einem offenen Boden sein, so daß die kleinen Artikel durch die Rahmen zurück gehalten werden, während das Debris, wie zerbrochene Stücke eines Zuckerüberzuges, durch den offenen Boden hindurch fallen. Die Aufgabe ist, jede Tasche mit einem einzelnen kleinen Artikel in einer korrekten Ausrichtung zu füllen und die Reihen und Spalten der kleinen Artikel in dem Karton in der entsprechenden Ausrichtung anzuordnen.
Der Förderer 44 ist so ausgerichtet, daß dieser in einem Winkel von etwa 12-15º (Fig. 4) in Bezug auf die Horizontale nach oben geneigt ist. Dieser Winkel wird auf der Basis der physikalischen Eigenschaften der kleinen Artikel ausgewählt, so daß die Schwerkraft dazu neigt, die Taschen zu füllen und überschüssige kleine Artikel in die Lage versetzt, zurück zu der Füllstelle an dem Dosierer 42 zu rutschen. Drei Förderer 48, 50, 52 sind oberhalb des Förderers 44 positioniert. Diese Förderer können wahlweise in unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, in entgegen gesetzte Richtungen oder in der gleichen Richtung, entsprechend den Bedürfnissen zum Verpacken der kleinen Artikel. Jeder dieser Förderer trägt eine Mehrzahl von Bürsten 54 in gleichmäßigen Abständen. Die Bürsten sind an Ketten 56 (Fig. 6) angebracht und werden von diesen transportiert, die über Zahnräder 58 gezogen werden. Beispielsweise zeigt Fig. 6 zwei dieser Bürsten 54, die jeweils an den Förderern 48, 50 angebracht sind.
Die Bürsten 54 wischen (Fig. 4) die kleinen Artikel weg, welche nicht in die Taschen 46 gefüllt wurden. Die Wirkung des Wischens füllt auch alle leeren Taschen und bewegt alle überschüssigen kleinen Artikel zurück zu dem Dosierrad 42. Zwischen den Förderern 48, 50 ist ein Schaufelrad 60 mit relativ festen Schaufeln angeordnet, um dabei zu helfen, alle Bruchstücke der zerbrochenen kleinen Artikel, welche in dem Förderer 44 abgelagert sein können, abzuführen. Wenn z. B. die kleinen Artikel mit Zucker überzogenes Kaugummi ist, kann das Debris Stücke und Teile des Zuckerüberzuges sein, die abgebrochen sind.
Nahe dem Ende des Förderers 44 ist eine Drehbürste 42 positioniert, die sich über die Breite des Förderers 44 erstreckt, um alles weg zu wischen was nicht innerhalb der Taschen 46 liegt. Von nun an sollte nichts mehr auf dem Förderer 44 sein, mit Ausnahme der kleinen Artikel in den Taschen 46, und jede Tasche sollte mit einem richtig ausgerichteten kleinen Artikel gefüllt sein.
Ein Ablenker 44 (Figs. 7 und 8) ist an dem distalen Ende des Förderers 44 angeordnet (das heißt, gegenüber dem Ladeende des Förderers 44). Der Ablenker ist durch eine Anzahl in parallelem Abstand angeordneter Platten, wie 66, 68 (Fig. 8) ausgebildet. Die Platten liegen eng genug, um einen Raum 70 zu bilden, welcher zu schmal ist, daß kleine Artikel hindurch gelangen können, die nicht korrekt in den Taschen 46 ausgerichtet und angeordnet sind, der aber breit genug ist, daß Debris, was auf dem Förderer 44 liegt, hindurch gelangt und vielleicht, daß kleine Artikel hindurch gelangen, welche nicht korrekt in einer Tasche ausgerichtet sind.
Wie in Fig. 7 am besten zu sehen ist bilden diese in Abstand zueinander liegenden Platten 66, 68 eine konkave Oberfläche, welche in einem Abstand zu dem Förderer 44 liegt, der eng genug ist, daß die kleinen Artikel in den Taschen 46 gehalten werden, während sie umgedreht werden. Beispielsweise ist eine einzelne Platte 45 des Förderers 44 gezeigt, die durch die Wölbung des Ablenkers 64 hindurchgeht. Die kleinen Artikel 72, 74 sind so dargestellt, daß sie in den Taschen 76, 78 durch die in Abstand zueinander liegenden Ablenkerplatten 66, 68 gefangen sind. Alle die den Förderer 44 bildenden Taschenplatten 45 bewegen sich an dem Ablenker 64 in einer gleichen Weise vorbei. Nachdem der Förderer 44 den Ablenker 64 verlassen hat, werden die Taschenplatten 45 umgedreht, so daß alle verbleibenden Bruchstücke herausfallen, während die kleinen Artikel weiterhin durch eine Bodenplatte, die sich von dem Ende der Ablenkerplatten 64 (Fig. 5) aus erstrecken, an Ort und Stelle gehalten werden.
An dem gegenüber liegenden Ende des Förderers 44 gibt es einen allgemeinen Abschnitt 28, in welchen sich die umgedrehten Taschenplatten 45 an einem Förderer 82 vorbei und in gegenüber liegender Ausrichtung mit diesem entlang bewegen, der aus verbundenen Einschubtablett-Einheiten hergestellt ist, die an einer Kette angebracht sind, wie die Einführtablett-Einheit 88. (Fig. 9-11).
Die Fig. 3A und 3B zeigen ein Rad 91 mit einer Mehrzahl von ausgerichteten Stegen 93, die von der Oberfläche desselben vorstehen, und das auf einer Achse 95 angebracht ist, welche wiederum auf Lagern 97, 97 abgestützt ist. Es gibt Paare von Stegreihen 93, wobei der Abstand zwischen ungeteilten Stegen dem Abstand zwischen den Taschen 46 in den Platten 45 entspricht. (Fig. 5). Wenn der Förderer 44 die Taschenplatten 45 unter dem Rad 91 vorbei transportiert, dringt ein Steg 93 in jede Tasche ein, um den kleinen Artikel aus der Tasche hinaus zu schieben. Zum Beispiel zeigt Fig. 3B Stege 93a, 93b, welche jeweils in Taschen 46a eindringen. Die Einführtablett-Einheit kann am besten bei Ansicht der Fig. 9 verstanden werden, welche die Hauptteile der Einheit als Wegabschnitt 96 und ein Produkteinführtablett-Element 108 zeigt. Der Wegabschnitt 96 ist durch Bolzen 97 an Verankerungsmittel 98, 100 angebracht, was wiederum eine Anbringung des Wegabschnitts 96 an einen Kettenförderer 82 erleichtert (Fig. 4). Der Wegabschnitt 96 hat einen zentral angeordneten, länglichen Schlitz 102, der durch gegenüber liegende Seitenwände 104, 106 flankiert ist. Das Produkt-Einführtablettelement 108 ist ein Schieber mit Abmessungen, welche diesen in die Lage versetzen, glatt zwischen den Seitenwänden 104, 106 des Wegabschnitts 96 zu gleiten. Ein Block 110 ist an dem Einführtablett-Gleitelement 108 durch Bolzen 111 angebracht und hat einen Abschnitt 113, welcher in Nuten 102 gleitet und darin geführt ist.
Ein "Smart Pin" ist in Fig. 9 gezeigt und anderswo im Stand der Technik, wie beispielsweise in den Fig. 5 und 6 des US Patents 4,856,566. Insbesondere gleitet der Stift 112 in einem Broncelager 114, das in einem Loch 115 des Einführtablettelements 108 und in einem Loch 116 des Gleitblocks 110 eingebettet ist, nach oben und nach unten. Zwei Umfangsnuten 118, 120a auf dem "Smart Pin" 112 greifen an ein federbelastetes Sperrglied 121 an, welches den Stift entweder in der heraus gefahrenen oder in der abgesenkten Position hält.
Die Fig. 9A zeigt das Produkteinführtablett-Gleitelemetn 108 im Detail. Die kleinen Artikel werden in zwei Nuten 90, 92 zur Einführung in den Karton transportiert. Diese Nuten 90, 92 dienen als Mittel zum Legen der orientierten kleinen Artikel von der Anordnugnseinrichtung auf das Einführtablettmittel 108, und zwar unter Beibehaltung der gewünschten Orientierung. Diese speziell ausgebildeten Produkteinführtabletts sorgen für die effektivste und positivste Handhabung der kleinen Artikel, wie der "CHICLETS". Tabletts mit anderen Konfigurationen können jedoch auch zum Beladen anderer kleiner Artikel vorgesehen werden.
Die Produkteinführtabletts 108 haben Nuten, welche an die dreidimensionale Form der "CHICLETS" oder eines anderen kleinen Artikels angepaßt sind. Ferner ist die äußere Kontur des Einführtabletts 108 an die innenseitigen Abmessungen des Kartons 120 (Fig. 10) angepaßt. So unterstützt die dreidimensionale Kontur auf der Außenseite des Einführtabletts 108 die Bildung des Aufnahmekartons, welcher in Abhängigkeit von der Einführung des Einführtabletts in den Karton rechteckig aufgestellt wird.
Der zentrale Steg 93 des Einführtabletts 108 ist höher als der Rest der oberen Oberfläche des Einführtabletts, welches in den Karton hinein geht. Der hervor stehende Steg 93 formt das gegenüber liegende Oberfeld 125 des Kartons in eine Kronenform, um den Karton daran zu hindern, einer Reibung oder Störung bei der Orientierung der kleinen Artikel während ihrer Einführung in den Karton oder aus diesem heraus zu verursachen.
Fig. 10 zeigt das Einführtablett 108 in einer auf der Gleitbahn 96 zurück gezogenen Position und gegenüber einem offenen Ende eines Kartons 120 liegend. Das Einführtablett 108 ist mit der richtigen Anzahl kleiner Artikel gefüllt. Dann bewegt sich dieses nach vorne (Fig. 11) und tritt in den Karton 120 ein, wobei der Steg 93 das obere Feld 125 desselben leicht anhebt, und trägt mit sich die in den Nuten 90, 92 geladenen kleinen Artikel. Sowohl die Gleitbahn 96 als auch Produkteinführtablett 108 sind bei 38 (Fig. 1) so gezeigt, daß sie sich in Richtung der Ladestation 96 erstrecken.
Es sei angemerkt, daß jede der Nuten 90, 92 (Figs. 10, 11) auf dem Einführtablett in einer kleinen Wölbung 122 oder 124 endet. Geeignete Abstreiffinger (in Fig. 4 bei 121 zu sehen), welche von einem Förderband 125 getragen werden, treten in diese kleinen Wölbungen 122, 124 ein. Dann wird das Einführtablett 108 aus der in Fig. 11 gezeigten Position zurück in die in Fig. 10 gezeigte Position gezogen, während die Abstreiffinger eine Rückbewegung der kleinen Artikel aus dem Karton 120 verhindern. Diese Abstreifwirkung lagert die vorher in den Nuten 90, 92 befindlichen kleinen Artikel in dem Karton 120 ab. Die Finger 122 werden aus den kleinen Wölbungen durch die Rückzugbewegung des Einführtabletts 108 zurück gezogen, wenn dieses die kleinen Artikel im Karton 120 zurück läßt.
Anders ausgedrückt, folgt jedes der Einführtabletteinheiten 88 (Fig. 9) einem geraden Weg entlang eines Förderabschnitts 82 (Fig. 3). In dem Förderabschnitt 38, in welchem das Produkt in den Karton eingeführt werden soll, ist die gesamte Einführtabletteinheit 88 nach vorne geschoben. Während es sich in der nach vorne geschobenen Position befindet, wird das gefüllte Produkteinführtablett 108 durch ein Gleiten auf der Bahn 96 aus der zurück gezogenen Position (Fig. 10) in die heraus gefahrene Position (Fig. 1 I) und in den Karton 120 bewegt. Als nächstes wird das leere Einführtablett 108 aus dem Karton heraus gezogen und in die zurück gezogene Position in Fig. 10 zurück bewegt. Danach wird die gesamte Einführtabletteinheit 88 aus der nach vorne geschobenen Position, wie sie in Fig. 3 mit 38 gezeigt ist, zurück bewegt. Die Bewegung des nach vorne Schiebens und Zurückbringens der Einführtabletteinheit 88 wird durch einen "Smart Pin" 127 gesteuert. Die Bewegung des Produkteinführtabletts 108 auf der Bahn 96 wird durch einen weiteren "Smart Pin" 112 (Fig. 9) gesteuert.
An jeder geeigneten und bequemen Stelle stromaufwärts der Einführposition 36 (Fig. 1) erfaßt ein Sensor 30 (Fig. 3, 4, 12, 13), ob die Nuten 90, 92 mit der richtigen Anzahl kleiner Artikel gefüllt sind, wie dies bei 140, 146 (Fig. 13, 14) gezeigt ist. Dieser Sensor 30 enthält Licht emittierende Dioden 128, 130 (Fig. 13), welche schmale Lichtstrahlen 136, 138 auf die gleichen Artikel richten.
Hier sind die kleinen Artikel als "CHICLETS", ein mit Zucker überzogenes Kaugummi, wie z. B. bei 140 gezeigt, welche einen weißen Zuckerüberzug haben, der Licht reflektiert. Das von jedem der "CHICLETS"-Gummistücke reflektierte Licht wird von einer Photozelle 142, 144 aufgenommen. Die Ausgabe von jeder der Photozellen 142, 144 ist ein Pulszug, wie in Fig. 14 (A und B) gezeigt. Jeder einzelne Puls wird erzeugt durch die Reflektionen von einem einzelnen der "CHICLETS" in jeder der Nuten 90, 92.
Obwohl sie im wesentlichen gleichmäßig geformte und in Abstand liegende rechtwinklige Gegenstände sind, soll Fig. 13 absichtlich zeigen, daß die "CHICLETS"- Teile als der kleine Artikel unregelmäßig geformt, zufällig beabstandet und vielleicht in den Nuten verdreht sein können. Zum Beispiel soll Fig. 13 zeigen, daß ein "CHICLET" 146 in einer Position ausgerichtet wurde, die um 90º (mehr oder weniger) in Bezug zu den verbleibenden "CHICLETS" gedreht ist. Dieses zufällige Auftreten wird in dem Pulszug der Fig. 14A und 14B reflektiert. So verursacht z. B. die große Lücke 148 (Fig. 13) zwischen zwei "CHICLETS" einen korrespondierenden weiten Raum 150 zwischen zwei Pulsen in der Ausgabe der Photozelle 142. Ebenso erzeugt die Überkreuzung von "CHICLET" 146 einen korrespondierenden breiten Puls 152 in der Ausgabe der Photozelle 144.
Die Sache ist diese, daß die einzige Anforderung an den Sensor 30 ist, daß der Puls zu zählen geeignet sein muß. So zählt die automatische Verpackungsmaschine die Pulse der Fig. 14 (A und B) und weiß, daß dort zwei Reihen vorhanden sind, jeweils mit sechs "CHICLETS" in jeder Reihe, und ferner, daß zwei "CHICLETS" seitenweise angeordnet sind, wenn das Tablett 108 in den Karton eingeführt wird.
Wenn sich das Einführtablett 108 dem Sensor 30 nähert, befindet sich der "Smart Pin" 112 (Figs. 3 und 9) in einer angehobenen Position. Falls die Pulszüge, die durch die Photozellen 142, 144 (Fig. 13) erzeugt werden, keine korrekte und erwünschte Anzahl von Pulsen haben, bleibt der Stift 112 in der angehobenen Position, wo er durch das federbelastete Sperrglied 121 (Fig. 9) gehalten wird, das in der Umfangnut 120a sitzt. Falls andererseits jeder der Pulszüge von den Photozellen die richtige Pulszahl hat, aktiviert der Sensor ein Solenoid 153 (Fig. 9). Der "Smart Pin" wird dann nach unten gedrückt 112, so daß das Sperrglied 121 aus der Nut 120a und in die Nut 118 schlupft, um den Stift 112 in der Position unten zu halten.
Während dieser in der nach unten gedrückten Position befindet, folgt der Stift 112 einer Nockenbahn 154 (Fig. 12), welche sich in dem Einführbereich 36 (Fig. 3) des Förderers befindet. Im einzelnen ist ein Lager oder Rad 156 (Fig. 9) an dem Boden 158 des Stifts 112 so angebracht, daß dieses innerhalb der Nockenbahn 184 und entlang dieser rollen kann. In der Region 160 der Nockenbahn bewegt sich das rollende Lager 156 des Einführtablefts 108 nach außen und in eine Ladeposition (wie in Fig. 3 gezeigt) und in den Karton 120 (Fig. 11). In der Region, nach der die kleinen Artikel in das Einführtablett 108 geladen wurden und bevor sie den Karton 120 erreichen, macht die Nockenbahn T (Fig. 1A) für den Smart Stift 112 eine Wellenbewegung, um das Einführtablett 108 stark genug zu vibrieren, daß die kleinen Artikel in diese gewünschte Ladeposition gerüttelt werden.
In der Region 162 der Nockenbahn (Fig. 12) treten die Abstreiffinger 38 (Fig. 2) in kleine Wölbungen 122, 124 (Fig. 11) ein. In der Region 164 der Nockenbahn zieht das rollende Lager 56 das Einführtablett 108 aus dem Karton 120 heraus und zurück in die zurück gezogene Position von Fig. 10.
In der Region 166 der Nockenbahn biegt sich der Boden der Nockenbahn nach oben, um den "Smart Pin" 112 in seine erhöhte Position in Vorbereitung für das nächste Mal, das der Förderer ein zugeordnetes Eintührtablett 108 für den Sensor 30 bereit hält, angehoben. Das Sperrglied 121 (Fig. 9) schnappt in die Nut 120a ein, um den Stift 112 in der erhöhten Position zu halten.
In der vorliegenden Form kann die automatische Verpackungsmaschine bis etwa 500 Kartons (6000 "CHICLETS") pro Minute befüllen.

Figurenbeschreibung

Fig. 1A SENSOR (30) SENSOR (30)
Fig. 2 SENSOR (30) SENSOR (30)
Fig. 4 SENSOR (30) SENSOR (30)
Fig. 9 SOLENOID (153) SOLENOID (153)

Claims

1. Automatische Verpackungsmaschine umfassend Mittel (4·2) zum Zuführen von kleinen Artikeln in eine Ladeposition, Mittel (45) zum Anordnen der kleinen Artikel in einer gewünschten Orientierung, eine Einführtabletteinheit (108) zum Einführen der kleinen Artikel in einen Karton (120), Mittel (90, 92) zum Legen der orientierten kleinen Artikel aus den Anordnungsmitteln auf die Einführtabletteinheit (108), während die gewünschte Orientierung beibehalten wird, und Mittel (112) zum Zurückziehen der Einführtabletteinheit (108) von dem Karton, während ein Entfernen der kleinen Artikel blockiert wird, wobei die kleinen Artikel in der gewünschten Orientierung in den Karton abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungsmittel eine Gitterstruktur umfassen, die eine Vielzahl von einzelnen Öffnungen (46) bilden, in jede von denen ein einzelner der kleinen Artikel passt, wobei die Gitterstruktur weiterhin eine Vielzahl von Taschen (46), von denen jede ein Rahmen mit einem offenen Boden ist, und Mittel (93A, 93B) zum Durchdringen des offenen Bodens während eines Entladens der Taschen aufweist, um ein Herausgelangen eines kleinen Artikels daraus zu gewährleisten.

2. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Einführtabletteinheit (108) aufweist zumindest eine Nut (90, 92) auf einer Oberfläche davon, wobei die kleinen Artikel in dieser zumindest einen Nut während des Einführens der Tabletteinheit in einem Karton liegen, und einen Steg (93) auf der Oberfläche und parallel zu der Nut zum Anheben einer Seite des Kartons neben den kleinen Artikeln, sodass im Wesentlichen keine Reibung zwischen der angehobenen Seite und den kleinen Artikeln in der Nut während des Einführens auftritt.

3. Maschine nach Anspruch 2, wobei die Oberfläche der Einführtabletteinheit (108) zumindest zwei der Nuten (90, 92) in parallel beabstandeter Lagebeziehung aufweist, wobei der Steg (93) zwischen den zumindest zwei Nuten angeordnet ist.

4. Maschine nach Anspruch 1 und eine Bürsteneinheit (54, 62) zum Kehren der kleinen Artikel in entsprechende Öffnungen und zum Wegkehren von überschüssigen kleinen Artikeln von der Oberfläche der Tabletteinheit.

5. Maschine nach Anspruch 4, wobei die Einführtabletteinheit Nuten (90, 92) aufweist, die den Positionen der Öffnungen entsprechen, sodass die kleinen Artikel von der Gitterstruktur in die Nuten transferierbar sind, ohne die gewünschte Konfiguration zu stören.

6. Maschine nach Anspruch 5 und Mittel (T) zum Bewegen der kleinen Artikel in dem Einführtablett mit einer Wellenbewegung, um sie in eine gewünschte Orientierung zu schütteln.

7. Maschine nach Anspruch 5 und ein Steg (93) bei dem Nuten zum Anheben einer Seite des Kartons, während die Tabletteinheit sich im Karton befindet.

8. Maschine nach Anspruch 5 und eine Lichtquelle (128, 130) zum Beleuchten der kleinen Artikel, Fotodetektoreinheiten (142, 144) zum Abtasten des von den kleinen Artikeln reflektierten Lichtes, und Mittel (112), die auf den Fotodetektor ansprechen, um das Einführen der Tabletteinheit in den Karton zu aktivieren oder zu blockieren, wodurch die kleinen Artikel in den Karton nur dann eingeführt werden, wenn sich eine korrekte Anzahl von kleinen Artikeln auf der Tabletteinheit befindet.

9. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Ablegen der kleinen Artikel auf dem Einführtablett (108) umfassen eine Vielzahl von beabstandeten parallelen Platten (66, 68), die die kleinen Artikel in den Anordnungsmitteln halten, während die Anordnungsmittel umgedreht werden, Mittel zum Bringen der umgekehrten Anordnungsmittel in einander zugewandte Gegenüberstellung mit der Einführtabletteinheit, wobei die parallelen Platten eng genug beabstandet sind, um die kleinen Artikel in der gewünschten Orientierung zu halten, und weit genug beabstandet sind, um Rückstände von den Anordnungsmitten fallen zu lassen, während sich dieses in seiner umgekehrten Position befindet.

10. Maschine nach Anspruch 1 und Mittel (142, 144) zum Zählen der kleinen Artikel auf der Einführtabletteinheit (108), Mittel (112), die von einer korrekten Zahl abhängig sind und selektiv das Bewegen des Einführtabletts in den Karton hervorrufen Mittel (112), die von einer nicht-korrekten Zahl abhängig sind und die Bewegung des Einführtabletts in den Karton ausschließen.

11. Maschine nach Anspruch 10 und ein Stift (112), der nach oben und unten gerichtete Positionen aufweist, Mittel (153), die von einer korrekten Zählung zum Positionieren des Stiftes in einer ersten der Positionen abhängig sind, Mittel (166), die von einer nicht-korrekten Zählung zum Positionieren des Stiftes in einer zweiten der Positionen abhängig sind, und eine Nockenbahn (154), der der Stift nur in einer der beiden Positionen nachfolgt, um die Bewegung und das Einführtablett, dadurch die Mittel zum selektiven Bewegen und die Mittel zum Ausschließen des Bewegens des Einführtabletts zu steuern.