EP0253959A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Weiterverarbeitung eines Verpackungsstranges - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Weiterverarbeitung eines Verpackungsstranges Download PDF

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EP0253959A2
EP0253959A2 EP87105627A EP87105627A EP0253959A2 EP 0253959 A2 EP0253959 A2 EP 0253959A2 EP 87105627 A EP87105627 A EP 87105627A EP 87105627 A EP87105627 A EP 87105627A EP 0253959 A2 EP0253959 A2 EP 0253959A2
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EP
European Patent Office
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loop
loops
packaging
transport means
sensors
Prior art date
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EP87105627A
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EP0253959A3 (en
EP0253959B1 (de
Inventor
Jacques Meier
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Ferag AG
Original Assignee
Ferag AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/28—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for discharging completed packages from machines

Definitions

  • the invention lies in the field of transport technology in high-speed product manufacture and relates to a product transfer process in connection with a manufacturing process, in particular the transfer of a product output from a machine and the time-dilated transfer to the next manufacturing step.
  • the product transfer process is aimed at the production output of goods packaged in flow-pack processes.
  • a typical high-speed manufacturing process for example in chocolate production, begins with the raw materials, which usually get into the production process from the silo storage via automatic feeders. Mah - len, mixing etc. is fully automated, and the mixing and stirring are usually automated production processes.
  • An intermediate batch operation e.g. emptying the agitators into containers with a capacity of up to 78 tons of chocolate, interrupts the continuous flow of material, but does not change the high mass potential of the manufacturing process.
  • the first bottleneck problems with high material throughput can be seen in the subsequent injection or casting process, in which the unshaped mass is to be given a lumpy shape, that is to say divided into portions.
  • the material flow thanks to the amorphous presence of the intermediate products, is included simple means, mostly through pipe connections which enable relatively simple pipelining, which is particularly well suited for fully automated mass transport, can be used for the lumpy products, or better for the portioned product, for example for lumpy hard coal that can also be transported by pipeline. to distinguish, can no longer be transferred using the bulk goods transport methods.
  • each spraying line is therefore followed by several packaging lines operating in parallel, in which the chocolate bars (portions) produced in this example are packed using a flow pack process developed for high packaging speeds. As a rule, the flow pack strand is then cut into the intended portions and the loose individual products are collected in some way.
  • Process-inherent order means the following in a value-free view. Different processing steps take place in different places, which may be very close to each other or very far apart. The material must be conveyed from one processing step to another. For example, changes in position or the like are to be carried out. They are to be understood as a follow-up operation to the next process step and represent a certain (transient) order in the overall flow. A disturbance of this order interferes with the process, a cancellation of this order blocks the process. These interventions can be understood as "introduced" elements of order. The process-inherent organizational elements, on the other hand, are implicit (actually already) and have to be specifically sought in order to make them usable.
  • the object of the invention is to provide a method for further processing a packaging assembly, for example a flow pack, in which the transport options of the packaged material are significantly expanded and which particularly supports a high-speed manufacturing process. Furthermore, it is an object of the invention to provide an apparatus for performing the method.
  • the problem of further processing arises, for example in a mixed product mix Street 6 and / or intermediate storage in, for example, an intermediate storage 5 for later processing in a mixed-mix line.
  • This temporary storage serves as a time buffer.
  • a transport can be provided that extends over a shorter or longer distance.
  • the method according to the invention now allows such intermediate buffers to be carried out almost arbitrarily by using process-inherent order elements, in which, when they are used, the transfer speed can be reduced with full product output and, on the other hand, the portioned material flow can be shut down in a certain spatial arrangement.
  • FIGS. 2a / b show a typical tubular bag packaging with portions 28A to 20E etc. from two viewing directions, which are accommodated in a “packaging tube” 22.
  • the individual portions are separated from one another in the packaging tube by sealing zones 21A to 2ID etc.
  • a cutting device separates the flow pack assembly 22 from the portions approximately centrally in the closure zones. Until now, this separation has been considered indispensable, since with an output of 1 to 1.5 m / s the connected flow pack network (material flow) would not be manageable.
  • a feeding means 34 sketchy illustrated with a gripper 35 at its free end, then moves with a speed approximately to v1 the flow-pack composite to a running over a deflection wheel 38 conveyor chain 27 having a number equidistant hooks 36 and transfers the flow-pack composite at certain Locking zones 21 on the hooks 36 of the conveyor chain 27.
  • the degree of deflection of the hauling device 34 determines the loop length and the “duty cycle” hook 36 / no hook 36 is adjustable and determines the folding density on the one hand and the vl / v2 transformation on the other hand.
  • the transformation is 1.2: 8.2, i.e. a slowdown to 1/6 times. Doubling the number of hooks would result in a further halving of the speed.
  • the packaging composite as it comes from the flowpack machine, would not allow the packaging composite to be conveyed away in any spatial direction in almost any curved path. This is only possible if it is brought into the special arrangement (loops) proposed here.
  • the stretched packaging assembly running out of the packaging machine is not readily deflectable, at least in all directions which lie in the plane of the "flat" assembly. Only deflections from the plane are possible, this also includes, for example, twisting the band-shaped composite for a lateral deflection. This limitation does not apply to the loop arrangement according to the invention. Shortly after the formation of the loops, the new arrangement of the packaging strand can be conveyed away in any direction, for example in a relatively small radius that is only limited by the conveyor chain.
  • FIG. 4 now shows a further manipulation of the flow pack assembly with a schematically illustrated device for carrying out this manipulation. If, for example, the length of the loop is adjusted with the hauling device 34 forming the first loops so that the material flow can be passed from one room to the other through an existing wall opening, for example, This loop length (short) may no longer be optimal for further processing such as buffering etc.
  • Another loop manipulation to be discussed now changes the length of the loops; it involves the operation of doubling the loop length.
  • An auxiliary device 40 which in principle is configured like the main device, with an endless chain 42 with hooks 46 running over deflection wheels 41, 41 ', serves to take over certain flow pack loops.
  • the process-inherent element of organization is the suspension of the loops, which is used every second suspension.
  • the function according to FIG. 4 is as follows: the flow pack loops conveyed in the direction of the arrow zl are transferred in a clocked ratio from the main line of the main device to a secondary line of the auxiliary device (major loop / minor loop), i.e.
  • every second loop of the flow pack assembly is transferred to the hooks 46 of the auxiliary device 40, from where this loop point is conveyed synchronously at a certain angle of inclination in the direction of arrow z2 up to the lower apex of the new (extended) loop .
  • the hooks 46 of the auxiliary device which work in the undergrip, are unhooked, since positional advantages are treated as process-inherent organizational elements in the 3-D promotion. So no additional order element (with additional device parts nota bene) is introduced into the process. It is irrelevant whether the deflection wheel 41 is arranged as the end of the secondary line at the hanging point, in its vicinity or further away.
  • the loops of the underhand grip are released by the divergent path in the direction z2. An unnecessary extension of the transport chains is of course avoided due to cost considerations, therefore the auxiliary device shown should be practical.
  • the retrieval device 44 shown in FIG. 4 can work on a storage device shown in FIG. 5 for automatic storage and retrieval of the still uncontaminated flow pack assembly. 5, the hanging flow pack loops are arranged in a spiral, for example with a device shown in FIG. 6.
  • the example of chocolate production discussed here is used.
  • a warehouse network of only 2m in height and 2m in diameter comprises around 30,000 chocolate bars with a total weight of over 3 tons.
  • the original process-inherent organization elements are still present, e.g.
  • the bearing shape according to FIG. 5 is only one of several options for arranging flowpack loops in a space-tight manner.
  • the form shown is mainly suitable for temporary storage, where the first-in-lastout aspect does not play a role in the event of reactivation.
  • a space-saving buffer can be created within a manufacturing process, which is able to buffer up to 10 (?) Tons of flow pack compound during the manufacturing process, ie without having to slow down the process. While high-speed processes can take place in the sections before and after the buffer, the transfer speed of the material flow can still be reduced as desired until it comes to a temporary standstill without the flowpack network, which can be hundreds of meters long, having to be separated.
  • FIG. 6 now shows a very simple device with which a spirally arranged flow pack assembly, as shown in FIG. 5, can be created.
  • the essential parts of the device consist of a drive base 60, in which the foot 61 of a rotatable stand 62, which at its other end carries an arrangement of the transport means 67, formed as a flat spiral, with sensors 66 on a carrying spider 63.
  • the drive base is equipped with an electric motor, not shown here, which drives the foot 61 of the rotatable stand 62 via a gear (also not shown), as is done by two rotating arrows is indicated.
  • the catch-up device 44 is provided to be tracked from pickup to pickup similar to the tonearm of a record player.
  • the hauling-in device 44 (FIG. 4) is positioned near the center 64 of the flat, synchronously rotating spiral of the means of transport, so that the top of the loop begins to take over at the innermost pickups and ends at the outermost ones, for example at the terminal 68.
  • the loops suspended in this way then form a spatial network as shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 shows an aid for the transport of covered and empty stands.
  • the fastening and holding means 65, 65 'shown in the two FIGS. 6 and 7 are strong bolts with an eyelet on one end and a screw thread on the other end.
  • Appropriately dimensioned rods of a lifting device can be inserted through the eyelets for inserting and lifting out the stand, with which the stand can be lifted from the drive base onto the pallet body 78 so that it cannot tip over.
  • the foot part 61 can be secured in the pallet body by screwing the bolts 65 into the threaded holes 65 '.
  • the drive base 60 would be part of the loop system and the stands would be a kind of return container.
  • the variety of stands can be produced inexpensively, including the pallet body, which can be used for transport and storage. In special storage rooms, threaded holes in the floor and shallow centering recesses, which make insertion easier, can save on pallet bodies.
  • the emptying of a fully or partially hung stand takes place in the reverse operation as the hanging and in principle with the same devices.
  • the loop vertices are taken over by the pick-up of another means of transport and transported away for further processing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container Filling Or Packaging Operations (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)

Abstract

Das Verfahren zum Ordnen eines zusammenhängenden Verpackungsstranges zeichnet sich dadurch aus, dass vor dem Zerschneiden des zusammenhängenden Verpackungsstranges in Produkteportionen dieser in Schlaufen geordnet wird, derart, dass die dabei gebildeten Schlaufenscheitel für Manipulationszwecke verwendbar sind. Es dient bspw. zur Ein- und Auslagerung in transportable Gross-Einheiten oder zur Zwischenpufferung während des Verpackungsvorganges. Die Vorrichtung dazu its gekennzeichnet durch ein Transportmittel (37) mit Aufnehmern (36) zur Plazierung der Schlaufenscheitel und mindestens einer mit dem Transportmittel (37) zusammenwirkenden Einholvorrichtung (34) mit (mindestens) einem den aus der Verpackungsmaschine laufenden Verpackungsstrang (30) aufnehmenden Greifer (35) zur Bildung von Schlaufenscheitein, wobei die Einholvorrichtung (43) einen Holhub auszuführen fähig ist, mit dem der vom Greifer (35) aufgenommene Verpackungsstrang (30) an einen Aufnehmer (36) am Transportmittel (37) übergeben wird.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Transporttechnik in einer Hochgeschwindigkeits-Produktherstellung und betrifft ein Produkt-Transfer-Verfahren im Zusammenhang mit einem Herstellungsprozess, insbesondere die Uebernahme eines Produktausstosses aus einer Maschine und die zeitdilatierte Uebergabe in den nächsten Fertigungsschritt. Das Produkttransferverfahren richtet sich in einer spezifischen Ausführungsform auf den Produktionsausstoss von in Flow-Pack Verfahrensweise verpackte Güter.
  • Ein typischer Hochgeschwindigkeits-Herstellungsprozess, bspw. in der Schokoladenherstellung beginnt bei den Rohmaterialien, die in der Regel aus der Silolagerung über automatische Zuführungen in den Produktionsprozess gelangen. Mah- len, Mischen etc. geschieht vollautomatisch, auch das Mischen und Rühren sind in der Regel automatisierte Produktionsvorgänge. Ein Zwischen-Batch-Betrieb, bspw. das Entleeren der Rührwerke in Behälter mit einem Fassungsvermögen bis zu 78 Tonnen Schokoladenmasse unterbricht wohl den kontinuierlichen Materialfluss, ändert aber am hohen Massenpotential des Herstellungsprozesses gar nichts. Die ersten Engpassprobleme bei hohem Materialdurchsatz zeigen sich am anschliessenden Spritz- oder Giessvorgang, bei dem von der ungeformten Masse eine stückige, also in Portionen aufgeteilten Form entstehen soll.
  • Wenn bis zu diesem Punkt der Produktion der Materialfluss, dank des amorphen Vorliegens der Zwischenprodukte, mit einfachen Mitteln bewältigt werden kann, meistens durch Rohrverbindungen welche ein verhältnismässig einfaches Pipelining ermöglichen, das sich für den vollautomatischen Massentransport besonders gut eignet, können die stückigen Produkte, oder besser das portionierten Produkt, um es bspw. von stückiger Steinkohle, die auch pipelinetransportierbar ist, zu unterscheiden, nicht mehr mit den Massengütertransportmethoden transferiert werden.
  • Eine zunehmende Verschärfung der Engpassproblematik, zeigt sich besonders im Verpackungsabschnitt des Herstellungsprozesses, in welchem in einer einzigen Verpackungsstrasse bspw. ein Aussstoss von 50 Tonnen/Tag in bspw. 8.8881t-Portionen die Bewältigung von 500'000 Verpackungsvorgängen erfordert. In der Regel sind mehrere solcher Verpackungsstrassen installiert und auch simultan in Betrieb stehend.
  • Wenn schon bei der Portionierung der Materialfluss in mehrere Spritzstrassen aufgeteilt wurde, um durch simultane, parallele Arbeitsvorgänge Engpässe zu umgehen, so wird dies beim unvermeidbar seriellen Vorgang der Verpackung erst recht erzwungen. An jede Spritzstrasse schliessen sich daher mehrere parallel arbeitende Verpackungsstrassen an, in welchen die in diesem Beispiel produzierten Schokoladetafeln (Portionen) durch ein für hohe Verpackungsgeschwindigkeiten entwickeltes Flow-Pack-Verfahren eingepackt werden. In der Regel wird der Flowpackstrang anschliessend in die vorgesehenen Portionen zerschnitten und die losen Einzelprodukte in irgend einer Weise gesammelt.
  • Hier setzt nun die erfinderische Idee ein. Ueblicherweise wird der Materialfluss verpackter Produkte, hier Schokoladentafeln, entweder vollautomatisch oder von Hand weiterverarbeitet. Sehr oft geschieht dies doch noch von menschlicher Hand, bspw. durch ganz konventionelles Abpacken in Schachteln etc., wo aus einer unhandlichen Vielstückigkeit eine handlichere aber aufwendigere Wenigerstückigkeit herbeigeführt wird. Gleich welcher Art die Verpackung nun geschieht, bei der Vereinzelung zu abpackbaren Portionen wird eine prozessinhärente Ordnung eigentlich zu früh aufgehoben.
  • Mit prozessinhärenter Ordnung ist in einer hier wertfreien Betrachtung folgendes gemeint. Verschiedene Bearbeitungsschritte finden an verschiedenen Orten statt, die unter Umständen sehr nahe beieinander- oder sehr weit auseinanderliegen können. Das Material muss von einem Ver-(Be-)arbei- tungsschritt zum anderen gefördert werden. Dabei sind zum Beispiel Lageänderungen oder dergleichen durchzuführen. Sie sind als Anschlussoperation an den nächsten Prozessschritt aufzufassen und repräsentieren eine bestimmte (transiente) Ordnung im Gesamtfluss. Eine Störung dieser Ordnung stört den Ablauf, ein Aufheben dieser Ordnung blockiert den Ablauf. Diese Eingriffe können als "eingebrachte" Ordnungselemente aufgefasst werden. Die prozessinhärenten Ordnungselemente dagegen sind implizite (eigentlich schon) vorhanden und müssen speziell aufgesucht werden, um sie nutzbar zu machen. Recht selten liegen sie auf der Hand, meist derart selten, dass oft Ordnungselemente in einen Prozess eingebracht werden, wo eine prozessinhärente Ordnung eigentlich nutzbar gewesen wäre (Beispiel angeben) oder, was auch vorkommt, eine prozessinhärente Ordnung wird durch einen zusätzlichen Produktionsschritt aufgehoben (zerstört) und durch eine "eingebrachte" Ordnung ersetzt.
  • Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Weiterverarbeitung eines Verpackungsverbundes bspw. Flowpack anzugeben, bei dem die Transportmöglichkeiten des verpackten Materials wesentlich erweitert werden und das einen Hochgeschwindigkeits-Herstellungsprozess besonders unterstützt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
  • Ein Beispiel dieser Nutzung wird an der Weiterverarbeitung eines Flowpackausstosses von Schokoladentafeln, es können aber auch andere Produkte sein, gezeigt.
  • Die Lösung der Aufgabe gemäss Erfindung, wird an einer speziellen Ausführungsform gezeigt und ist durch die in den Patentansprüchen definierte Erfindung beschrieben.
  • Eine der möglichen Anwendungen des erfindungsgemässen Verfahrens und eine spezielle Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung dieser Anwendung des Verfahrens, werden anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren eingehend diskutiert. Es zeigen:
    • Figur 1 ein Diagramm eines Materialflusses bei der Herstellung eines Produktes;
    • Figur 2a/b ein Stück Flowpack in Auf- und Seitensicht zur Erklärung des in das diskutierte Verfahren involvierten Gegenstandes;
    • Figur 3 eine schematische Darstellung des Verfahrens am Ausstoss der Verpackungsmaschine (Produktübernahme);
    • Figur 4 einen Verfahrensteil nach der Produktübernahme;
    • Figur 5 eine typische Produktformation zum Zwecke der Ein-und Auslagerung, Pufferung oder Transports eines Produktausstosses;
    • Figur 6 eine Vorrichtung zur Erstellung der Formation gemäss Fig. 5;
    • Figur 7 eine Transportunterlage (Palette) für die Vorrichtung gemäss Fig. 6;
    • Figur 1 zeigt die letzten Stationen eines Materialflusses in einem Herstellungsprozess und zwar ab der Portionierung einer Grundmasse (Schokolode) und die damit einhergehende Aufteilung in simultan arbeitende Fertigungsstrassen. Diese Parallelisierung beginnt bei den Tafelanlagen 1A bis ID, die einen teigigen Materialfluss von bspw. 22,5 t/h aufnehmen und zu bestimmten Portionen verarbeiten. Jede Tafelanlage arbeitet auf 1e eine Verpackungseineheit, die mit 3A bis 3D bezeichnet sind, wobei jede der dargestellten Einheiten mehrere parallel arbeitende Verpackungsstrassen umfassen kann. In den Verpackungsstrassen wird das Produkt im Flow- Pack-Verfahren, einer Art Schlauchbeutelverpackung, eingehüllt. Die Verpackungsgeschwindigkeit in einer Verpackungsstrasse und damit ihr Ausstoss, beträgt typischerweise 1.8 bis 1.5 m/s. Die Produktströme 4A/a bis 4D/d am Ausgang der Verpackungseinheiten sollen folgendes zeigen. Ein kleinerer Produktstrom 4a wird bspw. in voller Ausstossgeschwindigkeit einer automatischen Grossabpackung zugeführt; ein grösserer Produktstrom 4A kann aus irgendwelchen Gründen nicht gleicher automatisch abgepackt werden und sollte deshalb in eine Zwischenlagerung kommen.
  • Somit stellt sich für den grösseren Produktstrom 4A nun das Problem der Weiterverarbeitung bspw. in einer Sortenmischstrasse 6 und/oder Zwischenlagerung in bspw. einem Zwischenlager 5 zur späteren Weiterverarbeitung in einer Sortenmischstrasse. Diese Zwischenlagerung dient einerseits als Zeitpuffer. Andererseits kann ein Transport vorgesehen sein, der sich über eine kürzere oder längere Distanz erstreckt. Das Verfahren gemäss Erfindung erlaubt nun solche Zwischenpufferungen durch Nutzung prozessinhärenter Ordnungselemente fast beliebig durchzuführen, in dem bei deren Nutzung einerseits bei vollem Produktausstoss die Transfergeschwindigkeit herabgesetzt werden kann und andererseits der portionierte Materialstrom in bestimmter räumlicher Anordnung stillgelegt werden kann.
  • Die Figuren 2a/b zeigen aus zwei Betrachtungsrichtungen eine typische Schlauchbeutelverpackung mit Portionen 28A bis 20E usf., die in einem "Verpackungsschlauch" 22 untergebracht sind. Die einzelnen Portionen sind im Verpackungsschlauch durch Verschlusszonen 21A bis 2ID usf. voneinander getrennt. Im üblichen Flowpackprozess trennt eine Schneidvorrichtung den Flowpackverbund 22 in etwa mittig in den Verschlusszonen die Portionen voneinander. Diese Vereinzelung hat bis anhin als unabdingbar gegolten, da bei einem Ausstoss von 1 bis 1,5 m/s der zusammenhängende Flowpackverbund (Materialstrom) nicht zu beherrschen wäre.
  • Gemäss Erfindung wird diese Vereinzelung jedoch gerade vermieden, um eine prozessinhärente Ordnung zu erhalten und zu nutzen. Es wird auf einen Schneidvorgang verzichtet und die hohe Geschwindigkeit des Materialstroms durch Zusammenfalten des Flowpackverbunds heruntergesetzt bis stillgelegt. Als prozessinhärentes Ordnungselement ist die unzerschnittene bzw. intakte Verschlusszone zu betrachten. Die Gesamtheit der intakten Verschlusszonen ordnet die Verpackten Portionen in eine definierte Reihe oder Verbund. Den Zusammenfalt-Vorgang zeigt in einer schematischen Darstellung Figur 3. Links oben in Figur 3 ist der Eintritt des Materialstroms 30 als Flowpackverbund mit einer Austrittsgeschwindigkeit v1 von bspw. 1.2 m/s dargestellt. Wie erwähnt, wird eine Vereinzelung der Einzelpackungen durch Umgehung der Schneidvorrichtung vermieden. Eine skizzenhaft dargestellte Einholvorrichtung 34 mit einem Greifer 35 an seinem freien Ende, zieht nun mit einer Geschwindigkeit ca. bis =v1 den Flow- packverbund zu einer über ein Umlenkrad 38 laufenden Förderkette 27 mit einer Anzahl äquidistant angeordneten Haken 36 und übergibt den Flowpackverbund an bestimmten Verschlusszonen 21 an die Haken 36 der Förderkette 27. Auf diese Weise ergeben sich die in Fig. 3 rechts dargestellten Schlaufen. Der Grad der Auslenkung der Einholvorrichtung 34 bestimmt die Schlaufenlänge und das "Tastverhältnis" Haken 36/kein Haken 36 ist einstellbar und bestimmt Faltungsdichte einerseits und die vl/v2-Transformation andererseits. Hier beträgt die Transformation 1.2:8.2, also eine Verlangsamung auf das 1/6-fache. Die Verdoppelung der Hakenzahl würde eine weitere Halbierung der Geschwindigkeit bringen.
  • Ein weiterer verfahrensmässiger Vorteil der hier diskutierten (hängenden) 3-Dimensional-Förderung ist in Figur 3 in der Raumrichtung "abwärts verlaufend" in den Transferab- schnitten 32 und 33 dargestellt. Die Förderkette 37 kann nun (unter Ausnützung der Schwerkraft, damit die Schlaufen hängend transportiert werden können) räumlich so geführt werden, wie es die örtlichen Verhältnisse jeweils erfordern. Diese Auslenkbarkeit, wie sie hier als abwärtsgerichtete Kurve dargestellt ist, ist in alle Raumrichtungen möglich, also auf-/abwärts, links/rechts- seitlich und beliebige Bahnen zwischen diesen Richtungen. Dieser Sachverhalt ist in Figur 3 durch einen in eine Anzahl Raumrichtungen zeigenden Kegel K dargestellt, der an der Uebergabestelle des Verpackungsverbundes von der Einholvorrichtung 34 auf die Haken 36 eingezeichnet ist. Diese Bahnen können geradlinig oder gekrümmt sein und der minimale Radius ist in der Regel durch das Transportmittel, hie die Förderkette 37 begrenzt.
  • Eine Wegförderung des verpackungsverbundes in jede beliebige Raumrichtung in beinahe beliebig gekrümmten Bahnen würde durch den Verpackungsverbund, so wie er aus der Flowpack-Maschine kommt, nicht zugelassen. Erst wenn er in die hier vorgeschlagene spezielle Anordnung (Schlaufen) gebracht wird, ist dies möglich. Der aus der Verpackungsmaschine laufende, gestreckte Verpackungsverbund ist zumindest in allen Richtungen, die in der Ebene des "flachen" Verbundes liegen, nicht ohne weiteres auslenkbar. Nur Auslenkungen aus der Ebene sind möglich, dazu gehört bspw. auch ein Verdrehen des bandförmigen Verbundes für eine seitliche Auslenkung. Diese Beschränkung fällt bei der erfindungsgemässen Schlaufenanordnung weg. Kurz nach der Schlaufenbildung kann die neue Anordnung des Verpackungsstrangew bspw. in einem verhältnismässig kleinen, lediglich von der Förderkette begrenzten Radius in beliebiger Richtung weggefördert werden.
  • Figur 4 zeigt nun eine weitere Manipulation des Flowpackverbunds mit einer schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung dieser Manipulation. Wenn bspw. mit der die ersten Schlaufen bildenden Einholvorrichtung 34 die Schlaufenlänge so eingestellt wird, dass der Materialstrom bspw. durch einen vorhandenen Mauerdurchbruch von einem Raum in den anderen geführt werden kann, so ist u. U. diese Schlaufenlänge (-kürze) für die Weiterverarbeitung wie Pufferung etc. nicht mehr optimal. Eine weitere, nun zu diskutierende Schlaufenmanipulation verändert die Länge der Schlaufen; sie umfasst die Operation der Verdopplung der Schlaufenlänge.
  • Eine Hilfsvorrichtung 40, die prinzipiell wie die Hauptvorrichtung ausgestaltet ist, mit einer über Umlenkräder 41,41' laufenden Endloskette 42 mit Haken 46, dient zur Übernahme von bestimmten Flowpackschlaufen. Das prozessinhärente Ordnungselement ist die Aufhängung der Schlaufen, genützt davon, wird jede zweite Aufhängung. Die Funktion gemäss Figur 4 ist folgende: die in Pfeilrichtung zl geförderten Flow- pack-Schlaufen werden in einem getakteten Verhältnis vom Hauptstrang der Hauptvorrichtung auf einen Nebenstrang der Hilfsvorrichtung übertragen (major loop/minor loop), d.h. in diesem Beispiel, dass an der Stelle 45 der Gesamtvorrichtung jede zweite Schlaufe des Flowpackverbundes an die Haken 46 der Hilfsvorrichtung 40 übergeben wird, von wo diese Schlaufenstelle unter einem bestimmten Neigungswinkel in Pfeilrichtung z2 synchron bis zum unteren Scheitel der neuen (verlängerten) Schlaufe gefördert wird. Das Aushängen der im Untergriff arbeitenden Haken 46 der Hilfsvorrichtung geschieht ohne Zutun, da bei der 3-D-Förderung Lagevorteile als prozessinhärente Ordnungselemente behandelt werden. Es wird also kein zusätzliches Ordnungselement (mit zusätzlichen Vorrichtungsteilen nota bene) in den Prozess eingebracht. Dabei ist es irrelevant, ob das Umlenkrad 41 als Ende des Nebenstrangs an der Aushängestelle, in deren Nähe oder weiter entfernt angeordnet ist, das Aushängen der Schlaufen des Untergriffs wird durch die divergente Bahn in Richtung z2 bewirkt. Eine unnötige Verlängerung der Transportketten wird natürlich aus Kostenerwägungen heraus vermieden, darum dürfte die dargestellte Hilfsvorrichtung praxisgerecht sein.
  • Als weitere Massnahme des Verfahrens ist eine andere Einholvorrichtung 44 am Umlenkrad 38' der Hauptvorrichtung, also am Hauptstrang gezeigt. Es ist ganz klar, dass die verlängerten Schlaufen auch weitergeführt werden könnten und an dieser Stelle ein Kettenumlenkrad 38' als Ende des Hauptstrangs nicht zwingend ist. Am Anfang der Diskussion wurde eine Verlangsamung bis Stillegung des Materialstroms erwähnt; die Verlangsamung ist diskutiert worden , in der Folge wird noch die Stillegung im Zusammenhang mit Figur 5 dargelegt.
  • Die in Figur 4 gezeigte Einholvorrichtung 44 kann auf eine in Figur 5 gezeigte Speichervorrichtung zur automatischen Ein- und Auslagerung des immer noch unvereinzelten Flowpackverbunds arbeiten. In der ebenfalls schematischen Darstellung von Fig. 5, werden die hängenden Flowpackschlaufen spiralförmig angeordnet, bspw. mit einer in Figur 6 gezeigten Vorrichtung. Um sich eine Vorstellung der "räumlichen" Wirksamkeit machen zu können, sei das hier besprochene Beispiel der Schokoladenherstellung dafür herangezogen. Ein Lagerverbund von lediglich 2m Höhe und 2m Durchmesser umfasst etwa 30'000 Schokoladentafeln im Gesamtgewicht von über 3 Tonnen. Dabei sind die ursprünglichen prozessinhärenten Ordnungselemente immer noch vorhanden, bspw. die fest in Serie angeordneten Produktportionen, sodass der Flowpackverbund zur Weiterverarbeitung problemlos wieder auf eine gewünschte Ueberführungs- oder Verarbeitungsgeschwindigkeit in jeder Raumlage gebracht werden kann, wenn nötig auch bspw. wieder auf die ursprüngliche Prozessgeschwindigkeit von 1.2 m/s, was bei den heute bekannten Methoden nicht möglich ist. Es wird also bei der Lagerung nicht nur das Produkt stillgelegt wird, sondern auch die Funktion faktisch angehalten. Zu jeder beliebigen Zeit kann nach der Lagerung (Stillstand) die stillgelegte, gleichsam eingefrorene Funktion wieder aufgenommen und reetabliert werden. Auch dies ist bei den heute bekannten Methoden nicht zu finden. Ein weiterer Vorteil dieser Speicherform besteht darin, dass trotz 3 Tonnen räumlich dichter Packung keine der Schokoladenportionen einem Stapeldruck ausgesetzt ist. Die Eigenschaft der Schlauchpackung und prozessinhärente Ordnungselemente, hier also der unvereinzelte Flowpackverbund, werden herangezogen, um bei Zwischenlagerung eine für das Produkt stressarme Lagerform mit hohem Raumfüllfaktor zu realisieren.
  • Die Lagerform nach Figur 5 ist nur eine von mehreren Möglichkeiten Flowpack-Schlaufen raumdicht anzuordnen. Die gezeigt Form ist hauptsächlich zur Zwischenlagerung geeignet, bei der im Falle der Reaktivierung der First-in-lastout Aspekt keine Rolle spielt. Es sind aber auch Vorrichtun- gen realisierbar, mit welchen die Schlaufen vorhangartig im Zick-Zack aufgehängt werden und welche eine first-in-firstout Entnahme erlauben. Bei einer solchen räumlichen Anordnung kann innerhalb eines Herstellungsprozesses ein raumsparender Puffer erstellt werden, der in der Lage ist, bis zu 10 (?) Tonnen Flowpackverbund während des Herstellungsprozesses, d.h. ohne den Prozess verlangsamen zu müssen, zu puffern. Während in den Abschnitten vor und nach dem Puffer Hochgeschwindigkeitsprozesse ablaufen können, ist trotzdem die Transfergeschwindigkeit des Materialstroms beliebig verringerbar, bis zum vorübergehenden Stillstand, ohne dass der Flowpackverbund, der Hunderte von Metern lang werden kann, zertrennt werden muss.
  • Figur 6 zeigt nun eine sehr einfache Vorrichtung, mit der ein spiralig geordneter Flowpackverbund, wie er in Figur 5 gezeigt ist, erstellt werden kann. Die Vorrichtung besteht in ihren wesentlichen Teilen aus einem Antriebssockel 60, in welchen der Fuss 61 eines drehbaren Ständers 62, der an seinem anderen Ende eine als ebene Spirale augebildete Anordnung des Transportmittels 67 mit Aufnehmern 66 auf einer Tragspinne 63 trägt. Der Antriebssockel ist mit einem hier nich dargestellten Elektromotor ausgerüstet, der über ein ebenfalls nicht dargestelltes Getriebe den Fuss 61 des drehbaren Ständers 62 antreibt, wie dies durch zwei Drehpfeile angedeutet ist. Gemäss dieser einfachen Ausführungsweise des Ständers, welcher als Lagermittel in wesentlich grösserer Anzahl vorhanden ist als bspw. Antriebssockel, ist ein Nachführen der Einholvorrichtung 44 von Aufnehmer zu Aufnehmer ähnlich dem Tonarm eines Plattenspielers vorgesehen.
  • So wird die Einholvorrichtung 44 (Fig.4) nahe dem Zentrum 64 der ebenen, sich synchron drehenden Transportmittel-Spirale positioniert, sodass eine Uebernahme der Schlaufenscheitel bei den innersten Aufnehmern beginnt und bei den äussersten, bspw am Terminal 68 endet. Die so aufgehängten Schlaufen formen dann einen Raumverbund, wie er in Figur 5 dargestellt ist.
  • Figur 7 zeigt ein Hilfsmittel für den Transport von behangenen und leeren Ständern. Es ist dies, im Sinne einer normierten Schnittstelle ein Körper 78 mit Palettnuten 73 zum Einführen der Gabeln eines Gabelstaplers und einer Vertiefung zur Aufnahme des Fussteils 61 eines Ständers. Die in den beiden Figuren 6 und 7 dargestellten Befestigungs- und Haltemittel 65,65' sind starke Bolzen mit einer Oese am einen und einem Schraubgewinde am andern Ende. Durch die Oesen lassen sich zum Einsetzen und Ausheben des Ständers entsprechend dimensionierte Stangen einer Hebevorrichtung einschieben, womit der Ständer kippsicher vom Antriebssockel auf den Palettkörper 78 gehoben werden kann. Im Palettkörper kann für einen allfälligen Transport der Fussteil 61 durch Einschrauben der Bolzen 65 in die Gewindelöcher 65' gesichert werden.
  • Somit wäre streng genommen dewr Antriebssockel 60 Teil der Schlaufenanlage und die Ständer wären eine Art Retourgebinde. Auf die geschilderte Weise können die Vielzahl Ständer kostengünstig hergestellt werden, inklusive des Palettkörpers, der zum Transport wie auch zum Lagern verwendet werden kann. In speziellen Lagerräumen können im Boden eingelassenen Gewindelöcher und seichte Zentriervertiefungen, die das Einsetzen erleichtern, ein Ersparnis an Palettkörpern ermöglichen.
  • Das Entleeren eines voll- oder teilbehangenen Ständers erfolgt in umgekehrter Operation wie das Behängen und prinzipiell mit denselben Vorrichtungen. Die Schlaufenscheitel werden mittels der Aufnehmer eines anderen Transportmittels übernommen und zur Weiterverarbeitung wegtransportiert.

Claims (17)

1. Verfahren zum Ordnen eines zusammenhängenden Verpackungsstranges zur Ein- und Auslagerung in Lagereinheiten oder zur Zwischenpufferung während des Verpackungsvorganges, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zerschneiden in Produktportionen, der mit voller Prozessgeschwindigkeit ausgegebene Verpackungsstrang zur Geschwindigkeitsreduktion abschnittsweise zwischen Produktportionen aufgenommen und in Schlaufen geordnet wird, wobei zur weiteren Geschwindigkeitsreduktion der Abstand von den dabei gebildeten Schlaufenscheiteln sukzessive verringert wird, bis sich die gewünschte Materialgeschwindigkeit eingestellt hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufen durch Untergreifen des Verpackungsstranges und mit Hilfe des Materialgewichts in eine hängende Ordnung gebracht sind und die oberen Schlaufenscheitel als Aufhängestelle verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufenscheitel zwischen zwei Produktportionen angeordnet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus erstgebildeten Schlaufen durch Freigabe oder Neubildung von Schlaufenscheiteln zweitgebildete Schlaufen erstellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Freigabe von Schlaufenscheiteln aus erstgebildeten Schlaufen doppelt lange zweitgebildete Schlaufen erstellt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Neubildung von Schlaufenscheiteln aus erstgebildeten Schlaufen verkürzte zweitgebildete Schlaufen erstellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch weitere Schlaufenmanipulationen mittels Freigabe und/oder Neubildung dritt-, viert-, usf.gebildete Schlaufen erstellt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4,5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einen oberen und einen unteren Schlaufenscheitel aufweisende hängende Schlaufen die oberen Schlaufenscheitel in einer ebenen Spirale angeordnet sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4,5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einen oberen und einen unteren Schlaufenscheitel aufweisende hängende Schlaufen die oberen Schlaufenscheitel in eine ebene Zigzag-Anordnung gebracht werden.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Transportmittel (37) mit Aufnehmern (36) zur Plazierung der Schlaufenscheitel und mindestens einer mit dem Transportmittel (37) zusammenwirkenden Einholvorrichtung (34) mit (mindestens) einem den aus der Verpackungsmaschine laufenden Verpackungsstrang (30) aufnehmenden Greifer (35) zur Bildung von Schlaufenscheiteln, wobei die Einholvorrichtung (43) einen Holhub auszuführen fähig ist, mit dem der vom Greifer (35) aufgenommene Verpackungsstrang (38) an einen Aufnehmer (36) am Transportmittel (37) übergeben wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel (37) mit Aufnehmern (36) über Umlenkräder (38,38') geführt ist und als Endlosmittel ausgestaltet ist.
12. Vorrichtung einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einholvorrichtung (34) in ihrer Länge einstellbar ausgestaltet ist, zur Einstellung eines variablen Holhubs.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Umlankrad (38,38') eine Einholvorrichtung (34,44) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10,11,12,13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Transportmittel (37) mit Aufnehmern (36) ein zweites Transportmittel (42) mit Aufnehmern (46) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Transportmittel (42) mit Aufnehmern (46) über Umlenkräder (41,41') geführt ist und als Endlosmittel ausgestaltet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Transportmittel (37) und das zweite Transportmittel (42) in gleichsinniger Laufrichtung (zl,z2) und im Winkel zur Schwerkraft zueinander angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Aufnehmer (36,46,66) an den Transportmitteln (37,42,67) äquidistant zueinander ist.
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