EP0879763B1

EP0879763B1 - Anordnung von flachen Musterbeuteln für ihre Zuführung in eine Weiterverarbeitung

Info

Publication number: EP0879763B1
Application number: EP98810392A
Authority: EP
Inventors: Erich Jäger; Markus Scheuber
Original assignee: Ferag AG
Current assignee: Ferag AG
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: CA2237272C; CA2237272A1; US6029819A; US6173555B1; ATE229908T1; DE59806672D1; EP0879763A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von flachen Musterbeuteln nach dem Oberbegriff des ersten unabhängigen Patentanspruchs. Die Anordunng dient zur Zuführung der flachen Musterbeuteln in eine Weiterverarbeitung.

Unter flachen Musterbeuteln sollen beispielsweise Beutel verstanden werden, die aus zwei allseitig verschweissten Stücken eines Folienmaterials oder aus einem gefalteten, auf drei Seiten verschweissten derartigen Stück bestehen und die meist mit einem flüssigen, pastösen, körnigen oder pulverigen Inhalt gefüllt sind, die aber auch einen festen, mehr oder weniger flächigen Gegenstand enthalten können. Derartige Musterbeutel werden meist hergestellt aus zwei quasi endlosen Bahnen eines folienartigen Materials, wobei die Bahnen im wesentlichen kontinuierlich gegeneinander geführt und entlang ihren Längskanten miteinander verschweisst werden. Gleichzeitig werden die Bahnen in regelmässigen Abständen quer verschweisst und werden die so entstehenden Beutel zwischen den Querverschweissungs-Schritten befüllt. Es kann auch nur eine Bahn eines folienartigen Materials zur Anwendung kommen, die längs gefaltet und deren Längskanten auf der dem Falz gegenüberliegenden Seite miteinander verschweisst werden. In beiden Fällen entsteht ein Strang von Musterbeuteln, der dann in einzelne Musterbeutel zertrennt wird.

Flache Musterbeutel der oben beschriebenen Art werden oft weiterverarbeitet, indem sie einer kontinuierlichen Verarbeitung anderer Gegenstände zugerührt und diesen in irgend einer Art zugegeben werden. Die Musterbeutel werden beispielsweise in Druckprodukte eingesteckt oder eingeklebt oder sie werden Verpackungen von anderen Gegenständen zugegeben oder mit Drucksachen in Briefumschläge gesteckt.

Für eine automatisierte Zuführung der beschriebenen Musterbeutel zu einer Weiterverarbeitung mit hoher Leistung werden die Musterbeutel beispielsweise in entsprechende Schachteln gefüllt, in denen sie in Form eines liegenden Stapels geordnet sind. In der Publikation EP-0706967 (bzw. US-5601396), derselben Anmelderin ist ein Verfahren beschrieben, mit dem derart vorgeordnete Musterbeutel manipuliert werden. Es zeigt sich aber, dass weitere Massnahmen notwendig sind, wenn Zuführungsgeschwindigkeiten von 40'000 bis 60'000 Beuteln pro Stunde erreicht werden sollen, das heisst Geschwindigkeiten, wie sie beispielsweise in der Verarbeitung von Druckprodukten, in die die Musterbeutel eingeklebt werden sollen, üblich sind.

Derartige weitere Massnahmen werden in der Publikationen EP-739822 derselben Anmelderin vorgeschlagen. Diese Massnahmen basieren auf dem Befund, dass die Probleme, die bei sehr schneller Handhabung von Musterbeuteln auftreten, darauf zurückzuführen sind, dass die Beutel eine nicht stabile Form haben und deshalb schwer ergreifbar sind. Es wird in der genannten Publikation darum vorgeschlagen, die Form der Musterbeutel dahingehend zu verändern, dass diese eine genauer definierte und leichter stapelbare Form haben.

Es ist auch bekannt, die Musterbeutel bei der Herstellung nicht voneinander zu trennen und in Form eines Musterbeutel-Stranges einer Weiterverarbeitung zuzuführen. Dazu werden diskrete Längen eines Musterbeutelstranges zwischen der Herstellung und der Weiterverarbeitung beispielsweise zu Wikkeln aufgerollt, welche Wickel für die Zuführung auf entsprechenden Abwikkelvorrichtungen positioniert werden, oder der Musterbeutelstrang wird quasi on-line zugeführt, indem er in hängenden Schlaufen zur Zuführung transportiert wird und in dieser Form zwischen Herstellung und Weiterverarbeitung auch gepuffert werden kann. Da bei derartigen Methoden die Beutel nicht einzeln ergriffen werden müssen, sind hohe Zuführungsleistungen erreichbar, die aber mit einem beträchtlichen apparativen Mehraufwand bezahlt werden müssen. Zuführungsverfahren, in denen Stränge zugeführt werden, sind beispielsweise beschrieben in den Publikationen EP-0292891 (bzw. US-4901935), und EP-0253959 (bzw. US-4841714) derselben Anmelderin.

In EP-A2-0372688 ist eine Vorrichtung zum Füllen von Beuteln beschrieben, welcher Vorrichtung die leeren Beutel in Form eines Beutelstranges zugeführt werden. Dieser Beutelstrang wird in einem Behälter vorgelegt, indem er je zwischen zwei Beuteln gefaltet Faltstapel-artig angeordnet ist.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine Anordnung von gefüllten, flachen Musterbeuteln zu schaffen, mit der es möglich werden soll, die Musterbeutel mit einfachsten apparativen Mitteln auch mit sehr hohen Zuführungsleistungen in eine Weiterverarbeitung zuzuführen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Musterbeutel-Anordnung, wie sei in den Patentansprüchen definiert ist.

Die Grundidee des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, je eine diskrete Länge eines Beutelstranges in einem Behälter derart geordnet unterzubringen, dass ein Kopfende des Stranges unabhängig vom Füllgrad jederzeit greifbar ist und dass der Strang ohne weitere Hilfsmittel durch Ziehen an diesem Kopfende in geordneter Weise kontinuierlich aus dem Behälter gezogen werden kann. Damit die diskreten Stranglängen mehrerer Behälter miteinander verbunden und für eine Zuführung bereitgestellt werden können, ist es vorteilhaft, wenn in jedem Behälter auch das Schwanzende des Stranges unabhängig vom Füllgrad und ohne Veränderung der Stranganordnung im Behälter jederzeit greifbar ist.

Es zeigt sich, dass mit Beutelsträngen, die als eine Mehrzahl von Faltstapeln oder von Faltstapel-artigen Anordnungen in einem Behälter angeordnet sind, die oben aufgeführten Voraussetzungen auf einfachste Weise erfüllen lassen. Behälter, die sich dafür insbesondere eignen, sind beispielsweise quaderförmige Kartonschachteln.

Für die Zuführung zu einer Verarbeitung wird ein erster Behälter im Bereiche der Zuführungsstelle positioniert. Dann wird das Kopfende des Stranges aus dem Behälter gezogen und in die Zuführung geführt. Diese Zuführung weist Führungen auf und einen Antrieb, mit deren Hilfe der Beutelstrang bewegt wird, und sie weist Trennmittel auf, mit deren Hilfe je der vorderste Beutel des zugeführten Beutelstranges vom Strang abgetrennt wird (es kann auch je eine Gruppe von Beuteln abgetrennt und zusammen verarbeitet werden). Führungen und Antrieb greifen beispielsweise an den Längskanten des Beutelstranges an.

Zur Vermeidung eines Einführvorganges zum Einführen des Kopfendes jeder diskreten Länge des Stranges in die Zuführung, wird das Schwanzende eines Stranges, das für einen derartigen Fall, wie oben bereits erwähnt, auch im noch vollen Behälter einfach greifbar ist, für eine Fortsetzung der Zuführung mit dem Kopfende des Stranges eines Folgebehälters verbunden. Dieser Verfahrensschritt kann mit einfachsten Mitteln (z.B. mit Klebeband) beispielsweise von Hand durchgeführt werden und zwar zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Zuführung aus dem ersten Behälter. In derselben Weise wird eine Reihe von Behältern erstellt, von der während der Verarbeitung vorne leere Behälter entfernt werden und an die hinten volle Behälter neu angeschlossen werden.

Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens gegenüber bekannten Verfahren, in denen voneinander getrennte Musterbeutel verarbeitet werden, besteht darin, dass es im erfindungsgemässen Verfahren nicht notwendig ist, einzelne Beutel zu ergreifen, dass also derjenige Verfahrensschritt eliminiert wird, in dem die nicht eindeutig definierte Form der Beutel die Zuführungsleistung beschränkt. Der Aufwand zum Einordnen des Beutelstranges in die Behälter ist etwa gleich aufwendig wie das Ordnen von voneinander getrennten Beuteln zu Stapeln.

Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens gegenüber bekannten Zuführungsverfahren, in denen Beutelstränge zugeführt werden, besteht darin, dass gemäss Erfindung ausser den Behältern, die vorzugsweise einfache Kartonschachteln sind, keine Vorrichtungen notwendig sind, durch die das Verfahren verteuert würden. Aus diesem Grunde ist das erfindungsgemässe Verfahren ohne irgend eine Anpassung sowohl für eine Zuführung zu hochkomplexen Vorrichtungen für Hochleistungsverarbeitungen als auch für Zuführungen zu einfachsten Vorrichtungen mit bedeutend kleineren Verarbeitungsleistungen vorteilhaft.

Das erfindungsgemässe Verfahren soll im Zusammenhang mit den folgenden Figuren mehr im Detail beschrieben werden. Dabei zeigen:

Figur 1: ein Strang von Musterbeuteln, wie er im erfindungsgemässen Verfahren zur Anwendung kommt;
Figur 2: ein Schema einer Einrichtung mit Zuführung von Musterbeuteln zur Erläuterung des Funktionsprinzips des erfindungsgemässen Verfahrens;
Figuren 3 und 4: zwei Behälter mit miteinander verbundenen Beutelsträngen, die in Form einer Mehrzahl von Faltstapeln im Behälter geordnet sind, als Draufsicht (Figur 3) und senkrecht, parallel zu den Faltstapeln geschnitten (Figur 4);
Figuren 5 bis 9: eine erste, beispielhafte Ausführungsform einer Faltstapel-Anordnung eines Beutelstranges in einem Behälter zur Anwendung im erfindungsgemässen Verfahren;
Figuren 10 und 11: eine weitere, beispielhafte Stranganordnung in einem Behälter;
Figuren 12 und 13: zwei weitere Stranganordnungen als Prinzipskizzen.

Figur 1 zeigt einen Beutelstrang 1, wie er im erfindungsgemässen Verfahren gehandhabt wird. Dieser Strang ist ein durch Querverschweissungen 2 in einzelne Beutel 3 aufgeteilter, flacher Schlauch. Die durch die Querverschweissungen entstandenen, einzelnen Beutel sind mit einem beliebigen Inhalt gefüllt, welcher Inhalt eine flache Form hat oder sich in eine flache Form bringen lässt. Ein derartiger Beutelstrang 1 wird einer Weiterverarbeitung zugeführt, wobei jeder zu verarbeitende Beutel unmittelbar vor der Verarbeitung vom Kopfende des Stranges abgetrennt wird.

Figur 2 zeigt zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens eine Draufsicht auf eine entsprechende, sehr schematisch dargestellte Einrichtung. Die Einrichtung weist eine Verarbeitungsstation 10 auf, beispielsweise eine Verarbeitungstrommel oder eine lineare Verarbeitungsvorrichtung, in der beispielsweise aus bedruckten Teilprodukten geheftete, mehrblättrige Druckprodukte hergestellt werden. Der Verarbeitungsstation werden an beispielsweise zwei Zuführungsstellen 11 und 12 Musterbeutel in Form von Beutelsträngen 1 zugeführt.

Die beiden Beutelstränge 1 haben die Form einer Reihe von Behältern 13.1 bis 13.3, die je eine diskrete Länge des Beutelstrangs enthalten. Die Kopfenden A und die Schwanzenden E der diskreten Stranglängen ragen aus den Behältern. Das Kopfende A des Beutelstranges des vordersten Behälters 13.1 der Reihe ist in die Verarbeitungsstation 10 geführt und das Schwanzende E jedes Beutelstranges ist mit dem Kopfende A des Beutelstranges aus dem Folgebehälter verbunden. Dabei sind die Behälter 13.1 bis 13.3 mit gleichen oder (beispielsweise für eine regionalisierte Produktion) mit verschiedenen Beuteln bestückt.

Während der Verarbeitung werden die beiden zugeführten Beutelstränge mit Hilfe von nicht dargestellten Führungen und Antrieben in die Verarbeitungsstationen gefördert und dazu aus dem ersten und dann aus den Folgebehältern gezogen.

Die Reihen von Behältern 13.1 bis 13.3 sind beispielsweise auf einem nicht dargestellten Förderband aufgestellt, das nach dem Entfernen eines leeren Behälters 13' derart bewegt wird, dass ein weiterer Behälter hinten an die Reihe angeschlossen werden kann. Hinter den Behälterreihen, die vorteilhafterweise je mindestens aus zwei oder mehr Behältern bestehen, kann eine Behälterverteilstation 14 vorgesehen sein, die beispielsweise mit einem Handkran ausgerüstet ist und die schematisch mit Ringen und Pfeilen dargestellt ist. Volle Behälter 13 werden beispielsweise ab Paletten 15 in die Verteilstation geladen und via Verteilstation einer der Behälterreihen zugeführt.

Bei einem Behälterinhalt von beispielsweise 6'000 Beuteln, die eine Grösse von 6 x 10cm und ein Gewicht von ca. 5g haben, ergibt sich eine Behältergrösse von beispielsweise etwa 80x40x50cm und ein Behältergewicht von etwa 30kg (plus Gewicht des leeren Behälters), ein Behälter also, der mit einfachsten Mitteln handhabbar ist.

Bei einer Zuführungsleistung von beispielsweise 40'000 Beuteln pro Stunde reicht ein Behälter, wie er oben beschrieben ist, für 9 Minuten. Das heisst, dass in der in der Figur 2 dargestellten Einrichtung, in der von drei Zuführungen zwei im Betrieb sind, pro Stunde durchschnittlich zwischen 13 und 14 Behälter an die Reihen angeschlossen und ebensoviele leere Behälter von den Reihen entfernt werden müssen. Dies stellt einen Arbeitsaufwand dar, der bequem von einer Person bewältigt werden kann.

Figuren 3 und 4 zeigen zwei quaderförmige Behälter 13, die mit einem Beutelstrang 1 in Faltstapelform (sechs nebeneinander angeordnete Faltstapel) gefüllt und durch Verbindung des Schwanzendes E des Stranges in einem Behälter mit dem Kopfende A des Stranges im anderen Behälter miteinander zu einer Behälterreihe verbunden sind. Figur 3 zeigt die Behälter aus der Vogelschau, Figur 4 parallel zu den Faltstapeln senkrecht geschnitten.

Figuren 5 bis 9 zeigen mehr im Detail, wie die Mehrzahl von Faltstapeln, wie sie in den Figuren 3 und 4 bereits gezeigt worden ist, vorteilhafterweise in einen Behälter 13 eingeordnet ist.

Figur 5 zeigt den gefüllten Behälter aus der Vogelschau. Der Beutelstrang 1 bildet darin sechs nebeneinander angeordnete Faltstapel 20 bis 25, wobei an die oberste Lage des Stapels 20 das Kopfende A des Stranges anschliesst, das in einem aus dem Behälter ausgeklappten Zustand dargestellt ist. Das Schwanzende E des Stranges schliesst an die unterste Lage des Faltstapels 25 an, ist seitlich von diesem Faltstapel an der Stelle 30 im Behälter hochgezogen und ebenfalls in aus dem Behälter geklapptem Zustand dargestellt. Zwischen der untersten Lage jedes Stapels und der obersten Lage des Folgestapels bildet der Strang je eine Verbindungsschlaufe V. Diese Schlaufen V sind an den Stellen 31, neben den Stapeln im Behälter hochgezogen und liegen lose auf den Faltstapeln auf oder sind, wie in Figur 5 dargestellt, aus dem Behälter geklappt.

Die Figur 5 stellt den Behälter 13 in einem Zustand dar, in dem er für eine Verbindung mit anderen Behältern in einer Behälterreihe verbunden werden kann. Zu diesem Zwecke trägt der Behälter keinen Deckel und sind die beiden Strangenden A und E und die Verbindungsschlaufen V aus dem Behälter ausgeklappt.

Figuren 6 bis 9 zeigen den Behälter 13 der Figur 5 senkrecht geschnitten gemäss den in der Figur 5 eingetragenen Schnittlinien. Figur 6 zeigt den Faltstapel 20 und das aus dem Behälter 13 ausgeklappte Kopfende A des Stranges. Figur 7 zeigt den Faltstapel 25 mit aus dem Behälter ausgeklapptem Schwanzende E des Stranges und ebenfalls ausgeklappter Verbindungsschlaufe V. Figur 8 zeigt denselben Schnitt wie Figur 7, wobei aber das Schwanzende E und die Verbindungsschlaufe V auf dem Faltstapel aufliegen und der Behälter 13 mit einem Deckel 16 geschlossen ist. In diesem Zustand wird der Behälter beispielsweise transportiert und gelagert.

Figur 9 zeigt den Behälter 13 der Figur 5 senkrecht zu den Faltstapeln geschnitten. Um zu verhindern, dass beim Herausziehen des Beutelstranges aus dem Behälter bzw. ab einem der Faltstapel der durch das Herausziehen bewegte Bereich des Stranges mit den Lagen des Nachbarstapels in Konflikt kommt, sind im Behälter gemäss Figur 9 Trennwände 17 zwischen den Faltstapeln angeordnet. Diese Trennwände können einfache Kartonstücke sein.

Eine Anordnung einer diskreten Länge eines Beutelstranges 1 in einem Behälter 13, wie sie durch die Figuren 5 bis 9 illustriert ist, kann einfach von Hand erstellt werden, wobei mit dem Schwanzende E des Stranges begonnen wird. Dabei wird das Schwanzende E an der Stelle 30 (Figur 5) über die Behälterwand gehängt und der Strang an dieser Stelle auf den Behälterboden geführt, von wo der Faltstapel 25 aufgebaut wird.

Figuren 10 und 11 zeigen eine weitere Variante einer Anordnung eines Beutelstranges in einem quaderförmigen Behälter zur Anwendung im erfindungsgemässen Verfahren. Der Strang ist wiederum Faltstapel-artig gefaltet, hier aber nicht zu aufrechten Faltstapeln sondern zu Schichten, von denen jede den Grundriss des Behälters deckt. In Form von aufeinander angeordneten derartigen, je flächendeckenden Schichten füllt der Beutelstrang den Behälter. Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf eine oberste derartige faltstapelartige Schicht, an die links vorne das Kopfende A des Stranges anschliesst. Diagonal gegenüber ist auch das Schwanzende E des Stranges dargestellt, das an dieser Stelle vom Behälterboden nach oben gezogen ist. Figur 11 zeigt den Behälter senkrecht geschnitten Schnittlinie XI-XI in der Figur X).

Figuren 12 und 13 zeigen als Prinzipskizzen zwei weitere Varianten von Anordnungen eines Beutelstranges in einem Behälter. In beiden Figuren sind je zwei benachbarte, das heisst im Behälter aufeinander oder nebeneinander angeordnete Faltstapel dargestellt und zwar mit Blick auf eine Längskante des Beutelstranges, die durch eine einfache Linie dargestellt ist. In beiden Fällen sind die Lagen der benachbarten Faltstapel senkrecht zueinander angeordnet (die Ausführungsform gemäss Figuren 5 bis 9 zeigt parallele Lagen in benachbarten Faltstapeln). Mit einer derartigen Anordnung kann weitgehend verhindert werden, dass der durch das Herausziehen bewegte Strangbereich mit dem benachbarten Stapel in Konflikt kommt, wodurch auch ohne Trennwände ein geordneter Abbau der Stapel erreicht wird.

Die Faltstapel der Figur 12 sind parallel zu Behälterwänden bzw. Behälterboden, die Faltstapel der Figur 13 diagonal angeordnet.

Für den Abbau von Anordnungen gemäss Figuren 12 und 13 mag es vorteilhaft sein, den Behälter in einer schiefen Position zu halten, derart, dass die später abzubauenden Stapel bzw. Lagen von Stapeln gegenüber früher abzubauenden tiefer liegen.

Selbstverständlich können Grössen und Form der Behälter beliebig variiert werden und können die Anordnungen des Beutelstranges auch verschieden kombiniert werden.

Claims

Anordnung einer diskreten Länge eines Stranges (1) von flachen, gefüllten Musterbeuteln (3) in einem Behälter (13) für ein Verfahren zum Zuführen der Musterbeutel (3) zu einer Weiterverarbeitung, wobei der Beutelstrange (1) in die Verarbeitung geführt wird und jeder Musterbeutel oder je eine Musterbeutelgruppe unmittelbar vor seiner/ihrer Verarbeitung vom Beutelstrang abgetrennt wird, in welcher Anordnung der Beutelstrang Faltstapel-artig gefaltet ist und ein Kopfende (A) und ein Schwanzende (B) der diskreten Länge des Beutelstranges (1) unabhängig vom Füllstand des Behälters (13) greifbar und der Beutelstrang (1) durch Ziehen am Kopfende (A) geordnet aus dem Behälter ziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die diskrete Länge des Beutelstrangs (1) im Behälter als eine Mehrzahl von Faltstapeln (20 bis 25) oder von Faltstapel-artigen Schichten angeordnet ist, wobei die Faltstapel nebeneinander oder übereinander angeordnet sind und wobei Lagen von benachbarten Faltstapeln parallel zueinander oder senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Faltstapeln Trennwände vorgesehen sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Faltstapeln Verbindungsschlaufen (V) vorgesehen sind, die auf den Faltstapeln aufliegen und aus dem Behälter klappbar sind.