EP1162141B1 - Vorrichtung zum Abfüllen von Produkten, insbesondere Schlauchbeuteln, in Verpackungsbehälter - Google Patents

Vorrichtung zum Abfüllen von Produkten, insbesondere Schlauchbeuteln, in Verpackungsbehälter Download PDF

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EP1162141B1 EP01810523A EP01810523A EP1162141B1 EP 1162141 B1 EP1162141 B1 EP 1162141B1 EP 01810523 A EP01810523 A EP 01810523A EP 01810523 A EP01810523 A EP 01810523A EP 1162141 B1 EP1162141 B1 EP 1162141B1
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filling device
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Robert Bosch GmbH
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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
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/08—Packaging groups of articles, the articles being individually gripped or guided for transfer to the containers or receptacles
    • 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
    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B39/007—Guides or funnels for introducing articles into containers or wrappers
    • 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
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/101—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by gravity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/20—Applications of counting devices for controlling the feed of articles

Definitions

  • DE-OS 26 29 531 a counting device is described with a feed tube for products, at the lower end of a laterally displaceable counter with two counting channels is arranged.
  • the counting channel which is aligned with the feed tube, is closed at the bottom by a stationary plate. As soon as it is full, the counter is shifted so that this counting channel is emptied and the other is filled. The counted products fall through a hopper in gradually supplied packaging containers.
  • US 3'996'723 discloses an apparatus for filling products with a vibrating conveyor. At the end of this vibratory conveyor, a detector is mounted, which counts the articles. The articles then fall into an upper receiving device. When enough articles have arrived at this receiving device, a trap door is opened and the articles are emptied into a lower receiving device.
  • the present invention has for its object to provide a device for filling packaging containers, which has a high performance in safe operation. This object is achieved by the feature combination of the claims.
  • the device 1 comprises a feed conveyor belt 2, which conveys products 3, eg tubular bags, in a column continuously in the horizontal conveying direction A.
  • a second conveyor belt 4 continuously conveys at regular intervals the containers to be filled, eg boxes 5, in a column in the horizontal conveying direction B, which is perpendicular to the direction A.
  • a filling device 7 is arranged at the downstream end 6 of the conveyor belt 2.
  • the device 7 is connected to a vertical shaft 8, which is coupled to the output of an AC servomotor 9.
  • the device 7 has two in the conveying direction B mutually offset channels 15, 16, which are separated by a partition wall 17.
  • the partition wall has at the upstream end a beginning below the top of the belt 2, rising in the conveying direction A upper edge 18 and widened wedge-shaped in the conveying direction of the device 7, so that the channels 15, 16 at the outlet end 19 have a significant distance from each other, which is greater as the space between successive boxes 5.
  • the channels 15, 16 are arcuately curved downward by 90 °.
  • Their common bottom wall 20 is approximately schparabelförmig.
  • a product sensor 24 for detecting the passing products 3 Adjacent to the downstream end 6 of the belt 2, a product sensor 24 for detecting the passing products 3 is arranged stationarily.
  • the sensor 24, e.g. a photocell is connected to a control device 25 which controls the servomotor 9.
  • the servomotor 9 switches the position of the device 7 exclusively between two limit values. Between these limits, the inlet end of the device 7 shifts by at least the width of the products 3.
  • the cross-sectional area of the outlet end 19 corresponds approximately to the plan of the boxes 5.
  • the cross-sectional area of the channels 15, 16 corresponds in length and width over the entire channel length at least the Length of the diagonals of the products 3, so that the products 3 in the channels 15, 16 can not jam.
  • the axis of the shaft 8 extends approximately through the center of the exit surface 19th
  • the operation of the device 1 is shown schematically in FIG. 2 and FIG. 3.
  • the device 7 switches over so that the products 3 are conveyed in the upstream channel 16 in the conveying direction B and fall into the newly delivered box 5 (FIG. Figure 2).
  • the switching happens in each case when a gap between two products 3 reaches the entrance end of the device 7.
  • the controller 25 includes a counter which counts the products 3 passed through the sensor 24.
  • the front wall 31 of the box 5 to be filled has approximately reached the position according to FIG. 3, in which the wall 31 has arrived at the upstream end 32 in the conveying direction B.
  • the device 7 is switched to the other end position and thus the channel 15 is charged until the counter in the control device 25 reaches the set limit and the box 5 is full.
  • the wall 31 of the next following box 5 has reached approximately the middle of the exit surface 19 and the motor 19 switches the device 7 back to the first position, so that the next box 5 is filled.
  • the device 1 With the described device, the filling of continuously passing boxes 5 with continuously delivered products 3 is made possible.
  • the device 1 therefore achieves a very high performance. In a prototype, up to 1000 products could be filled 3 per minute. The products 3 are spared, because only a single case level exists.
  • the device 7 is insensitive to tolerances in the product supply. If not switched at exactly the right time, namely when a gap between the products 3 reaches the entrance end of the device 7, the next following product 3 falls on the inclined edge 18 and tilts automatically into the assigned channel 15, 16, without the switching path must already be completed. Because of the width of the downstream end of the wall 17, a product 3 is prevented from falling into the space between two boxes 5.
  • the device 1 is simple and very reliable due to the continuous operation.
  • the boxes 5 should be delivered at irregular intervals, it may be expedient to arrange one or two additional light barriers 33, 34, which each give a signal to the control device 25 when the front wall 31 of a container 5, the position below the wall 17 or below the downstream end 32 of the exit surface 19 and thus control the switching process.
  • the counter controls the drive motor 35 of the belt 2 and stops this when half or the full number of goods to be filled into a box 5 goods 3 is reached.
  • the motor 35 is set again after switching the device 7 in operation.
  • the device 1 is therefore also flexible in the application.
  • the band 2 can also be pivotably mounted about a vertical axis at its upstream end, and therefore the downstream end of the band 2 can be switched into two positions transversely to the conveying direction A.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)

Description

  • In der DE-OS 26 29 531 ist eine Zählvorrichtung beschrieben mit einem Zuführrohr für Produkte, an dessen unterem Ende eine seitlich verschiebbare Zähleinrichtung mit zwei Zählkanälen angeordnet ist. Der Zählkanal, welcher mit dem Zuführrohr fluchtet, ist unten durch ein stationäres Blech abgeschlossen. Sobald er voll ist, wird die Zähleinrichtung verschoben, so dass dieser Zählkanal entleert und der andere gefüllt wird. Die abgezählten Produkte fallen über einen Trichter in schrittweise zugeführte Verpackungsbehälter.
  • US 3'996'723 offenbart eine Vorrichtung zum Abfüllen von Produkten mit einem Schwingförderer. Am Ende dieses Schwingförderers ist ein Detektor angebracht, welcher die Artikel zählt. Die Artikel fallen anschliessend in eine obere Empfangsvorrichtung. Sind genügend Artikel in dieser Empfangsvorrichtung angekommen, wird eine Falltür geöffnet und die Artikel werden in eine untere Empfangsvorrichtung entleert.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befüllen von Verpackungsbehältern anzugeben, die eine hohe Leistung bei sicherem Betrieb hat. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination der Ansprüche gelöst.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung, und
    Figuren 2 und 3
    die Funktionsweise der Vorrichtung.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ein Zufuhrförderband 2, das Produkte 3, z.B. Schlauchbeutel, in einer Kolonne kontinuierlich in der horizontalen Förderrichtung A fördert. Ein zweites Förderband 4 fördert kontinuierlich in regelmässigem Abstand die zu befüllenden Behälter, z.B. Schachteln 5, in einer Kolonne in der horizontalen Förderrichtung B, die senkrecht zur Richtung A ist. Am stromabwärtigen Ende 6 des Förderbandes 2 ist eine Einfülleinrichtung 7 angeordnet. Die Einrichtung 7 ist mit einer vertikalen Welle 8 verbunden, die mit dem Abtrieb eines AC-Servomotors 9 gekoppelt ist. Die Einrichtung 7 hat zwei in Förderrichtung B gegeneinander versetzte Kanäle 15, 16, die durch eine Trennwand 17 getrennt sind. Die Trennwand hat am stromaufwärtigen Ende eine unterhalb der Oberseite des Bandes 2 beginnende, in Förderrichtung A ansteigende Oberkante 18 und ist in Förderrichtung der Einrichtung 7 keilförmig verbreitert, so dass die Kanäle 15, 16 am Austrittsende 19 einen deutlichen Abstand voneinander haben, der grösser ist als der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Schachteln 5. Die Kanäle 15, 16 sind um 90° bogenförmig nach unten gekrümmt. Ihre gemeinsame untere Wand 20 ist annähernd wurfparabelförmig.
  • Benachbart dem stromabwärtigen Ende 6 des Bandes 2 ist ein Produktesensor 24 zum Erfassen der durchlaufenden Produkte 3 stationär angeordnet. Der Sensor 24, z.B. eine Lichtschranke, ist mit einer Steuereinrichtung 25 verbunden, die den Servomotor 9 steuert. Der Servomotor 9 schaltet die Stellung der Einrichtung 7 ausschliesslich zwischen zwei Grenzwerten. Zwischen diesen Grenzwerten verschiebt sich das Eintrittsende der Einrichtung 7 um mindestens die Breite der Produkte 3. Die Querschnittsfläche des Austrittsendes 19 entspricht annähernd dem Grundriss der Schachteln 5. Die Querschnittsfläche der Kanäle 15, 16 entspricht in ihrer Länge und Breite über die gesamte Kanallänge mindestens der Länge der Diagonalen der Produkte 3, damit die Produkte 3 in den Kanälen 15, 16 nicht verklemmen können. Die Achse der Welle 8 verläuft annähernd durch das Zentrum der Austrittsfläche 19.
  • Die Betriebsweise der Vorrichtung 1 ist schematisch in Figuren 2 und 3 dargestellt. Wenn die in Förderrichtung B vordere Wand 31 einer Schachtel 5 annähernd die Mitte der Austrittsfläche 19 erreicht hat, schaltet die Einrichtung 7 so um, dass die Produkte 3 in den in Förderrichtung B stromaufwärtigen Kanal 16 gefördert werden und in die neu angelieferte Schachtel 5 fallen (Figur 2). Das Umschalten geschieht jeweils, wenn ein Zwischenraum zwischen zwei Produkten 3 das Eintrittsende der Einrichtung 7 erreicht. Die Steuereinrichtung 25 enthält einen Zähler, welcher die am Fühler 24 durchgelaufenen Produkte 3 zählt. Wenn die Hälfte der Anzahl der einzufüllenden Produkte erreicht ist, hat die Vorderwand 31 der gerade zum Abfüllen befindlichen Schachtel 5 etwa die Stellung nach Figur 3 erreicht, in welcher die Wand 31 am in Förderrichtung B stromaufwärtigen Ende 32 angelangt ist. In diesem Moment wird die Einrichtung 7 in die andere Endstellung umgeschaltet und somit der Kanal 15 beschickt, bis der Zähler in der Steuereinrichtung 25 den eingestellten Grenzwert erreicht und die Schachtel 5 vollgefüllt ist. In diesem Zeitpunkt hat die Wand 31 der nächst folgenden Schachtel 5 annähernd die Mitte der Austrittsfläche 19 erreicht und der Motor 19 schaltet die Einrichtung 7 wieder in die erste Stellung zurück, so dass die nächste Schachtel 5 gefüllt wird.
  • Mit der beschriebenen Vorrichtung wird das Befüllen von kontinuierlich durchlaufenden Schachteln 5 mit kontinuierlich angelieferten Produkten 3 ermöglicht. Die Vorrichtung 1 erreicht daher eine sehr hohe Leistung. Bei einem Prototypen konnten bis zu 1000 Produkte 3 pro Minute abgefüllt werden. Die Produkte 3 werden geschont, weil nur eine einzige Fallstufe vorhanden ist. Die Einrichtung 7 ist unempfindlich auf Toleranzen in der Produktzufuhr. Wenn nicht genau im richtigen Zeitpunkt geschaltet wird, nämlich wenn ein Zwischenraum zwischen den Produkten 3 das Eintrittsende der Einrichtung 7 erreicht, fällt das nächst folgende Produkt 3 auf die schräge Kante 18 und kippt automatisch in den zugewiesenen Kanal 15, 16, ohne dass der Schaltweg bereits beendet sein muss. Wegen der Breite des stromabwärtigen Endes der Wand 17 wird vermieden, dass ein Produkt 3 in den Zwischenraum zwischen zwei Schachteln 5 fällt. Die Vorrichtung 1 ist einfach aufgebaut und wegen des kontinuierlichen Betriebs sehr betriebssicher.
  • Falls die Schachteln 5 in unregelmässigen Abständen angeliefert werden sollten, kann es zweckmässig sein, noch eine oder zwei zusätzliche Lichtschranken 33, 34 anzuordnen, die jeweils ein Signal an die Steuereinrichtung 25 geben, wenn die vordere Wand 31 eines Behälters 5 die Position unterhalb der Wand 17 bzw. unter dem stromabwärtigen Ende 32 der Austrittsfläche 19 erreicht und damit den Schaltvorgang steuern. In diesem Fall steuert der Zähler den Antriebsmotor 35 des Bandes 2 und stoppt dieses, wenn die Hälfte bzw. die volle Stückzahl von in eine Schachtel 5 abzufüllenden Gütern 3 erreicht ist. Der Motor 35 wird erst wieder nach Umschalten der Einrichtung 7 in Betrieb gesetzt. Die Vorrichtung 1 ist daher auch flexibel in der Anwendung.
  • Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform kann statt der Einrichtung 7 auch das Band 2 um eine vertikale Achse an seinem stromaufwärtigen Ende schwenkbar gelagert und daher das stromabwärtige Ende des Bandes 2 quer zur Förderrichtung A in zwei Stellungen schaltbar sein.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Abfüllen von Produkten (3), insbesondere Schlauchbeuteln, in Verpackungsbehälter (5), umfassend:
    - einen ersten Förderer (2) für den kontinuierlichen Transport der Produkte (3) in einer ersten Förderrichtung (A),
    - einen zweiten Förderer (4) für den kontinuierlichen Transport der Behälter (5) in einer zweiten Förderrichtung (B),
    - eine am stromabwärtigen Ende des ersten Förderers (2) angeordnete Einfülleinrichtung (7) mit zwei in der zweiten Förderrichtung (B) gegeneinander versetzten, durch eine Trennwand (17) voneinander getrennten Kanälen (15, 16), wobei das stromaufwärtige Ende der Einfülleinrichtung (7) relativ zum stromabwärtigen Ende des ersten Förderers (2) quer zur ersten Förderrichtung (A) beweglich ist,
    - ein Betätigungsorgan (9) zum Bewegen der Einfülleinrichtung (7) relativ zum ersten Förderer (2),
    - mindestens einen Fühler (24) zum Erfassen der Produkte (3), und
    - eine mit dem Fühler (24) und dem Betätigungsorgan (9) verbundene Steuereinrichtung (25), dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fühler an ersten Förderer (2) angeordnet ist und dass die Trennwand (17) in Förderrichtung der Einfülleinrichtung (7) keilförmig ausgebildet ist, so dass die Kanäle (15, 16) in dieser Richtung divergieren. so dass die Kanäle 15, 16 am Austrittsende 19 einen deutlichen Abstand voneinander haben.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einfülleinrichtung (7) oder das stromabwärtige Ende des ersten Förderers (2) um eine zur ersten Förderrichtung (A) senkrechte Achse (8) schwenkbar ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kanäle (15, 16) in der Einfülleinrichtung (7) entlang nach unten gekrümmten Bahnen, insbesondere einer gemeinsam nach unten gekrümmten Bahn (20) verlaufen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Trennwand (17) als Rippe ausgebildet ist, deren Oberkante (18) unterhalb einer Arbeitsstrecke am stromabwärtigen Ende (6) des ersten Förderers (2) beginnt und von dort in der ersten Förderrichtung (A) ansteigt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Förderrichtung (B) annähernd senkrecht zur ersten Förderrichtung (A) verläuft und vorzugsweise beide Förderrichtungen (A, B) annähernd horizontal sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Querschnittsfläche des Austritts (19) der Einfülleinrichtung (7) in Grösse und Form annähernd gleich derjenigen der zu befüllenden Behälter (5) ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Länge und/oder die Breite des Querschnitts der Kanäle (15, 16) mindestens gleich der Länge der Diagonalen der Produkte (3) ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung (25) einen Zähler enthält, der die Signale des Fühlers (24) addiert, und wobei vorzugsweise der Fühler (24) als Lichtschranke ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste und zweite Förderer (2, 4) als Förderbänder ausgebildet sind.
EP01810523A 2000-06-05 2001-05-30 Vorrichtung zum Abfüllen von Produkten, insbesondere Schlauchbeuteln, in Verpackungsbehälter Expired - Lifetime EP1162141B1 (de)

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