EP1357037B1 - Einrichtung und Verfahren zum Zuführen von Packstoffmaterial - Google Patents

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EP1357037B1
EP1357037B1 EP03008712A EP03008712A EP1357037B1 EP 1357037 B1 EP1357037 B1 EP 1357037B1 EP 03008712 A EP03008712 A EP 03008712A EP 03008712 A EP03008712 A EP 03008712A EP 1357037 B1 EP1357037 B1 EP 1357037B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
article
packaging material
packaging
feed
feed equipment
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03008712A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1357037A1 (de
Inventor
Werner Kmoch
Rolf Stötzner
Dirk Neubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Theegarten Pactec GmbH and Co KG
Original Assignee
Theegarten Pactec GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP1357037B1 publication Critical patent/EP1357037B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/02—Feeding sheets or wrapper blanks
    • B65B41/04—Feeding sheets or wrapper blanks by grippers
    • 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
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/06—Wrapping articles, or quantities of material, by conveying wrapper and contents in common defined paths
    • B65B11/28—Wrapping articles, or quantities of material, by conveying wrapper and contents in common defined paths in a curved path, e.g. on rotary tables or turrets
    • 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
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/58—Applying two or more wrappers, e.g. in succession
    • 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
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/005—Packaging other articles presenting special problems packaging of confectionery

Definitions

  • the invention relates to a feeding device of a packaging device and a Method for feeding packaging material for packaging small-sized articles.
  • feeders are integrated or upstream, the separation of the articles to be packaged and / or their delivery to the take over the actual packaging device. It is also common that the same or other feeders provide the packaging material, in that the items are inserted or wrapped.
  • the packaging process in a single pass at a To carry out packaging machine, the packaging machine already a multilayer packaging material was supplied, which then in one step was wrapped around the article to be packaged.
  • the invention is therefore based on the object, a feeding device of a packaging device and a method of feeding packaging material for packaging to create small-piece articles that provide a defined feeding in particular allow multilayer packaging materials with sufficient accuracy.
  • a feeder a feeder of a packaging device for supplying packaging material for packaging small-sized articles, having a feed wheel on which a plurality of article receiving units and a plurality of packaging material receiving units are arranged, wherein each of the packaging material receiving units at least a first Holding device for a first packaging material, and at least a second Holding device for a second packaging material.
  • a plurality of article receiving units are alternating with an equal number of packing receiving units annular around the main axis of rotation at the transport device, so the turret arranged.
  • packing receiving units annular around the main axis of rotation at the transport device, so the turret arranged.
  • the article receiving units preferably include first and second article holding members have, between each of which an item to be packaged halterbar is, have the packaging material receiving units, each of which a packaging material receiving unit is associated with an article recording unit, respectively a first and a second holding device, by means of which a first and a second packaging material each holder is independent of the other halterbar.
  • the inclusion of the respective packaging material by the first and second takes place Holding device of the packaging material receiving unit at a (different) rotational position of the Feed wheel.
  • the feeding takes place in the way of a rotational movement exerted by the feed wheel continuous and essentially uninterruptible, with the individual Process steps are carried out in each case at different rotational positions, each offset by a predetermined angle of rotation to each other.
  • each article to be packaged and the intended for this article individual packaging materials in the feeder respectively single, whereas the delivery of the article and the packaging materials from the feeder to the packing device together.
  • Fig. 1 is a feeding device according to the invention a packaging machine and device, shown in a perspective view, as in the following will be described in more detail.
  • the feeder 1 comprises a transport device, preferably as a Feed wheel 2 which is rotatable about a main axis 7 is formed (compare FIGS. 2 and 3).
  • a transport device preferably as a Feed wheel 2 which is rotatable about a main axis 7 is formed (compare FIGS. 2 and 3).
  • end face 3 of the Zudusrades 2 are in the preferred embodiment described herein is substantially annular the rotation axis 7 a plurality of article receiving units 10 alternately with packaging material receiving units 20 arranged.
  • FIGS. 1 to 3 alternate in each case five article receiving units 10 and five packing receiving units 20 in their Arrangement.
  • the article receiving units 10 are used for receiving and holding individual packaging article or products.
  • the inclusion of the article takes place in cooperation with a conveying or separating device (not shown), which delivers the articles or products to be packaged and puts them in a position in they can be picked up by the article holding elements.
  • the packaging material receiving unit 20 includes several in essentially identically constructed pairs of lever devices, between which one Clamping rod 26 and first and second jaws 25, 27 are arranged so that in turn, they extend substantially parallel to the pivot axis 24.
  • the pivot axis 24 extending lever pairs is in the Fig. 2 and 3 in each case only the part shown, which is closer to the end face 3 of the Zugarrades 2 lies.
  • FIG. 2 three of the preferably five packaging material receiving units 20 are shown in FIG. 2, each having an identical structure, but then, if they are due the rotation of the Zuzhourades 2 to different rotational positions of the Zuzhourades arrive, take different positions.
  • the controller the individual positions or pivot positions about the pivot axis 24 of the Packing material receiving units 20 via a mechanical coupling with the rotation the Zuzhourades 2 (in particular planetary or lever gear) or electronically done via a rotary or position sensor.
  • a jaw lever axis extends 21, via which a first pair of jaw levers 22 and a second pair of jaw levers 23 pivotally hinged to the clamping rod lever 30 are.
  • the jaw lever axis 21 is also parallel to the pivot axis 24th
  • first jaw levers 22 extends parallel to the clamping bar 26, a first clamping jaw 25, between the and the clamping bar 26, a first packaging material 5 can be held or clamped. This is done by the first Jaw lever 22 via a first lever 28 to the jaw lever axis 21 is twisted.
  • the first adjusting lever 28 is about the pivot axis 24 rotatably mounted.
  • the first jaw lever 22 is here with his two Ends rotatably mounted on the first adjusting lever 28 which is opposite to the end, where the first jaw 25 is arranged.
  • the packaging material receiving unit 20 furthermore has a second lever arrangement, which essentially one of the first just described lever assembly in construction and Functionality corresponds.
  • a second lever arrangement which essentially one of the first just described lever assembly in construction and Functionality corresponds.
  • the first packaging material is that layer of the packaging material, which forms the inner impact, so the layer, in direct contact with the Article 4 comes when it is packed.
  • the second packaging material 6 is preferably corresponding to this the outside impact, that is the layer of the packaging material, which completely shields the interior impact to the outside.
  • the take-off roll is independent, in contrast to the prior art driven and controlled by a servo motor, because of the higher Article throughput the dynamic load on the packaging material otherwise too large would.
  • the packaging material feed rate is about 2.7 m / sec.
  • a dummy clock control is provided, wherein between the take-off roll and the actual packaging material feed (e.g., two or more in the cycle of the feed facilitatorwellen) a sensor device is provided which determines whether Packaging material was delivered (normal case) or not (idle stroke).
  • the actual packaging material feed e.g., two or more in the cycle of the feed facilitatorwellen
  • the packaging material receiving unit 20 takes over the supplied first Packing material 5 (inner impact) and clamps this along a pivot axis 24th parallel line between one side of the clamping bar 26 and the first jaw 25 fixed in a predetermined position, which is about a rotation of the first Adjusting lever 28 and the first jaw lever 22 takes place.
  • the clamping area is here substantially as described with respect to the first packaging material 5, linear but substantially on the opposite of the first clamping area Side of the clamping bar 26 is positioned.
  • a clamping rod 26, on the Both packaging materials are clamped are also completely separate Clamping devices conceivable for those of the packaging materials. This is true even if more than two packaging materials (3 or more layers) from the feeder 1 to Will be provided.
  • the first and the second packaging material respectively at the latest from the rest of the located on the unwinding rollers packaging materials separated by the cutting means when the first and the second Packing material at the rotational positions A, B clamped in the packaging material receiving unit 20 are.
  • the clamping devices by means of the clamping rod lever 30 around the pivot axis 24 from its farthest outboard position during the continuous orbital motion of the feed wheel 2 so pivoted (counterclockwise) that before the in the article receiving unit 10 retained items 4 are in a precisely defined assignment, as shown in Figs. 2 and 3.
  • the article 4 Due to the interaction of the Einpackstempels 15 with the Einpackhülse 17 and the pack counter punch 16 is the article 4 according to its dimensions exactly and substantially simultaneously in the first and in the second packaging 5.6 packed. As the article is handed over, the first and the second packaging material are also included 5.6 are precisely defined in their respective position, it is ensured that the external impact (second packaging material 6) the inner wrapping (first packaging material 5) safely covered.
  • the packaging material receiving unit 20 pivots back outwards, Then, as soon as it reaches the rotational position A, again a new piece of to receive first packaging material 5.
  • the finished packaged articles 4 are transferred from the packing device 14 to a dispenser or another intermediate conveyor forwarded from where they then individually or in groups of another Community packaging or one fed directly.
  • Such control may be by means of optoelectric sensors or the like.
  • the picking up of the packaging materials is preferably carried out at each of the two rotational positions by means of a clamping lever combination opposite to the feed wheel and to each other are relatively movable, wherein the packaging material receiving units the packaging material accurate to a position also taken up and supported by the feed wheel Position items before items and packaging materials together at a packing device be handed over.
  • the packaging materials each consist of different material, in particular made of metal, plastic, cellulose and / or other film elements.
  • the individual packaging materials are each more suitable but different Width individually supplied to the feeder 1 and taken from this and held.
  • a first packaging material between an article to be packaged and a second packaging material is to be arranged, dimensioned smaller than the second packaging material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung einer Verpackungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Zuführen von Packstoffmaterial zum Verpacken kleinstückiger Artikel.
Überall dort, wo eine Vielzahl gleichartiger oder verschiedener Artikel einzeln verpackt werden sollen, bevor sie an ihren Bestimmungsort weitertransportiert werden, ergibt sich die Notwendigkeit, effektive Verpackungsvorrichtungen und Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe der auch große Mengen zu verpackender Artikel in kurzer Zeit verpackt bzw. eingewickelt werden können.
Herkömmlicherweise werden hierzu Verpackungsmaschinen bzw. -vorrichtungen verwendet, in denen sogenannte Zuführeinrichtungen integriert oder vorgeschaltet sind, die ein Vereinzeln der zu verpackenden Artikel und/ oder deren Anlieferung an die eigentliche Verpackungsvorrichtung übernehmen. Auch ist es hierbei üblich, daß dieselben oder andere Zuführeinrichtungen das Verpackungsmaterial bereitstellen, in das die Artikel eingelegt oder eingewickelt werden.
Insbesondere, wenn Artikel aus dem Konsum- bzw. Lebensmittelbereich oder andere kleinstückige Artikel zu verpacken sind, kann es erforderlich werden, die Artikel mit mehreren Verpackungsschichten zu umhüllen. Jedoch können auch optische Gründe dafür sprechen, ein Produkt mit mehreren Schichten gleichartigen oder unterschiedlichen Verpackungsmaterials zu umwickeln.
Dies wurde herkömmlicherweise in mehreren getrennten Schritten durchgeführt, bei denen das auf einer ersten Verpackungsmaschine mit einem ersten Verpackungsmaterial umwickelte Produkt in einem zweiten Schritt einer weiteren Verpackungsmaschine zugeführt wurde, bei der das bereits einfach eingewickelte Produkt mit einem zweiten Verpackungsmaterial erneut umwickelt wurde.
Diese Vorgehensweise ist jedoch sehr kosten- und platzaufwendig, da, um entsprechende Durchlaufzeiten zu gewährleisten, zwei vollständige Verpackungsanlagen hintereinander geschaltet werden mußten.
Auch wurde vorgeschlagen, den Verpackungsvorgang in nur einem Durchlauf bei einer Verpackungsmaschine durchzuführen, wobei der Verpackungsmaschine bereits ein mehrschichtiges Verpackungsmaterial zugeführt wurde, das dann in einem Schritt um den zu verpackenden Artikel herumgewickelt wurde.
Diese Vorgehensweise hat jedoch den entschiedenen Nachteil, daß, wenn die einzelnen Schichten des Verpackungsmaterials nicht miteinander verklebt sind, keine definierte Lage der einzelnen Schichten zueinander mit ausreichender Genauigkeit hergestellt werden kann. So besteht insbesondere die Möglichkeit, daß die einzelnen Schichten des mehrschichtigen Verpackungsmaterials relativ zueinander verrutschen, so daß beispielsweise das innere Verpackungsmaterial über das äußere Verpackungsmaterial hervorragt.
Auch können die einzelnen Schichten nicht in unterschiedlichen Abmessungen verarbeitet werden. Ein sicherer und gleichmäßiger Einschluß des zu verpackenden Artikels ist somit nicht mit ausreichender Sicherheit und Wiederholbarkeit durchzuführen.
Eine Zuführeinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 43 14 142 C1 bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zuführeinrichtung einer Verpackungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Zuführen von Packstoffmaterial zum Verpacken kleinstückiger Artikel zu schaffen, die ein definiertes Zuführen von insbesondere mehrschichtigen Verpackungsmaterialien mit hinreichender Genauigkeit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich einer Zuführeinrichtung erfindungsgemäß gelöst durch eine Zuführeinrichtung einer Verpackungsvorrichtung zum Zuführen von Packstoffmaterial zum Verpacken kleinstückiger Artikel, mit einem Zuführrad, an dem eine Mehrzahl von Artikelaufnahmeeinheiten und eine Mehrzahl von Packstoffaufnahmeeinheiten angeordnet sind, wobei jede der Packstoffaufnahmeeinheiten zumindest eine erste Halteeinrichtung für einen ersten Packstoff aufweist, und zumindest eine zweite Halteeinrichtung für einen zweiten Packstoff aufweist.
Des weiteren wird die Aufgabe für ein Verfahren zum Zuführen von Packstoffmaterial zum Verpacken kleinstückiger Artikel erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Aufnehmen und Haltern eines zu verpackenden Artikels in eine Artikelaufnahmeeinheit einer Zuführeinrichtung, aufnehmen und Haltern eines ersten Packstoffes in einer ersten Packstoffhalteeinrichtung der Zuführeinrichtung, aufnehmen und Haltern eines zweiten Packstoffes in einer zweiten Packstoffhalteeinrichtung der Zuführeinrichtung, anlegen beider Packstoffe an zumindest einen äußeren Bereich des zu verpackenden Artikels und abgeben des Artikels und der Packstoffe an eine Einpackvorrichtung zum Verpacken des Artikels mit den Packstoffen.
Indem die Zuführeinrichtung einer Verpackungsvorrichtung neben einer Artikelaufnahmeeinheit, in der ein zu verpackender Artikel einer Verpackungsmaschine zugeführt werden kann, auch zumindest zwei Halteeinrichtungen aufweist, mittels der ein erster und ein zweiter Packstoff jeweils getrennt voneinander halterbar sind, kann gewährleistet werden, daß jeder der beiden Packstoffe an einer definierten Position bezüglich des zu verpackenden Artikels der eigentlichen Verpackungsmaschine zugeführt wird.
Anders als bisher ist es möglich, jeden der beiden zur Verpackung des Artikels benötigten Packstoffe einzeln der Zuführeinrichtung zu übergeben und dann einzeln an einer bestimmten Stelle definiert zu haltern, wodurch ein Verrutschen eines einzelnen Packstoffs relativ zu dem jeweils anderen Packstoff sowie zu dem zu verpackenden Artikel mit hinreichender Sicherheit ausgeschlossen werden kann.
Indem, anders als bisher, im Falle eines Verpackungsmaterials, das aus zwei oder mehr Packstoffschichten besteht, das Verpackungsmaterial nicht mehr mehrschichtig der Zuführeinrichtung zugeführt wird, sondern jede Packstoffschicht einzeln und getrennt der Zuführeinrichtung zugeführt wird, kann erfindungsgemäß auch jede der Packstoffschichten eine andere Größe bzw. Abmessung aufweisen und in definierter Lage an die eigentliche Einpackvorrichtung weitergereicht werden, ohne daß ein Verschieben oder Verrutschen oder anderes Verändern der Position der verschieden großen Packstoffschichten zueinander oder zu dem zu verpackenden Artikel zu befürchten wäre.
Da ferner die Zusammenführung einzelner Packstoffe, die zu einem mehrschichtigen Verpackungsmaterial kombiniert werden sollen, erst in der Zuführeinrichtung definiert erfolgt, ist es möglich, eine große Vielzahl unterschiedlicher Verpackungsmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bzw. Farben oder Strukturen kostengünstig zu verwirklichen.
Da kein vorheriges Aufeinanderlegen oder Verbinden der einzelnen Packstoffe vor der Zuführung mehr notwendig ist, kann der Verpackungsvorgang kostengünstiger und platzsparender als bisher ausgeführt werden.
Insbesondere dann, wenn unterschiedliche Materialien als einzelne Packstoffe verwendet werden sollen, wie beispielsweise Metall-, Zellstoff- und/oder Kunststofffolien, die sodann zu einem mehrschichtigen Verpackungsmaterial zusammengeführt werden, kann durch die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren eine genaue Lagenpositionierung der einzelnen Packstoffe zueinander sichergestellt werden.
Dies führt erfindungsgemäß insbesondere dazu, daß bei einer mehrschichtigen Verpackung auch unterschiedliche Längen und Größen der einzelnen Packstoffe der Verpackungsvorrichtung zugeführt werden können. Hierdurch wird insbesondere gewährleistet, daß ein Außeneinschlag, also ein als äußere Schicht auf einen Artikel aufgebrachtes Verpackungsmaterial einen Inneneinschlag, also ein zwischen dem Artikel und dem Außeneinschlag um den Artikel gewickeltes Verpackungsmaterial sicher überdeckt.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung als ein um eine Hauptdrehachse drehbar angeordneter Drehkopf ausgebildet, so daß die Zuführung der zu verpackenden Artikel sowie der hierfür erforderlichen Packstoffe zur eigentlichen Verpackungsvorrichtung kontinuierlich und im wesentlichen unterbrechungsfrei erfolgen kann.
Hierzu sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Artikelaufnahmeeinheiten abwechselnd mit einer gleichen Zahl von Packstoffaufnahmeeinheiten ringförmig um die Hauptdrehachse an der Transporteinrichtung, also dem Drehkopf, angeordnet. Vorzugsweise befinden sich hierbei jeweils fünf Einheiten ringförmig auf einem derartigen Drehkopf.
Während die Artikelaufnahmeeinheiten vorzugsweise ein erstes und ein zweites Artikelhalteelement aufweisen, zwischen denen jeweils ein zu verpackender Artikel halterbar ist, weisen die Packstoffaufnahmeeinheiten, von denen jeweils eine Packstoffaufnahmeeinheit einer Artikelaufnahmeeinheit zugeordnet ist, jeweils eine erste und eine zweite Halteeinrichtung auf, mittels denen ein erster und ein zweiter Packstoff jeweils unabhängig vom anderen halterbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zuführeinrichtung erfolgt die Aufnahme eines zu verpackenden Artikels durch die Artikelhalteelemente der Artikelaufnahmeeinheit jeweils an einer für alle Artikelaufnahmeeinheiten gleichen Drehstellung bzw. -position des Zuführrades, die während der Rotation des Zuführrades von den Artikelaufnahmeeinheiten jeweils nacheinander durchlaufen wird. Ebenso erfolgt die Aufnahme der jeweiligen Packstoffmaterialien durch die erste und zweite Halteeinrichtung der Packstoffaufnahmeeinheit an einer (anderen) Drehstellung des Zuführrades.
Während des Verdrehens des Zuführrades werden die einzelnen Packstoffe definiert mit einer Außenseite des zu verpackenden Artikels in Kontakt gebracht und sodann gemeinsam mit diesem an einer weiteren Drehposition an die eigentliche Einpackvorrichtung, übergeben.
Bezüglich des Verfahrens zum Zuführen von Packstoffmaterial zum Verpacken kleinstückiger Artikel ist es insbesondere vorteilhaft, daß das Zuführen der Packstoffe (und der zu verpackenden Artikel) mittels einer Zuführeinrichtung der obengenannten Art erfolgt.
Hierbei erfolgt das Zuführen im Wege einer von dem Zuführrad ausgeübten Drehbewegung kontinuierlich und im wesentlichen unterbrechungsfrei, wobei die einzelnen Verfahrensschritte jeweils an unterschiedlichen Drehpositionen durchgeführt werden, die jeweils um einen vorbestimmten Drehwinkel zueinander versetzt sind.
Vorzugsweise erfolgt hierbei die Aufnahme des jeweils zu verpackenden Artikels und der für diesen Artikel vorgesehenen einzelnen Packstoffe in die Zuführeinrichtung jeweils einzeln, wohingegen die Abgabe des Artikels und der Packstoffe von der Zuführvorrichtung an die Einpackvorrichtung gemeinsam erfolgt.
Weitere Vorteile der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen der Einrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zuführeinrichtung;
Fig. 2
eine teilweise geschnittene Ansicht einer solchen Zuführeinrichtung, und
Fig. 3
eine weitere, teilweise geschnittene Ansicht einer solchen Zuführeinrichtung in Relation zu einer Einpackvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Zuführeinrichtung einer Verpackungsmaschine bzw. -vorrichtung, in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, wie sie im folgenden näher beschrieben werden wird.
Die Zuführeinrichtung 1 umfaßt eine Transporteinrichtung, die vorzugsweise als ein um eine Hauptachse 7 drehbares Zuführrad 2 ausgebildet ist (vgl. Fig. 2 und 3). An einer zur Drehachse 7 normal ausgebildeten Stirnseite 3 des Zuführrades 2 sind in der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen ringförmig um die Drehachse 7 mehrere Artikelaufnahmeeinheiten 10 alternierend mit Packstoffaufnahmeeinheiten 20 angeordnet.
In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen wechseln sich hierbei jeweils fünf Artikelaufnahmeeinheiten 10 und fünf Packstoffaufnahmeeinheiten 20 in ihrer Anordnung ab.
Der prinzipielle Aufbau der Artikelaufnahmeeinheiten 10 ist am besten aus Fig. 1 ersichtlich. Jede Artikelaufnahmeeinheit 10 weist hierbei zwei Artikelhalteelemente 11 und 12 auf, die einander gegenüberliegen und in ihrem Abstand zueinander in einer Richtung parallel zur Hauptdrehachse 7 des Zuführrades 2 verstellbar sind.
Die Artikelaufnahmeeinheiten 10 dienen der Aufnahme und Halterung einzelner zu verpackender Artikel bzw. Produkte. Hierbei erfolgt die Aufnahme der Artikel in Zusammenarbeit mit einer (nicht dargestellten) Förder- oder Vereinzelungsvorrichtung, die die zu verpackenden Artikel oder Produkte anliefert und in eine Position bringt, in der sie von den Artikelhalteelementen aufgenommen werden können.
Jedoch ist es ebenso denkbar, daß die Artikel 4 mit Hilfe einer Zwischenfördereinrichtung von der Förder- oder Vereinzelungseinrichtung aufgenommen werden und dann an die Artikelaufnahmeeinheiten 10 übergeben werden.
Die Artikel 4 werden von den Artikelhalteelementen 11 und 12 an einer ersten Drehposition des Zuführrades 2, aufgenommen bzw. entgegengenommen und solange in einer relativ zum Zuführrad fixen Position gehaltert, bis sie an einer weiteren Position, die in Fig. 3 mit C bezeichnet ist, an eine Einpackvorrichtung 14 abgegeben werden.
Wie bereits zuvor beschrieben, sind auf der Stirnseite 3 des Zuführrades 2 zwischen den Artikelaufnahmeeinheiten 10, diesen jeweils zugeordnete Packstoffaufnahmeeinheiten 20 angeordnet. Während die Artikelaufnahmeeinheiten 10 vorzugsweise ortsfest gegenüber des Zuführrades 2 an dieser befestigt sind, sind die Packstoffaufnahmeeinheiten 20 jeweils um ein eigene Schwenkachse 24 gegenüber dem Zuführrad 2 drehbar an diesem angelenkt. Auch ist die Schwenkachse 24 parallel zur Hauptdrehachse 7 des Zuführrades 2 ausgebildet.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, umfaßt die Packstoffaufnahmeeinheit 20 mehrere im wesentlichen gleich aufgebaute Paare von Hebeleinrichtungen, zwischen denen ein Klemmstab 26 sowie erste und zweite Klemmbacken 25, 27 so angeordnet sind, daß sie wiederum im wesentlichen parallel zur Schwenkachse 24 sich erstrecken. Von den jeweiligen sich normal zur Schwenkachse 24 erstreckenden Hebelpaaren ist in den Fig. 2 und 3 jeweils nur der Teil dargestellt, der näher an der Stirnseite 3 des Zuführrades 2 liegt.
Im folgenden wird die Funktionsweise und die Anordnung der Packstoffaufnahmeeinheit 20 und ihrer Hebelpaare näher erläutert, wobei auf die in Fig. 2 gezeigte Anordnung Bezug genommen wird.
Hierbei sind in Fig. 2 drei der vorzugsweise fünf Packstoffaufnahmeeinheiten 20 dargestellt, die jeweils einen identischen Aufbau aufweisen, jedoch dann, wenn sie aufgrund der Drehung des Zuführrades 2 an unterschiedliche Drehpositionen des Zuführrades gelangen, unterschiedliche Stellungen einnehmen. Hierbei kann die Steuerung der einzelnen Positionen bzw. Schwenkstellungen um die Schwenkachse 24 der Packstoffaufnahmeeinheiten 20 über eine mechanische Kopplung mit der Drehung des Zuführrades 2 (insbesondere Planeten- oder Hebelgetriebe) oder elektronisch über einen Dreh- bzw. Positionssensor erfolgen.
Jede der vorzugsweise fünf identisch aufgebauten Packstoffaufnahmeeinheiten 20 weist ein Paar von Klemmstabhebeln 30 auf (nur einer hiervon ist in Fig. 2 gezeigt), zwischen denen der Klemmstab 26 angeordnet ist. Die Klemmstabhebel 30 sind um die Schwenkachse 24 gegenüber dem Zuführrad 2 drehbar.
Parallel zu Schwenkachse 24 und zu dem Klemmstab 26 erstreckt sich eine Klemmbackenhebelachse 21, über die ein erstes Paar von Klemmbackenhebeln 22 und ein zweites Paar von Klemmbackenhebeln 23 drehbar an den Klemmstabhebel 30 angelenkt sind. Die Klemmbackenhebelachse 21 ist ebenfalls parallel zur Schwenkachse 24.
Zwischen den ersten Klemmbackenhebeln 22 erstreckt sich parallel zum Klemmstab 26 eine erste Klemmbacke 25, zwischen der und dem Klemmstab 26 ein erster Packstoff 5 gehaltert bzw. festgeklemmt werden kann. Dies erfolgt, indem der erste Klemmbackenhebel 22 über einen ersten Verstellhebel 28 um die Klemmbackenhebelachse 21 verdreht wird. Der erste Verstellhebel 28 ist um die Schwenkachse24 drehbar gelagert. Der erste Klemmbackenhebel 22 ist hierbei mit dem seiner beiden Enden drehverschieblich an dem ersten Verstellhebel 28 gelagert, das dem Ende gegenüberliegt, an dem die erste Klemmbacke 25 angeordnet ist.
Die Packstoffaufnahmeeinheit 20 weist weiterhin eine zweite Hebelanordnung auf, die im wesentlichen einen der ersten eben beschriebenen Hebelanordnung in Aufbau und Funktionsweise entspricht. Hierbei treibt ein drehbar um die Schwenkachse 24 gelagerter zweiter Verstellhebel 29 über eine Drehschiebeverbindung einen zweiten Klemmbackenhebel 23 an, an dessen verbindungsfreiem Ende eine zweite Klemmbacke 27 angeordnet ist, zwischen der und dem Klemmstab 26 ein zweiter Packstoff eingeklemmt bzw. gehaltert werden kann.
Vorzugsweise ist hierbei der erste Packstoff diejenige Schicht des Verpackungsmaterials, die den Inneneinschlag bildet, also die Schicht, die in direktem Kontakt mit dem Artikel 4 gelangt, wenn dieser verpackt wird. Der zweite Packstoff 6 ist vorzugsweise entsprechend hierzu der Außeneinschlag, also diejenige Schicht des Verpackungsmaterials, die den Inneneinschlag komplett nach außen hin abschirmt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird an einer ersten Drehposition des Zuführrades 2, die mit A bezeichnet ist, der erste Packstoff (Inneneinschlag) von einer separaten (nicht dargestellten) Abzugswalze und einer dieser nachgeordneten Schneideinrichtung dem im wesentlichen kontinuierlich umlaufenden Zuführrad 2 zugeführt.
Erfindungsgemäß ist die Abzugswalze im Gegensatz zum Stand der Technik selbständig angetrieben und über einen Servomotor angesteuert, da wegen des höheren Artikeldurchsatzes die dynamische Belastung auf das Packstoffmaterial sonst zu groß wäre. Die Packstoffzuführgeschwindigkeit beträgt ca. 2,7 m/sec.
Hierbei ist eine Leertaktsteuerung vorgesehen, wobei zwischen der Abzugswalze und der eigentlichen Packstoffzuführung (z.B. zwei oder mehr im Takt der Zuführung angesteuerte Förderwellen) eine Sensorvorrichtung vorgesehen ist, die feststellt, ob Packstoff abgegeben wurde (Normalfall) oder nicht (Leerhub).
Vorzugsweise ist die Sensorvorrichtung als Schwinge ausgebildet, die ein Signal an den Servomotor der Abzugswalze weiterleitet und diesen zum Anhalten oder Verlangsamen bewegt, falls festgestellt wird, daß kein Packstoff abgegeben wurde, weil in der Artikelhaltevorrichtung kein Artikel war, was z.B. auf eine ungefüllte Aufnahmetasche in einer vorgeschalteten Artikelvereinzelungsvorrichtung zurückzuführen sein kann.
In dieser Position übernimmt die Packstoffaufnahmeeinheit 20 den zugeführten ersten Packstoff 5 (Inneneinschlag) und klemmt diesen entlang einer zur Schwenkachse 24 parallelen Linie zwischen einer Seite des Klemmstabes 26 und der ersten Klemmbacke 25 in einer vorbestimmten Position fest, was über eine Verdrehung des ersten Verstellhebels 28 und des ersten Klemmbackenhebels 22 erfolgt.
Während sich das kontinuierlich umlaufende Zuführrad 2 weiter in der in Fig. 2 (Pfeilrichtung) gezeigte Drehrichtung im Uhrzeigersinn um die Hauptdrehachse 7 dreht, wird der Packstoffaufnahmeeinheit 20, wenn sie eine Drehposition erreicht hat, die in Fig. 2 mit dem Buchstaben B bezeichnet ist, erreicht hat, der zweite Packstoff 6 (Außeneinschlag) von einer weiteren und im wesentlichen der ersten entsprechenden separaten (nicht dargestellten) Abzugswalze mit nachgeordneter Schneideinrichtung zugeführt. Hieraufhin wird der zweite Verstellhebel 29 der Packstoffaufnahmeeinheit 20 sowie der zweite Klemmbackenhebel 23 verdreht, wodurch sich die zweite Klemmbacke 27 auf den Klemmstab 26 zubewegt und den zweiten Packstoff (Außeneinschlag) zwischen sich und dem Klemmstab 26 festklemmt. Der Klemmbereich ist hierbei im wesentlichen wie bezüglich des ersten Packstoffes 5 beschrieben, linienförmig jedoch im wesentlichen auf der dem ersten Klemmbereich gegenüberliegenden Seite des Klemmstabes 26 positioniert. Anstelle des einen Klemmstabes 26, an dem beide Packstoffe festgeklemmt werden, sind auch völlig voneinander getrennte Klemmvorrichtungen für jenen der Packstoffe denkbar. Dies gilt auch dann, wenn mehr als zwei Packstoffe (3 oder mehr Schichten) von der Zuführeinrichtung 1 zur Verfügung gestellt werden.
In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform erfolgt die Aufnahme des ersten und des zweiten Packstoffes jeweils in einer Drehstellung der Packstoffaufnahmeeinheit 20 um die Schwenkachse 24 relativ zum Zuführrad 2, in der die Klemmbacken 25,27 sowie der Klemmstab 26 sich jeweils in ihre radial am weitesten außen liegenden Lage bezüglich der Hauptdrehachse 7 des Zuführrades 2 befinden.
Vorzugsweise werden der erste bzw. der zweite Packstoff jeweils spätestens dann von dem Rest der sich auf den nicht dargestellten Abzugswalzen befindenden Packstoffe mittels der Schneideinrichtungen abgetrennt, wenn der erste bzw. der zweite Packstoff an den Drehpositionen A, B in der Packstoffaufnahmeeinheit 20 festgeklemmt sind.
Hierbei ist es aufgrund der getrennten Zuführung der einzelnen Packstoffe (Inneneinschlag, Außeneinschlag) sowie ihrer jeweils einzelnen Halterung möglich, die Packstoffe entsprechend ihrer Verwendung in unterschiedlichen Abmessungen zu übergeben und in jeweils geeigneter gegenseitiger Zuordnung zu haltern und zu fixieren. Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung in der beschriebenen oder in einer abgewandelten Ausführungsform auch für Verpackungen geeignet, die lediglich aus einer Schicht bestehen.
Sind sodann der erste Packstoff 5 (Inneneinschlag) sowie der zweite Packstoff 6 (Außeneinschlag) mit unterschiedlicher Zuordnung und Abschnittslänge erfaßt und zwischen den Klemmeinrichtungen (25,26,27) gehaltert, werden die Klemmeinrichtungen mittels des Klemmstabhebels 30 um die Schwenkachse 24 herum von ihrer am weitesten außenliegenden Lage während der kontinuierlichen Umlaufbewegung des Zuführrades 2 so eingeschwenkt (im Gegenuhrzeigersinn), daß die vor dem in der Artikelaufnahmeeinheit 10 gehalterten Artikel 4 in exakt festgelegter Zuordnung liegen, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
Wenn das Zuführrad 2 eine Drehstellung erreicht hat, wie sie in Fig. 3 mit C bezeichnet ist, wird der Artikel 4 zwischen einem Einpackstempel 15 und einem Einpackgegenstempel 16 eingeklemmt, wobei sich der erste Packstoff 5 und der zweite Packstoff 6 an exakt vorherbestimmter Position zueinander und relativ zu dem Artikel 4 zwischen diesem und dem Einpackgegenstempel 16 befinden. Sobald der Artikel 4 und die Packstoffe 5,6 zwischen Einpackstempel 15 und Einpackgegenstempel 16 aufgenommen worden sind, bewegen sich das erste und das zweite Artikelhalteelement 11,12 der Artikelaufnahmeeinheit 10 auseinander und geben den zwischen ihnen bislang gehalterten Artikel frei.
Dieser wird von der Einpackvorrichtung 14 übernommen und im folgenden mittels des Einpackstempels 15 zusammen mit dem Einpackgegenstempel 16 durch ein Einpackhülse 17 (rotierender Faltschacht) gedrückt, während die Einpackvorrichtung 14 kontinuierlich im Gegenuhrzeigersinn um eine Einpackradachse 18 rotiert.
Durch das Zusammenwirken des Einpackstempels 15 mit der Einpackhülse 17 und dem Einpackgegenstempel 16 wird der Artikel 4 entsprechend seiner Abmessungen exakt und im wesentlichen gleichzeitig in den ersten und in den zweiten Packstoff 5,6 eingepackt. Da bei der Übergabe des Artikels auch der erste und der zweite Packstoff 5,6 in ihre jeweiligen Position exakt festgelegt sind, ist sichergestellt, daß der Außeneinschlag (zweiter Packstoff 6) dem Inneneinschlag (erster Packstoff 5) sicher überdeckt.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Artikelhalteelemente 11,12 den Artikel 4 freigeben, geben auch die Klemmbacken 25,26 die Packstoffe 5,6 frei, während das Zuführrad 2 weiter kontinuierlich in Uhrzeigerrichtung umläuft.
Im folgenden schwenkt die Packstoffaufnahmeeinheit 20 wieder zurück nach außen, um sodann, sobald sie die Drehposition A erreicht, wiederum ein neues Stück des ersten Packstoffes 5 aufzunehmen.
Die fertig verpackten Artikel 4 werden von der Einpackvorrichtung 14 an eine Abgabeeinrichtung oder einen weiteren Zwischenförderer weitergeleitet, von wo aus sie dann einzeln oder in Gruppen einer weiteren Gemeinschaftsverpackung oder einer direkten Abgabe zugeführt werden.
Es ist möglich, in jeden einzelnen Schritt vor zwischen und nach dem Zuführrad und/oder der Einpackvorrichtung eine Qualitäts- bzw. Packkontrolle vorzusehen, die überprüft, ob die zu verpackenden Artikel bzw. die hier zu verwendenden Packstoffe oder die teilweise bzw. fertig verpackten Artikel den erforderlichen Qualitätsstandards entsprechen. Eine derartige Kontrolle kann mittels optoelektrischen Sensoren oder dergleichen erfolgen.
Mittels der vorbeschriebenen Zuführeinrichtung ist es erfindungsgemäß daher möglich, daß verschiedene Packstoffe oder Packstoffabschnitte aus unterschiedlichen Materialien und Abmessungen, vorzugsweise als Außen- und Inneneinschlag an ein kontinuierlich umlaufendes Zuführrad angelegt und von dieser gehaltert werden, wobei das Anlegen vorzugsweise an unterschiedlichen Drehpositionen des Zuführrades erfolgt.
Das Aufnehmen der Packstoffe erfolgt vorzugsweise an jeder der beiden Drehpositionen mittels einer Klemmhebelkombination, die gegenüber dem Zuführrad und zueinander relativ beweglich sind, wobei die Packstoffaufnahmeeinheiten den Packstoff positionsgenau zu einem ebenfalls von dem Zuführrad aufgenommenen und gehalterten Artikel positionieren, bevor Artikel und Packstoffe zusammen an eine Einpackvorrichtung übergeben werden.
Vorzugsweise bestehen die Packstoffe aus jeweils unterschiedlichem Material, insbesondere aus Metall-, Kunststoff-, Zellstoff- und/oder anderen Folienelementen.
Vorzugsweise werden die einzelnen Packstoffe in jeweils geeigneter aber unterschiedlicher Breite individuell der Zuführeinrichtung 1 zugeführt und von dieser übernommen und gehaltert. Hierbei ist vorzugsweise ein erster Packstoff, der zwischen einem zu verpackenden Artikel und einem zweiten Packstoff angeordnet werden soll, von seinen Dimensionen her geringer bemessen als der zweite Packstoff.

Claims (17)

  1. Zuführeinrichtung einer Verpackungsvorrichtung zum Zuführen von Packstoffmaterial zum Verpacken kleinstückiger Artikel, mit einem Zuführrad (2), an dem eine Mehrzahl von Artikelaufnahmeeinheiten (10) und eine Mehrzahl von Packstoffaufnahmeeinheiten (20) angeordnet sind, wobei jede der Packstoffaufnahmeeinheiten (20)
    zumindest eine erste Halteeinrichtung (25,26) für einen ersten Packstoff (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Packstoffaufnahmeeinheiten (20)
    zumindest eine zweite Halteeinrichtung (26,27) für einen zweiten Packstoff (6) aufweist.
  2. Zuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrad (2) als ein, um eine Hauptdrehachse (7) drehbar angeordneter Drehkopf ausgebildet ist.
  3. Zuführeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Artikelaufnahmeeinheiten (10) abwechselnd mit einer gleichen Zahl von Packstoffaufnahmeeinheiten (20) ringförmig um die Hauptdrehachse (7) an dem Zuführrad (2) angeordnet sind.
  4. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Artikelaufnahmeeinheit (10) ein erstes und ein zweites Artikelhalteelement (11,12) aufweist, zwischen denen ein zu verpackender Artikel (4) halterbar ist.
  5. Zuführeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Artikelhalteelemente (11,12) in ihrem Abstand zueinander zumindest in Richtung der Hauptdrehachse (7) verstellbar ausgebildet sind.
  6. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Packstoffaufnahmeeinheiten (20) um eine zur Hauptdrehachse (7) parallele Schwenkachse (24) relativ zum Zuführrad (2) drehbar an dieser angelenkt ist.
  7. Zuführeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Packstoffaufnahmeeinheit (20) einen zur Schwenkachse (24) parallelen Klemmstab (26) aufweist, dessen Länge in Richtung der Schwenkachse (24) zumindest dem maximalen Abstand der Artikelhalteelemente (10,12) entspricht.
  8. Zuführeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Packstoffaufnahmeeinheit (20) eine erste Klemmeinheit (25) aufweist, die gegen einen Bereich des Klemmstabes (26) andrückbar ist, und eine zweite Klemmeinheit (27), die gegen einen anderen Bereich des Klemmstabes (26) andrückbar ist.
  9. Zuführeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klemmeinheit (25) und die zweite Klemmeinheit (27) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
  10. Zuführeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinheiten (25,27) als Klemmbacken an ersten und zweiten Klemmbackenhebeln (22,23) ausgebildet sind, die um eine gemeinsame zur Schwenkachse(24) parallele Klemmbackenhebelachse (21) drehbar ausgebildet sind.
  11. Zuführeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinheiten (25,27) über erste und zweite Verstellhebel (28,29) betätigbar sind, die ihrerseits um die Schwenkachse (24) drehbar ausgebildet sind.
  12. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Artikelhalteelemente (11,12) jeweils abhängig von einer jeweiligen Drehstellung des Zuführrades (2) ansteuerbar sind.
  13. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Halteeinrichtung (25,26,27) jeweils abhängig von einer jeweiligen Drehstellung des Zuführrades (2) ansteuerbar sind.
  14. Verfahren zum Zuführen von Packstoffmaterial zum Verpacken kleinstückiger Artikel mit folgenden Schritten:
    Aufnehmen und Haltern eines zu verpackenden Artikels (4) in einer Artikelaufnahmeeinheit (10) einer Zuführeinrichtung (1);
    Aufnehmen und Haltern eines ersten Packstoffes (5) in einer ersten Packstoffhalteeinrichtung (25,26) der Zuführeinrichtung (1);
    Aufnehmen und Haltern eines zweiten Packstoffes (6) in einer zweiten Packstoff-Halteeinrichtung (26,27) der Zuführeinrichtung (1);
    Anlegen beider Packstoffe (5,6) an zumindest einen äußeren Bereich des zu verpackenden Artikels (4); und
    Abgeben des Artikels (4) und der Packstoffe (5,6) an eine Einpackvorrichtung (14), zum Verpacken des Artikels (4) mit den Packstoffen (5,6).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des zu verpackenden Artikels (4) und der einzelnen Packstoffe (5,6) in die Zuführeinrichtung (1) jeweils einzeln erfolgt, die Abgabe des Artikels (4) und der Packstoffe (5,6) von der Zuführeinrichtung (1) an die Einpackvorrichtung (14) gemeinsam erfolgt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführen im Wege einer von der Zuführvorrichtung (1) ausgeführten Drehbewegung erfolgt, wobei die einzelnen Verfahrensabschnitte jeweils an unterschiedlichen Drehpositionen durchgeführt werden, die jeweils um einen vorbestimmten Drehwinkel zueinander versetzt sind.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführen der zu verpackenden Artikel (4) und der Packstoffe (5,6) mittels der Zuführeinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 erfolgt.
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