Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung eines
endlosen Schalen- bzw. Schachtelstroms, beispielsweise eines Stroms von
Pappschalen bzw. Pappschachteln zur Verpackung von Nahrungsmitteln, wobei
die einzelnen Schalen bzw. Schachteln maschinell hergestellt, gefaltet und zu
dem endlosen Schalen- bzw. Schachtelstrom ineinander geschoben bzw. gestapelt
werden, der anschließend in Einzelstapel mit beliebiger Schalen- bzw.
Schachtelmenge an einer Trennstelle aufgeteilt bzw. getrennt wird.
Die Trennung eines derartigen Schalen- bzw. Schachtelstroms aus ineinander
gesteckten oder gestapelten Schalen bzw. Schachteln, die die Fertigungsmaschine
mit einer bestimmten Geschwindigkeit als endloser Strom verlässt - in
Einzelstapel bestimmter definierter Menge - wird bisher manuell durchgeführt.
Zur Identifizierung der Trennstelle wird dabei der Schalen- bzw. Schachtelstrom
beim Verlassen der Fertigungsmaschine von dieser in vorbestimmten Abständen,
entsprechend der Größe der abzutrennenden Einzelstapel, mit einer die
Trennstelle kennzeichnenden Markierung versehen. Als Markierung wird dabei
beispielsweise ein eingelegter Papierstreifen verwendet oder eine Schale bzw.
Schachtel mit einem Picker (Einkerbung) oder mit einer Farbmarkierung etc.
versehen. An der so kenntlich gemachten Trennstelle wird dann der Schalen-
bzw. Schachtelstrom manuell in Einzelstapel aufgetrennt und diese ihrer weiteren
Verwendung zugeführt.
Nachteile dieser bisher angewendeten Verfahren ist die manuelle Trennung und
die zumindest manuelle Einleitung des weiteren Transports der Einzelstapel
sowie die von der Fertigungsmaschine vorgenommene Markierung jeweils einer
Schale bzw. Schachtel, die gegebenenfalls manuell als Ausschuss aussortiert
werden muss.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein
Trennverfahren und eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, mit der die
geschilderten Nachteile bei der Trennung eines endlosen Schalen- bzw.
Schachtelstroms vermieden werden können.
Die gestellte Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 dadurch gelöst, dass die Abtrennung der Einzelstapel nach automatischer
Mengenzählung ohne vorherige Kennzeichnung an den Schalen bzw. Schachteln
maschinell erfolgt. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist
durch die Merkmale des Anspruchs 12 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Aufteilung in Einzelstapel erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Trennvorrichtung,
beispielsweise durch einen oder mehrere Trennkeile, der bzw. die in
den Schalen- bzw. Schachtelstrom zwischen den Seitenwänden der zu trennenden
Schalen bzw. Schachteln an der Trennstelle eingebracht werden und
den abzutrennenden Einzelstapel vom Schalen- bzw. Schachtelstrom lösen.
Der Trennkeil hindert den von der Fertigungsmaschine kommenden Schalen-
bzw. Schachtelstrom an der Weiterbewegung. Der freie Teil des Schalen- bzw.
Schachtelstroms kann dann durch geeignete Fördermittel, vorzugsweise Förderriemen,
abgezogen werden. Nach dem Eindringen der Trennmittel kann die
Trennstelle durch mit der Trennvorrichtung zusammenwirkende Mittel, beispielsweise
Pressluft, vergrößert und der Einzelstapel in Transportrichtung vom
Schalen- bzw. Schachtelstrom weggeschoben werden. Hierbei wird das Transportband
von oben und/oder von unten und/oder von der Seite mit dem Einzelstapel
in Kontakt gebracht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Vergrößerung der
Trennstelle auch durch eine in Transportrichtung wirkende Schubbewegung der
Trennvorrichtung herbeigeführt werden.
Die für die Abtrennung von Einzelstapeln mit definierter Schalen- bzw. Schachtelmenge
erforderliche Mengenzählung der Schalen bzw. Schachteln kann entsprechend
der Erfindung auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden, beispielsweise
optisch durch einen Lichtleiter, der an einer geeigneten Stelle, beispielsweise
an der Frontseite der Trennvorrichtung angeordnet ist. Alternativ ist
auch eine akustische oder mechanische Mengenzählung der Schalen bzw.
Schachteln möglich, beispielsweise mit einem auf dem Schalen- bzw. Schachtelstrom
aufliegenden Laufrad für die mechanische Mengenzählung, wobei die
Anzahl der überrollten Schalen bzw. Schachtelkanten als Mengenmaß erfasst
wird.
Um das Abtrennen der Einzelstapel ohne manuellen Eingriff automatisch
durchzuführen, verbindet eine Mess- und Regeleinrichtung den jeweiligen Mengenzähler
mit der Trennvorrichtung und dem Transportband und löst bei Erreichen
der vorgegebenen definierten Schalen- bzw. Schachteln menge das Einschieben
der Trennmittel in die Trennstelle aus.
Eine Vorrichtung zur Trennung eines mit gegebener Geschwindigkeit transportierten
endlosen Schalen- bzw. Schachtelstroms zur Durchführung des Verfahrens
der Erfindung ist gekennzeichnet durch
- eine in den Schalen- bzw. Schachtelstrom zur Erzeugung der Einzelstapel
einbringbare Trennvorrichtung,
- Mittel zur Vergrößerung der Trennstelle, wobei die Mittel mit der Trennvorrichtung
zusammenwirken,
- eine Transportvorrichtung zur vollständigen Abtrennung und Wegförderung
der Einzelstapel vom Schalen- bzw. Schachtelstrom,
- eine Zählvorrichtung zur optischen, mechanischen oder akustischen Ermittlung
der Trennstelle,
- eine die Zählvorrichtung mit der Trennvorrichtung und der Transportvorrichtung
verbindende und den Trennvorgang auslösende und steuernde
Mess- und Regeleinrichtung.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend
an in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Schalen- bzw. Schachtelstrom mit einer Trenn- und einer
Zählvorrichtung,
- Fig. 2
- einen Schalen- bzw. Schachtelstrom mit alternativen Zählvorrichtungen,
- Fig. 3a-3d
- zeitliche Abfolge eines Trennvorgangs,
- Fig. 4a-4c
- zeitliche Abfolge eines weiteren Trennvorgangs,
- Fig. 5
- ein Maschinenschema für die Trennung eines Schalen- bzw.
Schachtelstroms.
In Figur 1 ist ein Teil eines Schafen- bzw. Schachtelstroms 1 dargestellt, der in
Transportrichtung 21 auf einer Transportunterlage 5, beispielsweise einer Gleitplatte
oder einem Support, mit einer Transportgeschwindigkeit v1 von einer nicht
dargestellten Fertigungsmaschine weggeführt wird. Oberhalb des Schalen-
bzw. Schachtelstroms 1 ist ein in Pfeilrichtung 23 verschiebbarer Trennkeil 3
angeordnet, dessen vordere Spitze im dargestellten Trennbeginn an der Trennstelle
11 zwischen die beiden Schalen 2' und 2", d. h. zwischen deren obere
Seitenwände 12 eindringt. Innerhalb oder seitlich befindet sich am vorderen Teil
des Trennkeils 3 eine Leitung 9 für einzublasende Pressluft und/oder eine Leitung
für die optische Mengenzählung mit einem Lichtleiter 13.
Mit Abstand oberhalb des Schalen- bzw. Schachtelstroms 1 und in Transportrichtung
21 unmittelbar hinter dem Trennkeil 3 ist eine in vertikaler Richtung 24
verschiebbare Transportvorrichtung 6 angeordnet, die mit einer Umlaufgeschwindigkeit
v2 in Umlaufrichtung 22 zum Abtransport abgetrennter Einzelstapel
10 dient (siehe hierzu Figur 3a bis 3d).
In Figur 2, die den Schalen- bzw. Schachtelstrom 1 der Fig. 1 zeigt, sind Vorrichtungen
zur mechanischen und zur akustischen Mengenzählung dargestellt.
Eine einfache mechanische Vorrichtung stellt dabei ein auf dem Schalen- bzw.
Schachtelstrom 1 aufliegendes Laufrad 7 dar, das durch Reibschluss mit der
Transportgeschwindigkeit v1 des Schalen- bzw. Schachtelstroms 1 in Umlaufrichtung
26 angetrieben wird und dessen Drehungen zur Mengenzählung verwendet
werden. Eine weitere einfache mechanische Mengenzählung ermöglicht
ein um eine Drehachse 8' beweglich angeordneter Taster 8, der schleifend auf
dem Schalen- bzw. Schachtelstrom 1 aufliegt. Beim Transport des Schalen-
bzw. Schachtelstroms 1 bewirken die Kanten der Seitenwände 12 der einzelnen
Schalen bzw. Schachteln 2 dann infolge der Tasterdrehachse 8' eine mechanisch
registrierbare Schwenkbewegung 25 des Tasters 8. Die hier dargestellte
Anordnung des Tasters 8 kann mit Vorteil auch zur akustischen Mengenzählung
verwendet werden. Hierzu entfällt dann die Drehachse 8' und der Taster 8
bleibt starr, wodurch beim Überstreichen der Kanten der Seitenwände 12 akustisch
registrierbare Knackgeräusche verursacht werden. Die Funktion des Tasters
8 kann selbstverständlich auch mit dem Trennkeil 3 der Fig. 1 kombiniert
werden.
In den Figuren 3a bis 3d ist die zeitliche Abfolge eines Trennvorgangs dargestellt,
durchgeführt mit einem Trennkeil 3 entsprechend der Fig. 1. Fig. 3a zeigt
die Ausgangsstellung des Trennvorgangs, in der der Trennkeil 3 mit integrierter
Mengenzählung mittels Lichtleiter 13 und Pressluftleitung 9 schleifend und zählend
mit seiner Spitze auf dem Schalen- bzw. Schachtelstrom 1 aufliegt. Das
Transportband 6 befindet sich noch mit Abstand oberhalb des Schalen- bzw.
Schachtelstroms 1. In Fig. 3b ist die erforderliche Stückzahl erreicht worden und
der Trennkeil 3 schiebt sich in Pfeilrichtung 23 an der Trennstelle 11 zwischen
die dortigen Schalen 2' und 2" (siehe Fig. 1). Gleichzeitig wird der Zählvorgang
abgebrochen. Das Transportband 6 befindet sich mit gleichbleibendem Abstand
oberhalb des Schalen- bzw. Schachtelstroms 1. In Fig. 3c ist das Transportband
6 auf den Schalen- bzw. Schachtelstrom 1 so abgesenkt, dass die in
Transportrichtung 21 vor dem Trennkeil 3 befindlichen Schalen 2 vom Transportband
6 erfasst werden. Wie Fig. 3d zeigt, wird gleichzeitig durch Einblasen
von Pressluft über die Leitung 9 in die Trennstelle 11 diese so vergrößert, so
dass das Transportband 6 den abgetrennten Einzelstapel 10 vollständig erfassen
und mit der gegenüber v1 erhöhten Transportgeschwindigkeit v2 abtransportieren
kann. Anschließend kehren dann der Trennkeil 3 sowie das Transportband
6 wieder in ihre Ausgangsstellungen der Fig. 3a zurück, wobei die
neue Mengenzählung beginnt.
In den Figuren 4a bis 4c ist eine zeitliche Abfolge einer alternativen Trennung
des Schalen- bzw. Schachtelstroms 1 mit einer drehbaren Trennvorrichtung 4
dargestellt. Eine derartige Trennvorrichtung ist besonders dann sinnvoll einzusetzen,
wenn nicht, wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt, der Schalen- bzw.
Schachtelstrom 1 mit den Schalen- bzw. Schachtelböden in Transportrichtung
nach vorne, sondern umgekehrt nach hinten ausgerichtet ist. Bei einer derartigen
Ausrichtung der Schalen bzw. Schachteln 2 ist das in den Figuren 3a bis 3d
gezeigte Einschieben des Trennkeils 3 nur sehr schwer möglich und mit der
Gefahr von Beschädigungen verbunden. Durch die Verwendung einer drehbaren
Trennvorrichtung 4 mit einem oder mehreren auf einer Drehachse angeordneten
Trennkeilen 3 kann diese Gefahr vermieden werden, wobei zusätzlich
durch die Schubbewegung bzw. die translatorische Bewegung in Transportrichtung
21' des jeweils eingeschobenen Trennkeils 3 bei seiner Drehung um die
Drehachse vorteilhaft auch die erzeugte Trennstelle 11 erweitert wird.
In der Fig. 4a ist die Ausgangstellung einer derartigen Trennung gezeigt. Der
Schalen- bzw. Schachtelstrom 1 wird auch hier mit der Geschwindigkeit v1
transportiert, bezüglich der Fig. 1 bis 3 nun aber in der Gegenrichtung 21'. Oberhalb
des Schalen- bzw. Schachtelstroms 1 befindet sich - noch in Ruhestellung
- eine drehbare Trennvorrichtung 4, an deren Drehachse 4' drei Trennkeile
3 befestigt sind. Unterhalb des vorderen Endes des Schalen- bzw. Schachtelstroms
1 befindet sich ein Transportband 6', gleichfalls noch in Ruhestellung.
Fig. 4b zeigt den erfolgten Beginn des Trennvorgangs. Durch die Drehung der
Trennvorrichtung 4 in Drehrichtung 27 wurde ein Trennkeil 3 in den Schalen-
bzw. Schachtelstrom 1 an der Trennstelle 11 eingeschoben und der abgetrennte
Einzelstapel 10 durch die Schubbewegung des Trennkeils 3 in Transportrichtung
21' teilweise auf das noch ruhende Transportband 6' geschoben. Durch
weitere Drehung der Trennvorrichtung 4 wurde dann, wie die Fig. 4c zeigt, die
Trennstelle 11 so weit vergrößert, dass nun auch das Ende des Einzelstapels
10 völlig auf dem Transportband 6' aufgeschoben ist, so dass nun der Einzelstapel
10 mit dem nun transportierenden Transportband 6' mit der Transportgeschwindigkeit
v2 vom Schalen- bzw. Schachtelstrom 1 völlig entfernt wird.
In Figur 5 ist ein beispielhaftes Maschinenschema für die Trennung eines Schalen-
bzw. Schachtelstroms 1 entsprechend der Fig. 1 dargestellt. Gezeigt ist ein
von einer Fertigungsmaschine 30 produzierter Schalen- bzw. Schachtelstrom 1,
der mit der Geschwindigkeit v1 von der Fertigungsmaschine 30 wegtransportiert
wird (in der Zeichnung nach links). Ferner ist die Anordnung eines Lichtleiters
13 zur optischen Mengenzählung, ein Trennkeil 3 zur Durchführung des Trennvorgangs
und eine Transportvorrichtung 6 zur Abführung des abgetrennten Einzelstapels
10 schematisch dargestellt. Der Lichtleiter 13, der Trennkeil 3 und
die Transportvorrichtung 6 sind über Leitungen 31, 32, 33 über eine Mess- und
Regeleinrichtung 20 so miteinander verbunden, dass die durch den Lichtleiter
13 ermittelten Zählimpulse in der Mess- und Regeleinrichtung 20 bei Erreichen
der für den Einzelstapel 10 vorgesehenen Anzahl an Schalen bzw. Schachteln
2 die erforderlichen Steuerbefehle zum Einschieben des Trennkeils 3 und zur
Absenkung des Transportbandes 6 sowie zur anschließenden Wiederherstellung
der Ausgangsstellung und zum erneuten Start der Mengenzählung auslösen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern bezüglich der verwendbaren Zähl- und Transportvorrichtungen
sowie der Mittel zur Unterstützung des Trennvorgangs weitgehend
variabel kombinierbar, soweit der Grundgedanke der Erfindung, die
Trennung des Schalen- bzw. Schachtelstroms in Einzelstapel maschinell und
ohne vorherige Markierungen an einzelnen Schalen bzw. Schachteln durchzuführen,
gewahrt bleibt.
Bezugszeichenliste
- 1
- Schalen- bzw. Schachtelstrom
- 2, 2', 2"
- Schalen bzw. Schachteln
- 3
- Trennkeil
- 4
- drehbare Trennvorrichtung
- 4'
- Drehachse von 4
- 5
- Transportunterlage für 1
- 6, 6'
- Transportvorrichtung für 10
- 7
- Laufrad
- 8
- Taster
- 8'
- Drehachse von 8
- 9
- Pressluftleitung
- 10
- Einzelstapel
- 11
- Trennstelle
- 12
- Seitenwand von 2
- 13
- Lichtleiterleitung
- 20
- Mess- und Regeleinrichtung
- 21
- Transportrichtung von 1
- 21'
- entgegengesetzte Transportrichtung von 1
- 22
- Umlaufrichtung von 6
- 23
- Schiebeweg von 3
- 24
- Schiebeweg von 6
- 25
- Schwenkbewegung von 8
- 26
- Umlaufrichtung von 7
- 27
- Drehrichtung von 4
- 30
- Fertigungsmaschine
- 31,32,33
- Leitungen
- v1
- Transportgeschwindigkeit von 1
- v2
- Umlaufgeschwindigkeit von 6 bzw. Transportgeschwindigkeit von
10