EP1656298B1 - Verfahren und vorrichtung zum abpacken von tuben - Google Patents
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- EP1656298B1 EP1656298B1 EP04738142A EP04738142A EP1656298B1 EP 1656298 B1 EP1656298 B1 EP 1656298B1 EP 04738142 A EP04738142 A EP 04738142A EP 04738142 A EP04738142 A EP 04738142A EP 1656298 B1 EP1656298 B1 EP 1656298B1
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- B65B5/08—Packaging groups of articles, the articles being individually gripped or guided for transfer to the containers or receptacles
Definitions
- the present invention relates to a method and an apparatus for packaging tubes, which come continuously from a production line and are arranged by means of a grouping unit in groups of adjacent tubes with a predeterminable unit number of tubes corresponding to a layer of tubes to be deposited in a box.
- the present invention is concerned with the packaging of tubes.
- This is based on a known device for the formation of product groups, as it is known for example from EP-B-1'114'784.
- this device is used to form groups of elongated cylindrical product units, such as tubing sleeves or cans, which continuously come from a production line and are used to form product groups with a preselectable number of units.
- the product groups formed are placed on a conveying conveyor belt in a Abschiebeposition and slid from there in layers in a box.
- Devices of this type have proven extraordinarily successful in the market and work with exceptionally high cycle times. These machines were also used for packing tubes.
- the tube body is relatively heavy in relation to the tube head, and accordingly the filling into the boxes takes place without problems. More difficult is the situation with tubes made of plastic or laminates.
- the ratio of the weight of the tube head changes to the weight of the tube body. This is especially true for medium to small tube sizes. The ratio is additionally affected unfavorably, since the plastic tubes are already supplied by the production lines with attached tube cap, since these tubes are delivered in the form supplied after packing the appropriate companies for filling the tubes.
- the heads of the tubes thus supplied are almost always heavier than the tube-shaped tube body.
- the tubes are pushed in layers into a corresponding box, said box standing or lying on a side wall and correspondingly the tubes are inserted into the box in a substantially horizontal direction.
- the tubes already stored in the box tend to tilt, so that the open sleeves directed to the grouping unit project slightly upwards over the actual plane that corresponds to the corresponding position.
- subsequent layers abut when pushed onto such protruding tubes, and accordingly creates a mess, resulting in an immediate interruption of the process.
- This is extremely annoying because these packaging machines are usually directly at the end of the corresponding production lines and thus a break in packaging leads to a production interruption.
- this problem is still aggravated by the fact that on the tube heads corresponding closures are already placed, and these closures also have a smaller diameter than the sleeve itself. This promotes the tilting movement described above.
- plastic tubes and in particular plastic tubes of smaller dimensions often serve for the packaging of pharmaceutical products in which there are very high purity regulations.
- the packaging machines described here are just like the production machines themselves in appropriate clean rooms. This requires that the tubes must either be packed in plastic boxes or appropriate cardboard boxes are used, which must be lined with a bag-like plastic film. Both plastic tubes themselves and plastic boxes or the baggy plastic film liners all tend to become statically charged, which may even result in forces without the described tipping action due to the static charges, which can lead to distortions of the grouped units.
- the invention also provides a device by means of which in particular plastic tubes or tubes made of laminates and in particular also tubes which are top-heavy can be packed in boxes made of cardboard or plastic, or in cardboard boxes with a bag-like plastic film insert without the previously described problems occur. Further advantageous embodiments of the device will become apparent from the dependent claims 6-10.
- tubes T are to be packaged by a grouping unit 1 by means of a packaging unit 2 in boxes B, which are preferably provided with a bag-like plastic film lining.
- a grouping unit 1 this situation is shown schematically.
- EP-B-1'114'784 In the simplified illustration according to FIG. 1, only the parts of the grouping unit of interest are shown.
- the continuous from a production line, not shown here delivered tubes are placed on a conveyor belt 10, which consists of a plurality of product receptacles 11 in the form of half-shells.
- a drive 12 preferably a stepper motor, the tubes T to be packaged are delivered in groups and transferred from the conveyor belt 10 to the packaging unit 2 by means of a slide 13, which can be actuated by means of a piston-cylinder unit 14.
- the packing unit 2 has as the most essential element a mandrel carrier 20, which comprises a plate 21 which is movable by means of a piston-cylinder unit 22 in the direction of the grouping unit 1 to and from this.
- the piston-cylinder unit 22 with the mandrel support 20 is pivotable in total with a pivoting member 23 by 90 ° from the horizontal position, as shown in Figure 1, in the vertical position.
- the pivoting member 23 is movable up and down together with the piston-cylinder unit 22 and the mandrel support 20, which is symbolically represented by a rod 24, on which all the previously described parts of the packaging unit 2 are movable up and down.
- the pack up Tubes T which come continuously from a production line, not shown here, are located in the product receptacles 11 on the conveyor belt 10 and are transported by means of this to a Abschiebposition.
- the unit number of adjacent tubes can be specified and the number corresponds exactly to the amount corresponding to a layer of tubes to be delivered to a box B.
- the slider 13 is activated by means of the piston-cylinder unit 14 and the entire row of tubes T is pushed simultaneously onto a top row of spikes which are arranged on a mandrel carrier 20 .
- the plate 21 of the mandrel carrier 20 was first moved by means of the piston-cylinder unit 22 in the direction of arrow I on the grouping unit 1 and then lowered in the direction of arrow II to the appropriate level, so that the group of tubes available by means of the slide 13 all can be pushed simultaneously on the top row of thorns of the mandrel carrier 20.
- the mandrel carrier 20 is raised in the direction of the arrow III and moved away in the direction of the arrow IV again a distance from the grouping unit 1.
- a new group of tubes T is moved by means of the conveyor belt 10 in the Abstossposition, whereupon the mandrel carrier 20 is moved back in the direction of arrow I to the grouping unit 1, then in Direction of the arrow II is lowered again and the slider 13, the next layer of tubes on the second row of thorns, ie the second uppermost row of thorns, is postponed.
- the downward movement in the direction of arrow II is driven only so far down until the already deferred position of tubes rests on the rear free end of the tubes to be pushed, so that these tubes are guided between the already deferred tubes and the product receptacles 11 during the movement. Accordingly, no tilting movement can take place during pushing on.
- the conveyor belt 10 will be staggered by half the diameter of the tubes so that the tubes are in turn aligned exactly with the mandrels.
- the densest possible arrangement of the tubes in the box B can be achieved.
- the boxes to be filled are always set upright at the side and the tubes are pushed laterally from the grouping unit 1 laterally into the open box.
- the film lining has virtually no inherent rigidity, the film always depends on the upper side wall down. This leads to corresponding problems in the introduction of the last position of the tubes. This practically always the film lining is partially fauxgeknautscht and it can then hardly close. If you want to pull the fauxgeknautschte slide smooth, so the tubes fall out.
- the tubes are held on the thorns in immovable position. Accordingly, the bag-like foil lining can push directly into the correct end position into the box.
- the box is resting on its bottom and, correspondingly, the bag-like foil lining hangs relatively correctly in the box.
- the existing forces of static charge play no role at all.
- Essential for the correct packaging of the tubes in the box B is their exact and sufficiently strong support on the mandrels of the mandrel carrier 20.
- the mandrel support 20 is shown in perspective on a larger scale. Again, you recognize a part the grouping unit 1 consisting of the conveyor belt 10 with the product receptacles 11 in the form of half-shells. Partially, one recognizes the angle-like slide 13. Although in the drawing shown here, the upper three rows of thorns 25 would already be equipped, they have been omitted for the sake of clarity. One recognizes the supplied group of tubes T, which are arranged exactly in the pushed-on position. The three upper rows of thorns, which would already be equipped with tubes, would therefore rest in the position shown here on the group of tubes that are available here.
- the slider 13 would then be moved in the direction of the plate 21 and would postpone the ready group of tubes on the fourth row of thorns from above.
- the boxes are filled from top to bottom and consequently the first group of tubes would form the bottom layer in the box.
- the mandrels are operated from top to bottom with groups of tubes.
- the actual, spine-carrying plate 21 is held movable. Accordingly, a chassis plate 30 is present, which is penetrated by piston rods of piston-cylinder units 24 and which hold the movable spine-carrying plate 21.
- the mandrel-carrying plate 21 is provided with corresponding holes, through the corresponding Screws reach through which engage in the back end of the spines 25.
- On the chassis plate 30 side carrier strips 27 are arranged along the vertical side edge.
- Abstossstäbe 26 are mounted. Between each two adjacent Abstossstäben 26 a spacer 28 is arranged on both sides in each case. Accordingly, the Abstossstäbe 26 parallel and at a distance from each two adjacent rows of thorns 25th
- the chassis plate 30 is removed with the mandrel-carrying plate 21 and the piston-cylinder units 29 of the grouping unit, moved up and swept by the pivot member 33 by 90 °.
- the entire mandrel carrier 20 is lowered and the tubes moved into the box and in this position, the plate 21 is now attracted by means of the piston-cylinder units 29 to the chassis plate 30, while at the same time resting on the lateral support bars 27 Abmaystäbe take effect and pull the tubes from the thorns.
- the mandrel carrier 20 is driven back to the initial starting position. Schematically, this situation is shown again in FIG.
- the spikes 25 in the horizontal direction by half a diameter of the tubes to be loaded, respectively, so as to reach the densest possible packing, thereby ensuring that the tubes in the box are immovable at their position remain.
- the mandrels 25 are shown in detail in Figures 5 to 7.
- FIG. 5 shows a side view
- FIG. 6 shows an axial longitudinal section in the plane E as shown in FIG.
- Each mandrel has a substantially rectangular cross-section.
- the end 250 directed towards the mandrel-carrying plate 21 is ground flat.
- the opposite, free end 251 is cut conically.
- the longitudinal edges 252 are rounded corresponding to the inner diameter of the male tubes.
- the mandrels 25 are ground with a small conicity, so that the cross-sectional area at the end 250 is slightly larger than the cross-sectional area of the mandrel below the conically ground portion. This will ensure that the tubes are slightly deformed when pushing on and thus hold elastically on the spines.
- Each mandrel 25 is penetrated by a central axial bore.
- the diameter of this axial bore varies.
- the end 250 directed to the axial bore portion 255 has a smaller diameter. This diameter is slightly larger than the diameter of the fastening screw which engages through the plate 21 into this bore portion 255 inside.
- a bore section 256 with a larger diameter is present at the free end 251 in the direction of the planar end 250. This diameter is designed so that a screw nut 257 can be pressed therein. This can be pressed down to paragraph 258, which is generated by the change in diameter.
- the fastening screw with which the mandrel 25 is fastened to the plate 21 engages in this nut 257.
- this mandrel is visible in the view from above, in which case, however, already a tube T is shown with the attached closure V attached.
- the mandrel shown here is arranged between two parallel, adjacent Abstossstäben 26.
- the lower open end of the tube extends virtually practically at least approximately to the upper edges of the Abstossstäbe 26. Dashed lines, the adjacent tubes are located. It can be seen that on the same Abstossstab 26 both the tubes of the same row rest, as well as the adjacent tubes of the next row. This is possible because the tubes, as already mentioned, are each offset by half a diameter.
- the mandrels of adjacent rows are arranged offset by the corresponding distance to each other accordingly.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abpacken von Tuben, die kontinuierlich von einer Produktionslinie kommen und mittels einer Gruppiereinheit in Gruppen von nebeneinander liegenden Tuben mit einer vorgebbaren Einheitszahl von Tuben angeordnet werden, die einer Lage von in einer Schachtel abzulegenden Tuben entsprechen.
- Verfahren und Vorrichtungen, die dazu dienen, Produktionseinheiten zu gruppieren und in Schachteln abzupacken, sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Das verfahrensgemässe Vorgehen ebenso wie eine entsprechende Vorrichtung, um ein solches Verfahren durchzuführen, sind jeweils von der Art der Produktionseinheiten stark abhängig. So zeigt beispielsweise die US-A-5,732,536 eine Vorrichtung mittels der Klebebänder in Schachteln abpackbar sind, die Deutsche Offenlegungsschrift DE-A-22'00'390 eine Vorrichtung zum Abpacken von beispielsweise Haushaltspapierrollen, oder die EP-A-360' 310 eine Vorrichtung zum Abpacken von Blumentöpfen. Das Handling von verschiedenartigen Produkten bedingt entsprechend verschiedenartige Verfahren und Vorrichtungen, und sogar bei scheinbar gleichartigen Produkten können je nach Grösse oder Gestaltungsform unterschiedliche Probleme auftauchen, die entsprechend auch unterschiedlich angepasste Verfahren und Vorrichtungen benötigen.
- Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Abpacken von Tuben. Hierbei wird von einer bekannten Vorrichtung zur Bildung von Produktgruppen ausgegangen, wie sie beispielsweise aus der EP-B-1'114'784 bekannt ist. Diese Vorrichtung wird an sich insbesondere verwendet zur Bildung von Gruppen von länglichen zylindrischen Produkteneinheiten, wie beispielsweise Tubenhülsen oder Dosen, die kontinuierlich von einer Produktionslinie kommen und zur Bildung von Produktgruppen mit einer vorwählbaren Einheitenanzahl verwendet werden. Die gebildeten Produktgruppen werden auf einem fördernden Transportband in eine Abschiebeposition gebracht und von dort lageweise in eine Schachtel geschoben. Vorrichtungen dieser Art haben sich ausserordentlich auf dem Markt bewährt und arbeiten mit ausserordentlich hohen Taktzeiten. Auch zum Abpacken von Tuben wurden diese Maschinen eingesetzt. Sind die Tuben aus Metall, so ist der Tubenkörper im Verhältnis zum Tubenkopf relativ schwer, und entsprechend erfolgt die Abfüllung in die Schachteln problemlos. Schwieriger ist die Situation bei Tuben aus Kunststoff oder Laminate. Je nach der Grösse der Tube verändert sich das Verhältnis des Gewichtes des Tubenkopfes zum Gewicht des Tubenkörpers. Insbesondere trifft dies bei mittleren bis kleinen Tubengrössen zu. Das Verhältnis wird zusätzlich noch ungünstig beeinflusst, da die Kunststofftuben von den Produktionslinien bereits mit aufgesetzter Tubenkappe angeliefert werden, da diese Tuben in der angelieferten Form nach dem Abpacken den entsprechenden Firmen zum Abfüllen der Tuben geliefert werden. Entsprechend sind die Köpfe der so angelieferten Tuben fast immer schwerer als der hülsenförmige Tubenkörper.
- Bei allen heute auf dem Markt vorhandenen Maschinen werden die Tuben lageweise in eine entsprechende Schachtel geschoben, wobei diese Schachtel auf einer Seitenwand steht oder liegt und entsprechend die Tuben in etwa horizontaler Richtung in die Schachtel eingeschoben werden. Sind nun die Tubenköpfe schwerer als die Hülsen, so neigen die bereits in der Schachtel abgelegten Tuben dazu, zu kippen, so dass die zur Gruppiereinheit gerichteten offenen Hülsen leicht nach oben über die eigentliche Ebene, die der entsprechenden Lage entspricht, vorstehen. In der Folge werden nachfolgende Schichten beim Einschieben auf solche vorstehenden Tuben anstossen, und entsprechend entsteht dann ein Durcheinander, was zu einem sofortigen Unterbruch des Verfahrens führt. Dies ist extrem lästig, da diese Abpackmaschinen meist direkt am Ende der entsprechenden Produktionslinien stehen und somit ein Unterbruch beim Abpacken zu einem Produktionsunterbruch führt. Wie bereits erwähnt, wird diese Problematik noch dadurch verschärft, dass auf den Tubenköpfen entsprechende Verschlüsse bereits aufgesetzt sind, und diese Verschlüsse haben zudem einen kleineren Durchmesser als die Hülse selber. Dies fördert die zuvor beschriebene Kippbewegung.
- Ein weiteres Problem besteht darin, dass solche Kunststofftuben und insbesondere Kunststofftuben kleinerer Dimensionen vielfach zur Abpackung von pharmazeutischen Produkten dienen, bei denen besonders hohe Reinheitsvorschriften bestehen. Entsprechend stehen die hier beschriebenen Abpackmaschinen genau wie die Produktionsmaschinen selber in entsprechenden Reinräumen. Dies bedingt, dass die Tuben entweder in Kunststoffschachteln gepackt werden müssen oder entsprechende Kartonschachteln verwendet werden, die mit einer sackartigen Kunststofffolie ausgekleidet werden müssen. Sowohl Kunststofftuben selber als auch Kunststoffschachteln oder die sackartigen Kunststofffolienauskleidungen neigen allesamt dazu, sich statisch aufzuladen, wodurch sogar ohne die beschriebene Kippwirkung durch die statischen Ladungen Kräfte auftreten können, die zu Verwerfungen der gruppierten Einheiten führen können.
- Weiterhin sind aus der JP-A-07 010126 ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5 bekannt.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzubieten, mit dem insbesondere Tuben aus Kunststoff oder aus Laminate auch in Kunststoffschachteln oder in Kartonschachteln mit einer sackartigen Kunststoffauskleidung einfüllbar sind, ohne dass die zuvor erwähnten Probleme auftauchen können.
- Ein Verfahren, dass diese Aufgabe löst, geht aus dem Patentanspruch 1 hervor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben. Die Erfindung schafft gemäss Patentanspruch 5 auch eine Vorrichtung, mittels der insbesondere Kunststofftuben oder Tuben aus Laminate und insbesondere auch Tuben, die kopflastig sind, abgepackt werden können in Schachteln aus Karton oder Kunststoff, bzw. in Kartonschachteln mit einer sackartigen Kunststofffolieneinlage, ohne dass die zuvor beschriebenen Probleme auftreten. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung gehen aus den abhängigen Ansprüchen 6-10 hervor.
- In der beiliegenden Zeichnung sind die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, und diese ebenso wie das Verfahren werden mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen nachfolgend erläutert. Es zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Anordnung der Vorrichtung im Bereich der Übergabe der Tuben von einer Gruppiereinheit in einer Schachtel;
- Figur 2
- eine perspektivische Darstellung eines Dornenträgers bei der Übernahme der Tuben von der Gruppiereinheit, und
- Figur 3
- in schematischer Seitenansicht bei der Abgabe der Tuben vom Dornenträger in eine Schachtel;
- Figur 4
- eine vergrösserte Detailansicht der Figur 2;
- Figur 5
- einen einzelnen Dorn in Seitenansicht, und
- Figur 6
- denselben im Schnitt, sowie
- Figur 7
- einen einzelnen Dorn mit aufgesetzter Tube in Sicht senkrecht auf den Dorn.
- Beim nachfolgend zu beschreibenden Verfahren und Vorrichtung sollen Tuben T von einer Gruppiereinheit 1 mittels einer Abpackeinheit 2 in Schachteln B, die vorzugsweise mit einer sackartigen Kunststofffolieauskleidung versehen sind, abgepackt werden. In der Figur 1 ist diese Situation schematisch dargestellt. Bezüglich der genaueren Ausgestaltung der Gruppiereinheit 1 wird insbesondere auf die EP-B-1'114'784 verwiesen. In der vereinfachten Darstellung gemäss der Figur 1 sind lediglich die hier interessierenden Teile der Gruppiereinheit dargestellt. Die von einer hier nicht dargestellten Produktionslinie kontinuierlich angelieferten Tuben werden auf ein Transportband 10 abgelegt, welches aus einer Vielzahl von Produktaufnahmen 11 in der Form von Halbschalen besteht. Mittels eines Antriebs 12, vorzugsweise einem Schrittmotor, werden die abzupackenden Tuben T gruppenweise angeliefert und mittels eines Schiebers 13, der mittels einer Kolbenzylindereinheit 14 betätigbar ist, vom Transportband 10 zur Abpackeinheit 2 übergeben.
- Die Abpackeinheit 2 hat als wesentlichstes Element einen Dornenträger 20, der eine Platte 21 umfasst, die mittels einer Kolbenzylindereinheit 22 in Richtung auf die Gruppiereinheit 1 zu und von dieser weg bewegbar ist. Die Kolbenzylindereinheit 22 mit dem Dornenträger 20 ist insgesamt mit einem Schwenkorgan 23 um 90° von der horizontalen Lage, wie in Figur 1 dargestellt, in die vertikale Lage verschwenkbar. Gleichzeitig ist das Schwenkorgan 23 zusammen mit der Kolbenzylindereinheit 22 und dem Dornenträger 20 auf und ab bewegbar, was symbolisch durch eine Stange 24 dargestellt ist, an der alle zuvor beschriebenen Teile der Abpackeinheit 2 auf und ab bewegbar sind. Bezüglich der genaueren Ausgestaltung des Dornenträgers 20 mit der Platte 21 und den darauf befestigten Dornen wird auf die Ausführungen in Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren verwiesen.
- Nachfolgend wird nun wiederum mit Bezug auf die Figur 1 das erfindungsgemässe Verfahren erläutert. Die abzupackenden Tuben T, die kontinuierlich von einer hier nicht dargestellten Produktionslinie kommen, liegen in den Produktaufnahmen 11 auf dem Transportband 10 und werden mittels dieser zu einer Abschiebposition transportiert. Die Einheitszahl von nebeneinander liegenden Tuben ist vorgebbar und die Zahl entspricht genau jener Menge, die einer Lage von in eine Schachtel B zu gebenden Tuben entspricht. Befindet sich die Gruppe von Tuben T auf dem Transportband 10 in der korrekten Position, so wird der Schieber 13 mittels der Kolbenzylindereinheit 14 aktiviert und die gesamte Reihe von Tuben T wird gleichzeitig auf eine oberste Reihe von Dornen geschoben, die auf einem Dornenträger 20 angeordnet sind. Hierzu wurde die Platte 21 des Dornenträgers 20 mittels der Kolbenzylindereinheit 22 zuerst in Richtung des Pfeils I auf die Gruppiereinheit 1 zu bewegt und danach in Richtung des Pfeils II auf das entsprechende Niveau abgesenkt, so dass die bereit liegende Gruppe von Tuben mittels des Schiebers 13 alle gleichzeitig auf die oberste Reihe von Dornen des Dornenträgers 20 aufgeschoben werden können. Hierauf wird der Dornenträger 20 in Richtung des Pfeils III angehoben und in Richtung des Pfeils IV wieder ein Stück weit von der Gruppiereinheit 1 weggefahren.
- Als nächstes wird wiederum eine neue Gruppe von Tuben T mittels des Transportbandes 10 in die Abstossposition vorgefahren, worauf der Dornenträger 20. wieder in Richtung des Pfeils I zur Gruppiereinheit 1 zu bewegt wird, danach in Richtung des Pfeils II wiederum abgesenkt wird und der Schieber 13 die nächste Lage von Tuben auf die zweite Reihe von Dornen, d.h. die zweitoberste Reihe von Dornen, aufgeschoben wird. Hierbei wird die Abwärtsbewegung in Pfeilrichtung II lediglich so weit abwärts gefahren, bis die bereits aufgeschobene Lage von Tuben auf das hintere freie Ende der aufzuschiebenden Tuben aufliegt, so dass diese Tuben zwischen den bereits aufgeschobenen Tuben und den Produktaufnahmen 11 während des Verschiebens geführt sind. Entsprechend kann während des Aufschiebens keine Kippbewegung stattfinden. Diese Bewegungsabfolge wird so oft wiederholt, bis der Dornenträger 20 vollständig mit Tuben bestückt ist. Nachdem die letzte Reihe von Tuben aufgeschoben ist, fährt der Dornenträger 20 wiederum in Richtung des Pfeils III nach oben und wie Pfeil IV zeigt, von der Gruppiereinheit 1 weg, worauf dann eine Drehbewegung entsprechend dem Pfeil V erfolgt, so dass nun sämtliche aufgeschobenen Tuben T in vertikaler Richtung mit dem Tubenkopf nach unten auf dem Dornenträger 2 gehalten sind, worauf dieser in Richtung des Pfeils VI abgesenkt wird und sämtliche Tuben gleichzeitig in die bereit stehende Schachtel B eingeschoben werden. Mittels eines noch zu beschreibenden Abschiebmechanismus' werden die sich in der Schachtel B befindlichen Tuben T alle gleichzeitig vom Dornenträger 20 abgeschoben und dieser fährt wieder in seine ursprüngliche Anfangsposition zurück, worauf ein neuer Zyklus beginnt.
- Um eine möglichst dichte Packung der Tuben in der Schachtel zu erreichen wird man vorzugsweise die Dornen auf dem Dornenträger 20 bezüglich 2 benachbarten übereinander liegenden Reihen jeweils um einen halben Durchmesser versetzt anordnen. Entsprechend wird man verfahrensmässig das Transportband 10 um diesen halben Durchmesser der Tuben versetzt anhalten, so dass die Tuben wiederum exakt auf die Dorne ausgerichtet sind. So lässt sich somit die dichtest mögliche Anordnung der Tuben in der Schachtel B erzielen.
- Da insbesondere solche Kunststofftuben bzw. Tuben aus Laminat mit Kunststoffbeschichtung sowohl in der Pharmaindustrie als auch in der Lebensmittelindustrie häufig zum Einsatz kommen, sind entsprechend hohe Anforderungen bezüglich der Reinlichkeit gestellt. Da Kartonschachteln immer einen gewissen Anteil an Papierstaub enthalten, wird immer häufiger verlangt, dass die Schachteln B entweder selber aus Kunststoff sind oder mit einer sackartigen Folienauskleidung S versehen sind. Diese sackartigen Folienauskleidungen S werden üblicherweise von Hand eingelegt und die Ränder über die seitlich hinuntergebogenen Klappen der Schachtel gestülpt. Eine vollständig korrekte Auslegung der Schachtel mit dieser Folienauskleidung ist kaum möglich. Dies hat immer wieder zu Problemen bei der Abfüllung der Tuben in solche ausgekleideten Schachteln geführt. Dies hat verschiedene Gründe. Zum einen haben solche Folienauskleidungen immer auch eine gewisse statische Ladung und diese erhöht sich bei der Einführung der Tuben in die Schachtel. Zum andern jedoch werden bisher die einzufüllenden Schachteln immer seitlich hochkant aufgestellt und die Tuben direkt von der Gruppiereinheit 1 seitlich in die offene Schachtel geschoben. Da jedoch die Folienauskleidung praktisch keine Eigensteifigkeit aufweist, hängt entsprechend die Folie immer von der oberen Seitenwand nach unten. Dies führt zu entsprechenden Problemen bei der Einführung der letzten Lage der Tuben. Hierbei wird praktisch immer die Folienauskleidung teilweise zusammengeknautscht und sie lässt sich danach kaum noch schliessen. Will man die zusammengeknautschte Folie glatt ziehen, so fallen dabei die Tuben heraus. Bei der erfindungsgemässen Lösung sind die Tuben auf den Dornen in unverrückbarer Lage gehalten. Entsprechend lässt sich die sackartige Folienauskleidung direkt in die korrekte Endlage in die Schachtel hinein stossen. Zudem steht im erfindungsgemässen Verfahren die Schachtel auf ihrem Boden und entsprechend hängt die sackartige Folienauskleidung relativ korrekt in der Schachtel. Die vorhandenen Kräfte der statischen Ladung spielen hierbei überhaupt keine Rolle mehr. Wesentlich für die korrekte Abpackung der Tuben in die Schachtel B ist deren exakte und genügend feste Halterung auf den Dornen des Dornenträgers 20. Hierzu wird auf die noch nachfolgenden Beschreibungsteile verwiesen.
- In der Figur 2 ist der Dornenträger 20 im grösseren Massstab perspektivisch dargestellt. Wiederum erkennt man einen Teil der Gruppiereinheit 1 bestehend aus dem Transportband 10 mit den Produktaufnahmen 11 in Form von Halbschalen. Das Transportband 10 läuft um eine Umlenkrolle 15. Teilweise erkennt man noch den winkelartigen Schieber 13. Obwohl in der hier dargestellten Zeichnung eigentlich die oberen drei Reihen von Dornen 25 bereits bestückt wären, wurden diese der Deutlichkeit halber weggelassen. Man erkennt die angelieferte Gruppe von Tuben T, die exakt in der Aufschiebeposition angeordnet sind. Die drei oberen Reihen von Dornen, die bereits mit Tuben bestückt wären, würden folglich in der hier gezeigten Position auf die hier bereit liegende Gruppe von Tuben aufliegen. Im nächsten Schritt würde dann der Schieber 13 in Richtung zur Platte 21 hin bewegt und würde die bereit liegende Gruppe von Tuben auf die vierte Dornenreihe von oben aufschieben. Dies entspricht der genau gegenteiligen Beladungsfolge wie bei bisher bekannten Tubenabpackmaschinen. Bei jenen werden jeweils die Schachteln von oben nach unten befüllt und folglich würde die erste Gruppe von Tuben die unterste Lage in der Schachtel bilden. Hier hingegen werden die Dorne von oben nach unten mit Gruppen von Tuben bedient.
- Die eigentliche, dornentragende Platte 21 ist beweglich gehalten. Entsprechend ist eine Chassisplatte 30 vorhanden, die von Kolbenstangen von Kolbenzylindereinheiten 24 durchsetzt ist und welche die bewegliche, dornentragende Platte 21 halten. Die dornentragende Platte 21 ist mit entsprechenden Bohrungen versehen, durch die entsprechende Schrauben hindurch greifen, welche in das rückseitige Ende der Dornen 25 eingreifen. Auf der Chassisplatte 30 sind entlang der vertikalen Seitenkante seitliche Trägerleisten 27 angeordnet. Auf diesen seitlichen Trägerleisten 27 sind Abstossstäbe 26 montiert. Zwischen je zwei benachbarten Abstossstäben 26 ist jeweils beidseitig ein Distanzhalter 28 angeordnet. Entsprechend verlaufen die Abstossstäbe 26 parallel und im Abstand von jeweils zwei benachbarten Reihen von Dornen 25.
- Sind sämtliche Dorne 25 mit Tuben T bestückt, so wird die Chassisplatte 30 mit der dornentragenden Platte 21 und den Kolbenzylindereinheiten 29 von der Gruppiereinheit entfernt, nach oben gefahren und mittels des Schwenkorgans 33 um 90° gekehrt. Nun wird, wie zuvor erwähnt, der gesamte Dornenträger 20 abgesenkt und die Tuben in die Schachtel hineingefahren und in dieser Position wird nun die Platte 21 mittels der Kolbenzylindereinheiten 29 zur Chassisplatte 30 hingezogen, wobei gleichzeitig die in unveränderlicher Distanz auf den seitlichen Trägerleisten 27 ruhenden Abstossstäbe in Funktion treten und die Tuben von den Dornen ziehen. Danach wird der Dornenträger 20 insgesamt wieder in die anfängliche Ausgangsposition gefahren. Schematisch ist diese Situation nochmals in der Figur 3 dargestellt. Wiederum ist hier die auf ihrer Bodenfläche stehende Schachtel B mit der sackartigen Folienauskleidung S ersichtlich. Schematisch sind einige eingefüllte Tuben mit ihren aufgesetzten Verschlüssen V in der Schachtel abgefüllt gezeigt und gleichzeitig ist auch der Dornenträger 20 in der bereits abgestreiften Position dargestellt, bei der die dornentragende Platte 21 bereits wieder in ihre Füllposition vorgeschoben ist, so dass die Dornen 25 wieder beladbar sind
- Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, wird man bevorzugterweise die Dornen 25 in horizontaler Richtung jeweils um einen halben Durchmesser der zu beladenden Tuben versetzt anordnen, um so die dichtest mögliche Packung zu erreichen wodurch sichergestellt ist, dass die Tuben in der Schachtel unverrückbar an ihrer Position verbleiben.
- Die Dorne 25 sind im Detail in den Figuren 5 bis 7 dargestellt. Die Figur 5 zeigt hierbei eine Seitenansicht, während die Figur 6 einen axialen Längsschnitt in der Ebene E wie in Figur 5 eingezeichnet darstellt. Jeder Dorn hat im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt. Das zur dornentragenden Platte 21 gerichtete Ende 250 ist plan geschliffen. Das gegenüber liegende, freie Ende 251 ist konisch zugeschliffen. Die Längskanten 252 sind gerundet entsprechend dem Innendurchmesser der aufzunehmenden Tuben. Insgesamt sind die Dorne 25 mit einer geringen Konizität geschliffen, so dass die Querschnittsfläche am Ende 250 geringfügig grösser ist als die Querschnittsfläche des Dornes unterhalb des kegelförmig angeschliffenen Teiles. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Tuben beim Aufschieben geringfügig verformt werden und sich somit elastisch auf den Dornen halten.
- Jeder Dorn 25 wird von einer zentrischen Axialbohrung durchsetzt. Der Durchmesser dieser Axialbohrung variiert. Der zum Ende 250 gerichtete Axialbohrungsabschnitt 255 weist einen geringeren Durchmesser auf. Dieser Durchmesser ist geringfügig grösser als der Durchmesser der Befestigungsschraube, die durch die Platte 21 hindurch in diesen Bohrungsabschnitt 255 hinein greift. Am freien Ende 251 in Richtung zum planen Ende 250 ist ein Bohrungsabschnitt 256 mit grösserem Durchmesser vorhanden. Dieser Durchmesser ist so gestaltet, dass sich darin eine Schraubmutter 257 einpressen lässt. Diese kann bis auf den Absatz 258, der durch die Durchmesseränderung erzeugt ist, hinuntergepresst werden. Die Befestigungsschraube mit der der Dorn 25 auf die Platte 21 befestigt wird, greift in diese Mutter 257 ein.
- In der Figur 7 ist dieser Dorn in der Ansicht von oben erkennbar, wobei hier jedoch bereits eine Tube T mit dem aufgesetzten Verschluss V aufgesetzt gezeichnet ist. Der hier einzeln dargestellte Dorn ist zwischen zwei parallelen, benachbarten Abstossstäben 26 angeordnet. Das untere offene Ende der Tube reicht bis praktisch mindestens annähernd auf die Oberkanten der Abstossstäbe 26. Strichliniert sind die benachbarten Tuben eingezeichnet. Hierbei erkennt man, dass auf denselben Abstossstab 26 sowohl die Tuben derselben Reihe aufliegen, als auch die benachbarten Tuben der nächstfolgenden Reihe. Dies ist möglich, weil die Tuben, wie bereits erwähnt, jeweils um einen halben Durchmesser versetzt aufgeschoben werden. Wie bereits erwähnt, jedoch nicht in der Zeichnung dargestellt, sind entsprechend auch die Dorne benachbarter Reihen um die entsprechende Distanz zueinander versetzt angeordnet.
- Erste Versuche mit einer Versuchsanordnung haben bereits gezeigt, dass dank dem erfindungsgemässen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung gegenüber den bekannten Verfahren nicht nur wesentlich sicherer gearbeitet werden kann, sondern dass zusätzlich auch noch eine Produktivitätssteigerung erreichbar ist. Dies bedingt jedoch, dass der Dornenträger 20 mit der Platte 21 und der Chassisplatte 30 in doppelter Ausführung vorhanden ist. Dies kann problemlos erzielt werden, indem man beide Dornenträger nebeneinander entlang dem Transportband 10 der Gruppiereinheit 1 anordnet und das Transportband entsprechend so steuert, dass abwechslungsweise erst ein erster Dornenträger vollständig gefüllt wird und danach der zweite Dornenträger. Selbstverständlich kommen auch andere Anordnungen von zwei Dornenträgern in Frage.
-
- B
- Schachtel
- T
- Tuben
- S
- sackartige Folienauskleidung
- V
- Verschlüsse
- 1
- Gruppiereinheit
- 2
- Abpackeinheit
- 10
- Transportband
- 11
- Produktaufnahmen in Form von Halbschalen
- 12
- Antrieb, Schrittmotor
- 13
- Schieber
- 14
- Kolbenzylindereinheit
- 15
- Umlenkrolle
- 20
- Dornenträger
- 21
- Platte
- 22
- Kolbenzylindereinheit
- 23
- Schwenkorgan
- 24
- Stange
- 25
- Dorne
- 26
- Abstossstäbe
- 27
- seitliche Trägerleisten
- 28
- Distanzhalter
- 29
- Kolbenzylindereinheit
- 30
- Chassisplatte
- 33
- Schwenkorgan
- 250
- planes Ende
- 251
- freies Ende
- 252
- Längskanten
- 255
- Axialbohrungsabschnitt
- 256
- Bohrabschnitt mit grösserem Durchmesser
- 257
- Schraubmutter
- 258
- Absatz
Claims (11)
- Verfahren zum Abpacken von Tuben (T), die kontinuierlich von einer Produktionslinie kommen und mittels einer Gruppiereinheit (1) in Gruppen von nebeneinander liegenden Tuben mit einer vorgebbaren Einheitszahl von Tuben angeordnet werden, die einer Lage von in einer Schachtel (B) abzulegenden Tuben (T) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe von Tuben (T) auf einer ersten obersten Reihe Dorne (25) aufgeschoben wird, die auf einem plattenförmigen Dornenträger (20) mit den Abmessungen der lichten Öffnung der zu füllenden Schachtel (B) angeordnet sind, worauf der Dornenträger angehoben (III) und von der Gruppiereinheit weggefahren (IV) wird, worauf eine nächste Gruppe von Tuben (T) gebildet wird, worauf der Dornenträger (20) wiederum zur Gruppiereinheit (1) bewegt wird, wobei die bereits auf einer ersten Dornenreihe aufgeschobenen Tuben mittels dem Dornenträger (20) soweit abgesenkt (II) werden, dass die erste Reihe von Tuben auf die neu gebildete Gruppe von Tuben aufliegt, und nun diese zweite Gruppe von Tuben auf eine zweite Dornenreihe aufgeschoben wird, und dieses Vorgehen wiederholt wird, bis sämtliche Dorne (25) des Dornenträgers (20) mit Tuben besetzt sind, worauf der Dornenträger geschwenkt (V) wird und in eine offene Schachtel (B) einfährt (IV) und darauf alle Tuben von allen Dornen gleichzeitig in die Schachtel abgeschoben werden, worauf der Dornenträger in seine Ausgangsposition zurückfährt und für die nächste Beladung bereit steht.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zwei Dornenträger (20) verwendet und diese abwechslungsweise mit Tuben belädt, wobei in der Zeit, in der ein beladener Dornenträger die Tuben in eine Schachtel (B) abgibt, der zweite Dornenträger mit Tuben beladen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dornen zweier benachbarter Reihen von Dornen auf einen Dornenträger jeweils um einen halben Durchmesser der Tuben versetzt angeordnet sind, und die Gruppiereinheit (1) um die halbe Distanz der Tubendurchmesser jeweils alternierend versetzt vor den Dornenträgern (20) anhält und die Tuben (T) auf die Dorne (25) des Dornenträgers aufgeschoben werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die zu füllenden Schachteln eine sackartige Folienauskleidung (5) eingelegt wird, und deren Ränder um die Schachtelwände gestülpt werden, wobei der Dornenträger mit den Tuben beim Einschieben der Tuben die sackartige Folienauskleidung (5) vollumfänglich auf den Schachtelboden schiebt.
- Abpackeinheit (2) zur Übernahme von Tuben (T), die kontinuierlich von einer Produktionslinie kommen und mittels einer Gruppiereinheit (1) zu Gruppen von nebeneinander liegenden Tuben in vorgebbarer Anzahl bildbar sind und wobei die Abpackeinheit (2) die Tuben (T) von der Gruppiereinheit (1) in eine Schachtel (B) abfüllt, wobei die Abpackeinheit (2) einen Dornenträger (20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornenträger (20) im wesentlichen eine Platte (21) ist, mit mindestens in zwei Reihen darauf angeordneten Dornen (25), in der Anordnung, in der die Tuben in einer Schachtel abgegeben werden sollen, und dass die Platte (21) den Dimensionen der lichten Weite der zu füllenden Schachtel (B) entspricht, und dass ein Abstreiforgan vorhanden ist, mittels dem alle Tuben (T) gleichzeitig von den Dornen (25) abschiebbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (25) die Form von im Querschnitt rechteckigen Stiften aufweisen, die auf der Platte (21) befestigt sind und deren freie Enden (251) gerundet konisch zu einer stumpfen Spitze zulaufen.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne im Bereich mit rechteckigem Querschnitt an den Längskanten (252) gerundet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (25) in der diagonalen Abmessung von den plattenseitigen planen Enden (250) zu den freien Enden (251) abnehmend gestaltet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (25) aus Kunststoff sind und eine axiale Längsbohrung (255, 256) aufweisen, deren Durchmesser (255) am befestigungsseitigen planen Ende (250) kleiner ist und zur Aufnahme eines Schraubengewindestiftes dient, während der Durchmesser (256) vom freien Ende (251) her grösser und zur Aufnahme einer auf den Schraubgewindestift passenden Mutter (257) gestaltet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreiforgan ein Rost aus flachen Abstossstäben (26) ist, die parallel verlaufend je zwischen zwei benachbarten Reihen von Dornen (25) angeordnet sind, und wobei der Rost relativ zur Platte des Dornenträgers (20) bewegbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Abstossstäben (26) jeweils Distanzhalter (28) angeordnet sind, die seitlich der Platte (21) auf seitlichen Trägerleisten (27) gehalten sind, wobei die Trägerleisten (27) auf einer Chassisplatte (30) ruhen, während die Platte (21) relativ zur Chassisplatte (30) verschiebbar ist, womit alle Tuben (T) gleichzeitig von den Dornen (25) abstossbar sind.
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