EP1749752B1 - Verpackungsmaschine - Google Patents

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EP1749752B1
EP1749752B1 EP20050017167 EP05017167A EP1749752B1 EP 1749752 B1 EP1749752 B1 EP 1749752B1 EP 20050017167 EP20050017167 EP 20050017167 EP 05017167 A EP05017167 A EP 05017167A EP 1749752 B1 EP1749752 B1 EP 1749752B1
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EP
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shuttles
shuttle
packaging machine
filling
stacks
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Claus Jürgen Paal
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Hans Paal Kg Maschinenbau (gmbh & Co)
Original Assignee
Hans Paal Kg Maschinenbau (gmbh & Co)
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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
    • B65B65/00—Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/003—Packaging lines, e.g. general layout
    • 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
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/52—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using roller-ways or endless conveyors
    • 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
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/10—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
    • B65B57/14—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged

Definitions

  • the invention relates to a packaging machine.
  • the object of the invention is to develop a packaging machine which enables the fully automatic packaging of stacks of single portions safely and with the desired contents.
  • a packaging machine comprising a system for providing stacks of single-portion receiving shuttles, a shuttle transport system with shuttles of provided shuttles, a shuttle control system for checking how many individual portions each stack consists of, a shunting station for incomplete shuttles, a correction station for incomplete shuttles Shuttles, a carton erector, a Leerschachtel-Zuzhoukettentransporteur, a filling and a system for filling cartons with the stacks includes.
  • Delivered stacks of single portions can be put in shuttles. The filling can be controlled. Only fully filled shuttles can be emptied. This ensures fully automatic packaging of stacks of single portions in cartons.
  • a filling train is understood to mean the processing area in which erected, opened and empty folding boxes are moved by means of a conveyor belt to the filling device for filling with stacks of individual portions, stopped there and filled away by this device.
  • a 2/1 club is understood to mean that two prepared shuttles are pushed one after the other onto the conveyor belt.
  • a shuttle is understood to mean a carrier, basket or similar auxiliary device for secure reception for transporting stacks of individual portions.
  • the packaging machine can nevertheless be operated in a restricted manner by the carton erector of the other feeder if one folding box erectile converter fails, possibly with a reduction in the overall output.
  • a packaging machine 1 essentially comprises the following processing stations: a linear axis system 2 for shuttle preparation, a 2/1 unit 3 , a shuttle transport system with conveyor belts 4 to 7 , a shuttle control system 8 , a discharge station with a pusher 9 , a correction station 10 with pushers 11 to 13 , a first carton erector 14 and a second carton erector 15 , a first empty carton feed conveyor 16 and a second empty carton feed dog 17 , a blank box infeed 18 , a first filling line 19 , a second filling line 20 , a linear tray system 21 for filling cartons, discharge belts 22 , 23 , a Umwerfstation 24 and a shuttle return transport system 25 and a checkweigher 34th
  • FIG. 1 show arrows 26 , from which only one is provided with a reference numeral, the respective transport directions of the shuttles.
  • FIG. 1 Depending on the design, four to twelve rows of twelve stacks 27 of individual portions (pads) for a hot drink system are initially delivered.
  • the linear axis system 2 has a gripping head with a tool for twenty-four stacks (two rows of twelve stacks). Alternately, twenty-four stacks (two rows of twelve stacks each) are removed and placed in two shuttles 28 provided with the narrow sides to each other. Each Shuttle 28 can accommodate two rows of six stacks.
  • the shuttles 28 are pushed out by means of the 2/1-Versburgs 3 and combined on the shuttle conveyor belt 4.
  • the shuttle control system 8 is provided for the shuttles 28, the shuttle control system 8 is provided. In each case a shuttle 28 is positioned in the shuttle control system 8.
  • a laser scan from above checks each stack in shuttle 28.
  • the lasers arranged above a shuttle 28 measure the height of each stack and determine how many individual portions each stack consists of (see also FIG. 2 ).
  • a read / write device of the shuttle control system 8 then writes this information to a chip attached to the shuttle 28.
  • Each Shuttle 28 is equipped with a writable chip.
  • a freely adjustable value allows the operator to specify when refilling is no longer worthwhile.
  • These shuttles 28 ' are routed through the system and removed from the system by the return transport system 25. Not completely filled shuttles 28 'are pushed by means of the pusher 9 to a separate storage section 5 and wait there for refilling. The chips of the shuttles 28 'pushed into the storage line are read out in order to recognize what has to be refilled at which point.
  • a robot of the correction station 10 extracts individual portions from a completely filled shuttle 28 " provided on the provisioning station, which is transported from the shuttle conveyor 4 by means of the pushing device 13 onto the shuttle Deployment slot has been ejected and replenishes the individual portions at the holes identified by the laser interrogation system (this can be done in single as well as batch mode). The correctly filled shuttle is then deported back to the shuttle conveyor 4 by means of the pusher 12. After complete emptying of the shuttle 28 "this is passed through the Faltschachtelbe colllstation 21 and fed to the return transport system 6.
  • Defective or incomplete equipped shuttles can be transported over the conveyor belts 4 to 7 by means of a transport bridge 25 ' across to the opposite side to be manually checked there.
  • the Leerschachtel-Eintaktung 18 causes that in case of failure of one of the two erectors 14, 15 of the other erector 14, 15 the Supply system with reduced total power. In this case, the overrun device 18 of the functioning erector 14, 15 will supply both subsequent filling trains.
  • the linear axis system 21 for filling the folding boxes empties each one shuttle (12 batches of cups) completely.
  • the stacks of cups are placed in 12 provided cartons. In this case, a rotation of the stack of cups takes place by 45 degrees.
  • Each Golfking 19, 20 has a Verdeckelungsmodul with a Hotmeltech and a centering function before the compression.
  • the shuttle 28 includes a base plate, rods, and an upper grid to define storage spaces 30 for receiving pads 29 .
  • a readable and rewritable chip 31 is mounted to store information about the filling of the storage spaces 30 with pads 29.
  • Grippers of the robots of the processing stations can engage in the storage spaces 30 in order to insert or remove pads.
  • FIG. 3 are provided on a blank box supply chain conveyor 16 and 17 receptacles 32 for empty cartons. Erected empty cartons 33 can be placed in the receptacles 32 and transported ( FIG. 4 ).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Container Filling Or Packaging Operations (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine.
  • Die Nachfrage nach Einzelportionenautomaten zur Herstellung von Heißgetränken wächst ständig. Der technische Fortschritt ermöglicht immer komfortablere und leistungsfähigere Geräte. Man legt einfach eine Einzelportion (Disc oder Pad) in das Gerät und drückt kurz den Startknopf. Nach rund 30 Sekunden ist das Getränk bereit.
  • Mehrere verpackte Einzelportionen werden zu Stapeln zusammengefasst und in einer Faltschachtel in den Handel gebracht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine zu entwickeln, welche die vollautomatische Verpackung von Stapeln von Einzelportionen sicher und mit den gewünschten Inhalten ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verpackungsmaschine gelöst, welche ein System zur Bereitstellung von Stapel von Einzelportionen aufnehmenden Shuttles, ein Shuttletransportsystem mit Transportbändern bereitgestellter Shuttles, ein Shuttlekontrollsystem zur Prüfung, aus wie vielen Einzelportionen jeder Stapel besteht, eine Ausschubstation für unvollständige Shuttles, eine Korrekturstation für unvollständige Shuttles, einen Faltschachtelaufrichter, einen Leerschachtel-Zuführkettentransporteur, einen Füllzug und ein System zur Befüllung von Faltschachteln mit den Stapeln umfasst. Angelieferte Stapel von Einzelportionen können in Shuttles gesetzt werden. Die Befüllung kann kontrolliert werden. Nur vollständig befüllte Shuttles können entleert werden. Damit wird eine vollautomatische Verpackung von Stapeln von Einzelportionen in Faltschachteln gewährleistet.
  • Unter einem Füllzug wird im Rahmen der Erfindung der Bearbeitungsbereich verstanden, in dem aufgerichtete, geöffnete und leere Faltschachteln mithilfe eines Transportbands zur Befüllungseinrichtung zum Befüllen mit Stapeln von Einzelportionen hin, dort angehalten und von dieser Einrichtung befüllt weg bewegt werden.
  • Wenn ein 2/1-Vereiniger für Shuttles vorgesehen ist, können zwei Shuttles gleichzeitig vorbereitet werden und nacheinander auf ein Transportband geschoben werden.
  • Unter einem 2/1-Vereiniger wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass zwei vorbereitete Shuttles hintereinander auf das Transportband geschoben werden.
  • Unter einem Shuttle wird im Rahmen der Erfindung ein Träger, Korb oder ähnliches Hilfsmittel zur gesicherten Aufnahme zum Transport von Stapeln von Einzelportionen verstanden.
  • Wenn zwei und zwei Leerschachtel-Zuführkettentransporteure und eine Leerschachteleintaktung vorgesehen sind, kann die Verpackungsmaschine bei Ausfall eines Faltschachtelaufrichters durch den Faltschachtelaufrichter der anderen Zuführung - ggf. unter Reduzierung der Gesamtleistung - dennoch eingeschränkt betrieben werden.
  • Wenn Faltschachtelaufrichter und zwei Fülllzüge vorgesehen sind, wird dadurch die Effizienz der Verpackungsmaschine erhöht.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird mithilfe der Figuren der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine Draufsicht der Verpackungsmaschine;
    Figur 2
    ein Shuttle;
    Figur 3
    einen Leerschachtel-Zuführkettentransporteur;
    Figur 4
    einen vergrößerten Ausschnitt des Leerschachtel-Zuführkettentransporteurs.
  • Gemäß Figur 1 umfasst eine Verpackungsmaschine 1 im Wesentlichen folgende Bearbeitungsstationen: ein Linearachssystem 2 zur Shuttlevorbereitung, einen 2/1-Vereiniger 3, ein Shuttletransportsystem mit Transportbändern 4 bis 7, ein Shuttlekontrollsystem 8, eine Ausschubstation mit einer Schubeinrichtung 9, eine Korrekturstation 10 mit Schubeinrichtungen 11 bis 13, einen ersten Faltschachtelaufrichter 14 und einen zweiten Faltschachtelaufrichter 15, einen ersten Leerschachtel-Zuführkettentransporteur 16 und einen zweiten Leerschachtel-Zuführkettentransporteur 17, eine Leerschachtel-Eintaktung 18, einen ersten Füllzug 19, einen zweiten Füllzug 20, ein Linearachssystem 21 zur Befüllung von Faltschachteln, Auslaufbänder 22, 23, eine Umwerfstation 24 und ein Shuttle-Rücktransportsystem 25 sowie eine Kontrollwaage 34. In der Figur 1 zeigen Pfeile 26, von denen nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist, die jeweiligen Transportrichtungen der Shuttles an.
  • Gemäß Figur 1 werden zunächst je nach Ausführung vier bis zwölf Reihen à zwölf Stapel 27 von Einzelportionen (Pads) für ein Heissgetränkesystem angeliefert.
  • Anschließend werden von dem Linearachssystem 2 zwei Reihen à zwölf Stapel gebildet. Das Linearachssystem 2 besitzt einen Greifkopf mit einem Werkzeug für vierundzwanzig Stapel (zwei Reihen à zwölf Stapel). Abwechselnd werden immer vierundzwanzig Stapel (zwei Reihen à zwölf Stapel) entnommen und in zwei mit der schmalen Seiten zueinander bereitgestellte Shuttles 28 abgesetzt. Jedes Shuttle 28 kann zwei Reihen à sechs Stapel aufnehmen.
  • Nach dem Befüllen werden die Shuttles 28 mithilfe des 2/1-Vereinigers 3 ausgeschoben und auf das Shuttletransportband 4 vereinigt.
  • Für die Shuttles 28 ist das Shuttlekontrollsystem 8 vorgesehen. Jeweils ein Shuttle 28 wird im Shuttlekontrollsystem 8 positioniert.
  • Über eine Laserabfrage von oben wird jeder Stapel im Shuttle 28 geprüft. Die über einem Shuttle 28 angeordneten Laser vermessen die Höhe jedes Stapels und stellen fest, aus wie viel Einzelportionen jeder Stapel besteht (siehe auch Figur 2). Eine Lese-/Schreibeinrichtung des Shuttlekontrollsystems 8 schreibt diese Informationen dann auf einen an dem Shuttle 28 angebrachten Chip. Jeder Shuttle 28 ist dazu mit einem beschreibbaren Chip ausgerüstet.
  • Über einen frei einstellbaren Wert kann der Bediener festlegen, ab wann sich ein Nachfüllen nicht mehr lohnt. Diese Shuttles 28' werden durch das System durchgeschleust und vom Rücktransportsystem 25 aus dem System entfernt. Nicht vollständig gefüllte Shuttles 28' werden mithilfe der Schubeinrichtung 9 auf eine separate Speicherstrecke 5 ausgeschoben und warten dort auf das Nachfüllen. Die Chips der in die Speicherstrecke abgeschobenen Shuttles 28' werden ausgelesen, um zu erkennen, was an welcher Stelle nachgefüllt werden muss. Ein Roboter der Korrekturstation 10 entnimmt Einzelportionen aus einem auf dem Bereitstellungsplatz bereitgestellten komplett gefüllten Shuttle 28", das von dem Shuttletransportband 4 mithilfe der Schubeinrichtung 13 auf den Bereitstellungsplatz ausgeschoben wurde, und füllt die Einzelportionen an den vom Laser-Abfragesystem identifizierten Fehlstellen nach (Dies kann im Single- als auch Stapelbetrieb geschehen). Das korrekt befüllte Shuttle wird dann mithilfe der Schubeinrichtung 12 wieder auf das Shuttletransportband 4 abgeschoben. Nach dem vollständigen Entleeren des Shuttles 28" wird dieses durch die Faltschachtelbefüllstation 21 durchgeschleust und dem Rücktransportsystem 6 zugeführt.
  • Defekte oder unvollständig bestückte Shuttles können über die Transportbänder 4 bis 7 mithilfe einer Transportbrücke 25' hinweg zur gegenüberliegenden Seite transportiert werden, um dort manuell überprüft zu werden.
  • Zunächst werden flachliegend bevorratete Faltschachtelzuschnitte von Haltern abgezogen und mithilfe der Aufrichter 14 und 15 aufgerichtet und an die Leerschachtel-Zuführkettentransporteure 16 und 17 übergeben (siehe auch Figur 3).
  • Die Leerschachtel-Eintaktung 18 bewirkt, dass im Falle des Ausfalls eines der beiden Aufrichter 14, 15 der andere Aufrichter 14, 15 die Anlage mit reduzierter Gesamtleistung versorgen kann. Dabei wird dann die Überschubeinrichtung 18 des funktionierenden Aufrichters 14, 15 beide nachfolgende Füllzüge versorgen.
  • Das Linearachssystem 21 zur Befüllung der Faltschachteln entleert jeweils ein Shuttle (12 Becherstapel) komplett. Die Becherstapel werden in 12 bereitgestellte Faltschachteln eingesetzt. Dabei erfolgt eine Drehung der Becherstapel um 45 Grad.
  • Jeder Füllzug 19, 20 besitzt ein Verdeckelungsmodul mit einer Hotmelteinheit und einer Zentrierfunktion vor der Verpressung.
  • Gemäß Figur 2 weist das Shuttle 28 eine Grundplatte, Stäbe und eine oberes Gitter auf, um Speicherräume 30 zur Aufnahme von Pads 29 abzugrenzen. An der Stirnseite des Shuttle 28 ist ein lesbarer und wieder beschreibbarer Chip 31 angebracht, um Informationen über die Befüllung der Speicherräume 30 mit Pads 29 abzuspeichern. In die Speicherräume 30 können Greifer der Roboter der Bearbeitungsstationen eingreifen, um Pads hineinzusetzen oder zu entnehmen.
  • Gemäß Figur 3 sind an einem Leerschachtel-Zuführkettentransporteur 16 und 17 Aufnahmen 32 für leere Faltschachteln vorgesehen. Aufgerichtete leere Faltschachteln 33 können in die Aufnahmen 32 gestellt und transportiert werden ( Figur 4 ).

Claims (4)

  1. Verpackungsmaschine (1), umfassend: ein System (2) zur Bereitstellung von Stapeln von Einzelportionen aufnehmenden Shuttles (28), ein Shuttletransportsystem mit Transportbändern (4 bis 7) bereitgestellter Shuttles (28), ein Shuttlekontrollsystem (8) zur Prüfung, aus wie vielen Einzelportionen jeder Stapel besteht, eine Ausschubstation für unvollständige Shuttles (28'), eine Korrekturstation (10) für unvollständige Shuttles (28'), einen Faltschachtelaufrichter (14, 15), einen Leerschachtel-Zuführkettentransporteur (16, 17), einen Füllzug (19, 20) und ein System (21) zur Befüllung von Faltschachteln (33) mit den Stapeln.
  2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein 2/1-Vereiniger (3) für Shuttles (28) vorgesehen ist.
  3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Faltschachtelaufrichter (14, 15) und zwei Leerschachtel-Zuführkettentransporteure (16, 17) und eine Leerschachteleintaktung (18) vorgesehen sind.
  4. Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Füllzüge (19, 20) vorgesehen sind.
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