EP2620397A2

EP2620397A2 - Trommeleinheit mit Entnahmesystem

Info

Publication number: EP2620397A2
Application number: EP13152517.2A
Authority: EP
Inventors: Thomas Goldfuss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-28
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2033-01-24
Also published as: PL2620397T3; ES2547235T3; DE202012000938U1; EP2620397A3; EP2620397B1

Abstract

Eine Vorrichtung zur automatischen Entnahme von gestapelten Flachprodukten (1) aus einem Tray (2, 6) ist dadurch gekennzeichnet, dass eine rotierbare Trommel (3) vier um 90° versetzt angeordnete, radiale Kammern (4) jeweils zur Aufnahme eines Trays aufweist, dass die Trommel so rotiert werden kann, dass die erste Kammer in Null-Uhr-Position zum Einlegen eines Trays (2) mit in Richtung der Längsachse gestapelten Produkten positioniert ist, wobei gleichzeitig die zweite Kammer in Neun-Uhr-Position in Neutralstellung, die dritte Kammer in Sechs-Uhr-Position in Entnahmestellung mit nach unten gerichteter Öffnung zum Entfernen der Flachprodukte unter Einwirkung der Schwerkraft sowie einer Rüttelbewegung und die vierte Kammer in Drei-Uhr-Position zum Entfernen des leeren Trays (6) positioniert sind, und dass unterhalb der Trommel im Anschluss an die in ihrer Entnahmestellung positionierte dritte Kammer eine Transporteinrichtung (8, 10) zur Beladung mit dem aus der Öffnung der dritten Kammer in dieser Stellung herausbewegten Stapel (7) von Flachprodukten sowie zu deren Weiterbeförderung von der Trommel weg vorgesehen ist. Damit wird eine vollautomatische Entnahme der gestapelten Flachprodukte aus der Umverpackung mit minimalem technischen Aufwand ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Entnahme von gestapelten, flachen Produkten, vorzugsweise vorgefalteten Falzprodukten wie Packzetteln, Beipackzetteln, Booklets, Outserts oder flach liegenden Faltschachtelzuschnitten, aus einer oben offenen Umverpackung, insbesondere aus einem Tray.
Ein Greifersystem zur automatischen Entnahme von Stangen flacher Güter aus einer Transportverpackung ist beispielsweise bekannt aus der DE 100 10 100 A1 .
Die Entnahme von lose, senkrecht gestapelten Komponenten, wie Packzetteln, Faltpapieren, Karten und dergleichen aus Behältnissen ist üblicherweise nur sehr schwer vollautomatisiert zu lösen, weil das Einführen und das Positionieren von Werkzeugen zur beschädigungfreien Entnahme direkt nicht funktionssicher möglich ist. Bei Befüllung der Behältnisse mit gefalteten Materialien bauen diese durch ihre Ausdehnung eine Art Spannung gegen die Wand des Behältnisses auf. Dieser Umstand erschwert die Entnahme des Stapels zusätzlich. Die in der Industrie nach wie vor übliche Verfahrensweise ist die manuelle Entnahme durch Personen. In der Verpackungsindustrie sind jedenfalls derzeit keine vollautomatisierten Entnahmesysteme für lose gestapelte Beipackzettel aus Umverpackungen bekannt, die es erlauben, mit der nötigen Sicherheit alle Komponenten auf einmal zu entnehmen und der Verpackungsmaschine zuzuführen. Aktuelle Systeme bedingen daher eine manuelle Bestückung der Trays in eine senkrechte Position. Zuvor muss eine stirnseitige Seitenwand des Trays von Hand geöffnet werden, damit die Packzettel nach unten herausrutschen bzw. herausgeführt werden können. Die Beipackzettel werden dann einzeln maschinell verarbeitet und der Verpackungsmaschine zugeführt.
Für den Bereich von Faltschachtelzuschnitten beschreibt bereits die DE 196 35 433 A1 eine Vorrichtung zum automatischen Überführen von flachliegenden Faltschachtelzuschnitten aus einer Umverpackung in eine Zuführeinrichtung einer Kartoniermaschine. In einer automatisierten Entnahmeeinrichtung werden die meist in mehreren Lagen übereinanderliegend verpackten flachliegenden Faltschachtelzuschnitte, die durch Zwischenböden getrennt sind, aus einer hülsenförmigen, oben und unten offenen Umverpackung entnommen. Dazu werden die übereinander gestapelten Lagen von unten her relativ zur Umverpackung mit Hilfe einer Hubeinrichtung angehoben. Sobald die oberste Lage mit ihrem zugehörigen Zwischenboden jeweils oberhalb der Oberkante der Umverpackung angekommen ist, wird die gesamte Lage auf ein Förderband seitlich abgeschoben und von der Umverpackung in horizontale Richtung entfernt. Als Voraussetzung für diese automatisierte Entnahme muss allerdings eine hülsenförmige Umverpackung mit speziell ausgebildeten Zwischenböden verwendet werden. Der Öffnungsvorgang der Umverpackung vor dem automatisierten Entnahmevorgang ist relativ kompliziert und nur manuell durchführbar. Dabei ist zu beachten, dass der trotz der unten und oben offenen Hülse, die oft auch aus einer Kunststofffolie besteht, keine verpackten Teile herausfallen sollen. Ebenso komplex und nur schwer automatisierbar ist umgekehrt der Aufrichte- und Befüllvorgang, bei dem die gleichen Probleme in der zeitlich umgekehrten Reihenfolge auftreten. Außerdem müssen bei unterschiedlichen Formaten der Umverpackung nach der aus der DE 196 35 433 A1 bekannten Technik unterschiedliche Vorrichtungen mit entsprechend ausgelegten Hubeinrichtungen benutzt werden, um eine passgenaue Relativbewegung der gesamten Lagen gegenüber der geöffneten Umverpackung zu bewirken. Auch die Entnahme der Zwischenböden erfolgt durch separate, eigens dafür zugerichtete Vorrichtungen. Schließlich bleibt am Ende des automatisierten Entnahmevorgangs die Entsorgung der leeren Umverpackung, die mittels einer relativ aufwendigen Entsorgungseinrichtung zur Entfernung der leeren Hülse realisiert wird.
Besonders nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch die Entnahme der Faltschachtelzuschnitte mittels eines Förderbandes. Dadurch können die ursprünglich in Stangen aneinander angereihten Faltschachteln bestenfalls flachliegend in Schuppenform weitertransportiert werden, so dass die relativ geschickt zu handhabenden Stangen als solche verlorengehen. Außerdem ist durch die Benutzung eines Förderbandes die Wahl des Zielortes extrem eingeschränkt, da normale Förderbänder üblicherweise nicht in jede beliebige Richtung geschwenkt und zu jedem beliebigen Zielort hin verlängert oder verkürzt werden können.
Eine erhebliche Verbesserung bietet demgegenüber ein in der DE 197 20 710 C2 beschriebenes Greifersystem, das für die Entnahme von flachliegenden Faltschachteln aus einer Transportverpackung hergerichtet ist. Dabei wird in einer Halterichtung eine flächige Saugeinheit eingesetzt, die eine Unterdruckerzeugung in einer zur y-Richtung senkrechten z-Richtung aufweist. Durch einen solchen Sauggreifer lässt sich eine schonende, sichere Transporthalterung der Faltschachtelstange erreichen. Durch Ankoppelung dieses bekannten Greifersystems an ein Positioniersystem, insbesondere an eine Roboterzelle können die entnommenen Stangen von Faltschachteln praktisch zu beliebigen Stellen transportiert werden. Nachteilig bei diesem bekannten Greifersystem ist allerdings, dass zwingend eine Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck erforderlich ist, um die flächige Saugeinheit in der Halterichtung wirksam werden zu lassen. Da der Unterdruck in der Regel nicht am Greifersystem selbst erzeugt werden kann, muss also von einer entfernten Stelle her eine Saugleitung zum Greifersystem installiert werden, die entsprechend flexibel und beweglich gestaltet sein muss, damit der Greifer vom Positioniersystem tatsächlich alle beliebigen gewünschten Zielorte transportiert und dabei stets der erforderliche Unterdruck für das Wirksamwerden der Saugeinrichtung bereitgehalten werden kann.
Aus der US-A 4,538,511 ist demgegenüber ein einfacheres, lediglich mit mechanischen Halteeinrichtungen ausgestattetes Greifersystem bekannt, mit welchem ebenfalls stangenförmige Aneinanderreihungen flacher Güter wie Faltschachteln aus Behältnissen entnommen und transportiert werden können. Bei diesen Behältnissen handelt es sich allerdings nicht um einen Umkarton, wie er üblicherweise als Transportverpackung für Faltschachteln verwendet wird, sondern um speziell zugerichtete, seitlich offene Behälter in einem automatisierten Transportsystem. Ein Herausnehmen einer Faltschachtelstange aus einem üblichen Umkarton ist mit dem bekannten System nicht möglich.
Das Greifersystem gemäß der eingangs zitierten DE 100 10 100 A1 schließlich ermöglicht die automatische Entnahme von Stangen flacher Güter aus einer geöffneten Umverpackung sowie deren schonenden und herausfallsicheren Transport an einen beliebigen Zielort in der näheren Umgebung. Dies wird dadurch erreicht, dass die in x-Richtung wirkenden Elemente der Anordnung ein Paar von Seitenflügeln umfassen, die auf zwei gegenüberliegenden Seiten bezüglich einer y-Achse der Vorrichtung angeordnet sind und nach einem entsprechenden Verschwenken jeweils eine in x-Richtung bzw. in -x-Richtung wirkende Kraft auf die Stange aus flachen Gütern ausüben können, dass die Seitenflügel längs einer zur y- und zur x-Richtung senkrechten z-Achse linear verfahrbar und in mindestens zwei axialen Stellungen längs der z-Richtung feststellbar sind, und dass die Seitenflügel so ausgebildet sind, dass sie auch in z-Richtung eine Kraft auf die Stange aus flachen Gütern ausüben können. Damit lässt sich zwar die gewünschte automatisierte Entnahme von Stangen flacher Güter aus einer geöffneten Umverpackung bewerkstelligen, jedoch offensichtlich um den Preis einer äußerst komplizierten elektromechanischen Anlage mit entsprechend vielen potentiellen Fehlerquellen und natürlich entsprechend hohen Herstellungs- und Betriebskosten.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, mit unaufwändigen technischen Mitteln eine Vorrichtung zur automatischen Entnahme von gestapelten, flachen Produkten der gattungsbildenden Art mit den eingangs definierten Merkmalen dahingehend zu modifizieren, dass die Vorteile der bekannten Greifersysteme, insbesondere die vollautomatische Entnahme der flachen Produkte aus einer Umverpackung ebenfalls erreicht werden, wobei jedoch der technische Aufwand hierfür deutlich niedriger ausfallen soll.
Diese Aufgabe wird auf überraschend einfach und kostengünstig zu realisierende Weise dadurch gelöst, dass eine um eine horizontale Längsachse rotierbare Trommel vorgesehen ist, die um ihren Umfang verteilt vier jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordnete, radial eingeschnittene untereinander gleiche Kammern aufweist, welche derart bemessen sind, dass sie jeweils ein Tray mit gestapelten Produkten aufnehmen können, dass die Trommel so rotiert werden kann, dass die erste Kammer in einer Null-Uhr-Position mit nach oben gerichteter Aufnahmeöffnung zum Einlegen eines Trays mit in Richtung der Längsachse gestapelten Produkten positioniert ist, wobei gleichzeitig die zweite Kammer in einer Neun-Uhr-Position in Neutralstellung, die dritte Kammer in einer Sechs-Uhr-Position in einer Überkopf-Entnahmestellung mit nach unten gerichteter Öffnung zum Entfernen der gestapelten Produkte aus der dritten Kammer unter Einwirkung der Schwerkraft sowie gegebenenfalls einer Rüttelbewegung und schließlich die vierte Kammer in einer Drei-Uhr-Position in Entsorgungsstellung zum Entfernen des leeren Trays positioniert sind, und dass unterhalb der Trommel im Anschluss an die in ihrer Entnahmestellung positionierte dritte Kammer eine Transporteinrichtung zur Beladung mit dem aus der Öffnung der dritten Kammer in dieser Stellung herausbewegten Stapel von Produkten sowie zu deren Weiterbeförderung in horizontaler Richtung von der Trommel weg vorgesehen ist.
Die neue, erfindungsgemäße Grundidee ist es, anstelle einer komplexen Greifermechanik eine einfache rotierbare Trommel mit entsprechend ausgestalteten Kammern einzusetzen, um die Funktionen des automatisierbaren Beladens mit einem mit zu verarbeitenden Flachprodukten gefüllten Tray, der gezielten automatischen Entnahme des gesamten Stapels von Flachprodukten aus dem Tray unter Einfluss der Schwerkraft sowie der unkomplizierten Entsorgung des geleerten Trays aus der Trommel zu erreichen. Damit kann nun ohne größeren Fertigungsaufwand eine besonders einfache und funktionssichere Vorrichtung zur automatischen Entnahme von gestapelten, flachen Produkten aus einer oben offenen Umverpackung zur Verfügung gestellt werden.
Bevorzugt sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welchen die Transporteinrichtung ein horizontal verlaufendes Schienensystem umfasst, auf welchem der aus der Öffnung der dritten Kammer in ihrer Überkopf-Entnahmestellung herausbewegte Stapel von Flachprodukten zu deren Weiterbeförderung in horizontaler Richtung von der Trommel weg aufgenommen werden kann.
Bei besonders vorteilhaften Weiterbildungen dieser Ausführungsformen ist zumindest eine Schiene des Schienensystems in vertikaler Richtung bewegbar, um die Entnahme des Stapels aus der Umverpackung zu fördern beziehungsweise zu initiieren.
Ganz besonders bevorzugt sind Varianten dieser Weiterbildungen, bei denen die vertikal bewegbare Schiene eine Vibrationseinheit umfasst, mit welcher die Stapelentnahme definiert eingeleitet und sicher sowie vollständig durchgeführt werden kann.
Besonders vorteilhaft sind auch Weiterbildungen der oben beschriebenen Ausführungsformen, die sich dadurch auszeichnen, dass das Schienensystem zwei parallel mit horizontalem Abstand voneinander angeordnete, längs des Schienensystems bewegbare Schieber aufweist, die den in der Entnahmestellung aus der dritten Kammer herausbewegten Stapel von Produkten am Stapelanfang und am Stapelende begrenzen und damit einen verlier- und kippsicheren Weitertransport des gesamten Stapels ermöglichen.
Alternativ oder ergänzend kann bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung die Transporteinrichtung einen Wagen und/oder einen Schlitten und/oder ein Förderband zur Aufnahme der aus der Öffnung der dritten Kammer in der Überkopf-Entnahmestellung herausbewegten Stapel von Flachprodukten sowie zu deren Weiterbeförderung aufweisen.
Bei einer Klasse von vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist im Inneren der Trommel eine in radialer Richtung der Trommel bewegbare Hubeinheit vorgesehen, die an ein in einer Kammer eingelegtes Tray mechanisch an- und abkoppelbar ist und einerseits dessen festen Sitz innerhalb der Kammer während der Rotationsphasen sicherstellt, andererseits bei der Entnahme des Stapels aus dem Tray in der Sechs-Uhr-Position behilflich ist.
Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der Erfindung, bei denen radial außerhalb neben der Trommel im Anschluss an die vierte Kammer in ihrer Drei-Uhr-Entsorgungsstellung eine Fördereinrichtung zum automatischen Entfernen der aus der vierten Kammer ausgestoßenen leeren Umverpackung vorgesehen ist, damit auch dieser notwendige Prozess-Schritt automatisiert und ohne menschliches Zutun erfolgen kann.
Aus denselben Gründen sind auch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Vorteil, bei welchen radial außerhalb über der Trommel im Anschluss an die erste Kammer in ihrer Null-Uhr-Beladeposition eine Fördervorrichtung zum automatischen Zuführen der in die erste Kammer einzulegenden, mit einem Stapel von Flachprodukten gefüllten Umverpackung vorgesehen ist.
In weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung kann die Trommel um 45° versetzt zu den ersten vier Kammern einen Satz von weiteren vier Kammern aufweisen, um entweder die Kapazität und Verarbeitungsgeschwindigkeit der Anlage oder deren flexible Einsetzbarkeit bei der Verarbeitung von unterschiedlichen Flachprodukten zu erhöhen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsformen weisen die Kammern des ersten Satzes eine andere Größe auf als die des zweiten Satzes, um Flachprodukte beziehungsweise Umverpackungen unterschiedlicher Größen mit derselben Vorrichtung verarbeiten zu können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Schnittansicht durch die Trommel einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Tray in der ersten Kammer in der Null-Uhr-Position (I), welche in der durch einen gekrümmten Pfeil angedeuteten Rotationsrichtung der Trommel von der Null-Uhr-Position (I) über die neutrale Neun-Uhr-Position (II), die Sechs-Uhr-Position (III) mit einer Überkopf-Entnahmestellung mit nach unten gerichteter Öffnung zum Entfernen der gestapelten Produkte in die Drei-Uhr-Position (IV) zur Entsorgung des leeren Trays rotiert werden kann;
Fig. 2: wie Fig.1, wobei sämtliche vier Kammern in den vier Positionen jeweils mit einem Tray beladen sind;
Fig. 3a: der untere Bereich der Trommel von Fig. 2 in weiterem Detail mit Schieber zur Verhinderung eines ungewollten Herausfallens des Stapels von Flachprodukten aus der Kammer;
Fig. 3: wie Fig. 1, aber mit dem weiteren Detail einer vertikal bewegbaren Hubeinheit zur mechanischen An- und Abkopplung an das in der Kammer befindliche Tray;
Fig. 4: wie Fig. 3 aber mit dem weiteren Detail eines längs des Schienensystems bewegbaren Schiebers zum Zusammenhalten des entnommenen Stapels von Flachprodukten während der Weiterbeförderung von der Trommel weg;
Fig. 5: eine schematische räumliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäß eingesetzten Trommel mit 2 x 4 Kammern zur Verarbeitung von Trays zweier unterschiedlicher Größen;
Fig. 6a: eine schematische räumliche Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Fördervorrichtung zum automatischen Zuführen der in die erste Kammer einzulegenden gefüllten Trays sowie einer weiteren Fördereinrichtung zum automatischen Entfernen der aus der vierten Kammer ausgestoßenen leeren Trays;
Fig. 6b: eine detaillierte Ansicht des Auslaufs der Vorrichtung nach Fig. 6a; und
Fig. 7: eine schematische Vertikal-Schnitt-Ansicht durch die Trommel und den Auslauf einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in den Figuren der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Entnahme von gestapelten, Flachprodukten 1, vorzugsweise vorgefalteten Falzprodukten wie Packzetteln, Beipackzetteln, Booklets, Outserts oder flach liegenden Faltschachtelzuschnitten, aus einer oben offenen Umverpackung 2; 6, insbesondere aus einem Tray, zeichnen sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass eine um eine horizontale Längsachse rotierbare Trommel 3 vorgesehen ist, die um ihren Umfang verteilt vier jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordnete, radial eingeschnittene untereinander gleiche Kammern 4 aufweist, welche derart bemessen sind, dass sie jeweils ein Tray mit gestapelten Produkten 1 aufnehmen können, dass die Trommel 3 so rotiert werden kann, dass die erste Kammer in einer Null-Uhr-Position (I) mit nach oben gerichteter Aufnahmeöffnung zum Einlegen eines Trays 2 mit in Richtung der Längsachse gestapelten Produkten 1 positioniert ist, wobei gleichzeitig die zweite Kammer in einer Neun-Uhr-Position (II) in Neutralstellung, die dritte Kammer in einer Sechs-Uhr-Position (III) in einer Überkopf-Entnahmestellung mit nach unten gerichteter Öffnung zum Entfernen der gestapelten Produktel aus der dritten Kammer unter Einwirkung der Schwerkraft sowie gegebenenfalls einer Rüttelbewegung und schließlich die vierte Kammer in einer Drei-Uhr-Position (IV) in Entsorgungsstellung zum Entfernen des leeren Trays 6 positioniert sind, und dass unterhalb der Trommel 3 im Anschluss an die in ihrer Entnahmestellung (III) positionierte dritte Kammer eine Transporteinrichtung 8; 10 zur Beladung mit dem aus der Öffnung der dritten Kammer in dieser Stellung herausbewegten Stapel 7 von Produkten 1 sowie zu deren Weiterbeförderung in horizontaler Richtung von der Trommel 3 weg vorgesehen ist.
Die Transporteinrichtung 8; 10 umfasst ein horizontal verlaufendes Schienensystem, wie es insbesondere in den Figuren 3, 4, 6a, 6b und 7 gut erkennbar ist. Zumindest eine der Schienen dieses Schienensystems ist in vertikaler Richtung bewegbar und umfasst eine Vibrationseinheit (siehe Figuren 3 und 3a).
Außerdem weist das Schienensystem 8; 10 zwei parallel mit horizontalem Abstand voneinander angeordnete, längs des Schienensystems bewegbare Schieber 11 auf, die den in der Entnahmestellung aus der dritten Kammer herausbewegten Stapel 7 von Flachprodukten 1 am Stapelanfang und am Stapelende begrenzen.
Bei - in der Zeichnung nicht eigens dargestellten - Ausführungsformen der Erfindung kann die Transporteinrichtung 8; 10 auch einen Wagen und/oder einen Schlitten und/oder ein Förderband zur Aufnahme der aus der Öffnung der dritten Kammer in der Überkopf-Entnahmestellung herausbewegten Stapel 7 von Produkten 1 sowie zu deren Weiterbeförderung aufweisen.
Im Inneren der Trommel 3 ist eine in radialer Richtung der Trommel 3 bewegbare Hubeinheit 5; 9 vorgesehen, die an ein in einer Kammer eingelegtes Tray mechanisch an- und abkoppelbar ist.
Die erfindungsgemäße Trommeleinheit 3 dient gleichzeitig der Zuführung, Positionierung und Entleerung von gepackten, senkrecht gestapelten Flachprodukten 1 in den Umverpackungen 2. Die Trays werden lagenweise von einem Roboter auf ein Förderband abgesetzt und von dort aus in Richtung Trommel transportiert. Am Ende des Bandes befindet sich der Schieber, der die Trays einzeln in die Trommel einschiebt. Abschließend werden die leeren Behältnisse entfernt. Der vollautomatisierte Ablauf erfolgt in der rotierenden Trommeleinheit 3 mit verschiedenen Arbeitsgängen in den oben definierten Positionen I bis IV. Die Trommel 3 wird mit den Behältnissen 2 über eine Schiebeeinheit bestückt (I). Die Trommel 3 bewegt sich in jedem Arbeitsschritt um 90°. Nach der ersten Teildrehung befindet sich das Behältnis in einer Neutralposition (II) ohne aktiven Arbeitsschritt. In der dritten Stellung ist das Behältnis überkopf positioniert (III). Eine in radialer Richtung der Trommel 3 bewegbare Hubeinheit 5 in der Trommelmitte fixiert das Behältnis 6 und hält es fest. Der Stapel 7 von Flachprodukten 1 liegt auf einem Schienensystem 8; 10 auf, wird abgesenkt und gleitet nach unten heraus (siehe insbesondere in den Figuren 3 und 3a). Durch eine längs verlaufende Vibrationseinheit im Schienensystem 8; 10 wird der Vorgang des Herausgleitens durch Stöße auf den Produktstapel unterstützt. Zwei Schieber 11 im Schienensystem 8; 10 fördern die Flachprodukte über eine Führung aus der Trommeleinheit 3 heraus. Das leere Behältnis 6 wird von der Fixiereinrichtung 9 wieder gelöst und durch Rotation der Trommel 3 in die Entsorgungsposition (IV) gebracht. Eine weitere Schiebeeinrichtung befördert das leere Behältnis 6 aus der Trommeleinheit 3.
Radial außerhalb neben der Trommel 3 ist dazu im Anschluss an die vierte Kammer in ihrer Drei-Uhr-Entsorgungsstellung (IV) eine Fördereinrichtung 22 zum automatischen Entfernen des aus der vierten Kammer ausgestoßenen leeren Trays 6 vorgesehen.
Wie in Fig. 6a erkennbar, ist außerdem radial außerhalb über der Trommel 3 im Anschluss an die erste Kammer in ihrer Null-Uhr-Beladeposition (I) eine Fördervorrichtung 21 zum automatischen Zuführen des in die erste Kammer einzulegenden, mit einem Stapel 7 von Flachprodukten 1 gefüllten Trays 2 vorgesehen.

Ein kompletter Ablauf beinhaltet:

Aufnahme des Kartons (Saugerwerkzeug)
Platzierung des Kartons in die Schwenkeinheit (Saugerwerkzeug)
Fixieren des Kartons (Schieber auf Schwenkeinheit)
Schneiden des Paketbandes an Ober- und Unterseite
(Messerwerkzeug, Schwenkeinheit)
Öffnen der vier Kartondeckelteile (Messerwerkzeug)
Schwenken des Kartons (Schwenkeinheit)
Eingreifen des Greifers und Aufnahme der ersten Traylage
(Greiferwerkzeug)
Ablage der ersten Lage auf der Zuführeinheit zur Trommel
Entsorgung Papierzwischenlage
Schwenken des Kartons (Schwenkeinheit)
Eingreifen des Greifers und Aufnahme der zweiten Lage
(Greiferwerkzeug)
Ablage der zweiten Lage auf der Zuführeinheit zur Trommel
Zusammenfalten und Entsorgen der Umverpackung (Saugerwerkzeug)
Trays einzeln in die Trommel einschieben
Weitertaktung in 90° Schritten
Entnahme in der Überkopfposition, rückwärtiges Ansaugen des Trays, bewegliche externe Schienenelemente um die Packzettel heraus bewegen zu können.
Weitertaktung zur Entsorgungsposition. Herausschieben des leeren Trays.
Abführen der leeren Trays über Förderband zur Entsorgungsstelle

Fig. 5 zeigt eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäß eingesetzten Trommel mit 2 x 4 Kammern zur Verarbeitung von Trays zweier unterschiedlicher Größen. Die beiden Sätze von Kammern sind in der Trommel um 45° versetzt zueinander angeordnet und weisen entsprechend den beiden Typen von zu verarbeitenden Trays jeweils zwei unterschiedliche Größen auf.
Damit die Produkte ohne zu verkanten über die Hubeinheit gelangen, wird - wie in Fig. 6b gezeigt - vor dem Drehen der Trommel ein Gleitblech 23 horizontal ausgefahren. Die Produkte werden kontrolliert abgesenkt. Die oben beschrieben Hubeinheit 5 kann in horizontaler oder in vertikaler Richtung vibrieren. Nach der Entnahme werden die Produktstapel zwischen zwei Mitnehmern (Schieber 11) gehalten. Sobald ein neuer Produktstapel das vorige Produktpaket trifft, wird der vordere Mitnehmer vom neuen Paket und der hintere Mitnehmer des vorigen Pakets eingezogen, so dass nur noch der hinterste Mitnehmer von hinten drückt.
Wie in Fig. 7 dargestellt, kann eine Hubeinheit 24 mit Saugern vorgesehen sein, die entweder horizontal oder vertikal vibrieren kann. Damit die Sauger während des Drehens der Trommel aus dem Weg sind werden die Sauger angehoben. Kombinationen der Vibrationen: Es gibt alle Kombinationen von Vibrationen

Hubeinheit horizontal + Hubeinheit mit Sauger horizontal
Hubeinheit vertikal + Hubeinheit mit Sauger vertikal
Hubeinheit horizontal + Hubeinheit mit Sauger vertikal
Hubeinheit vertikal + Hubeinheit mit Sauger horizontal

Die Wahl der Kombinationen ist abhängig vom Produkt.
Sauger 25 in der Trommel halten das Tray während des Entladevorgangs fest.
Am Schienensystem sind zwei Schiebeeinheiten 26 vorgesehen: Auf jeder der zwei Schiebeeinheiten 26 sind zwei Mitnehmer 11 befestigt. Die Schiebeeinheiten 26 befördern die Produktpakete aus der Trommeleinheit und führen diese einer Verpackungsanlage zu.

Claims

Vorrichtung zur automatischen Entnahme von gestapelten, flachen Produkten (1), vorzugsweise vorgefalteten Falzprodukten wie Packzetteln, Beipackzetteln, Booklets, Outserts oder flach liegenden Faltschachtelzuschnitten, aus einer oben offenen Umverpackung (2; 6), insbesondere aus einem Tray,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine um eine horizontale Längsachse rotierbare Trommel (3) vorgesehen ist, die um ihren Umfang verteilt vier jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordnete, radial eingeschnittene untereinander gleiche Kammern (4) aufweist, welche derart bemessen sind, dass sie jeweils ein Tray mit gestapelten Produkten (1) aufnehmen können,
dass die Trommel (3) so rotiert werden kann, dass die erste Kammer in einer Null-Uhr-Position mit nach oben gerichteter Aufnahmeöffnung zum Einlegen eines Trays mit in Richtung der Längsachse gestapelten Produkten (1) positioniert ist, wobei gleichzeitig die zweite Kammer in einer Neun-Uhr-Position in Neutralstellung, die dritte Kammer in einer Sechs-Uhr-Position in einer Überkopf-Entnahmestellung mit nach unten gerichteter Öffnung zum Entfernen der gestapelten Produkte (1) aus der dritten Kammer unter Einwirkung der Schwerkraft sowie gegebenenfalls einer Rüttelbewegung und schließlich die vierte Kammer in einer Drei-Uhr-Position in Entsorgungsstellung zum Entfernen des leeren Trays (6) positioniert sind,
und dass unterhalb der Trommel (3) im Anschluss an die in ihrer Entnahmestellung positionierte dritte Kammer eine Transporteinrichtung (8; 10) zur Beladung mit dem aus der Öffnung der dritten Kammer in dieser Stellung herausbewegten Stapel (7) von Produkten (1) sowie zu deren Weiterbeförderung in horizontaler Richtung von der Trommel (3) weg vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung ein horizontal verlaufendes Schienensystem (8; 10) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schiene (8) des Schienensystems (8; 10) in vertikaler Richtung bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal bewegbare Schiene (8) eine Vibrationseinheit umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienensystem (8; 10) zwei parallel mit horizontalem Abstand voneinander angeordnete, längs des Schienensystems bewegbare Schieber (11) aufweist, die den in der Entnahmestellung aus der dritten Kammer herausbewegten Stapel (7) von Produkten (1) am Stapelanfang und am Stapelende begrenzen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (8; 10) einen Wagen und/oder einen Schlitten und/oder ein Förderband zur Aufnahme der aus der Öffnung der dritten Kammer in der Überkopf-Entnahmestellung herausbewegten Stapel (7) von Produkten (1) sowie zu deren Weiterbeförderung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Trommel (3) eine in radialer Richtung der Trommel (3) bewegbare Hubeinheit (5; 9) vorgesehen ist, die an ein in einer Kammer eingelegtes Tray mechanisch an- und abkoppelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb neben der Trommel (3) im Anschluss an die vierte Kammer in ihrer Drei-Uhr-Entsorgungsstellung eine Fördereinrichtung (22) zum automatischen Entfernen des aus der vierten Kammer ausgestoßenen leeren Trays (6) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb über der Trommel (3) im Anschluss an die erste Kammer in ihrer Null-Uhr-Beladeposition eine Fördervorrichtung (21) zum automatischen Zuführen des in die erste Kammer einzulegenden, mit einem Stapel (7) von Produkten (1) gefüllten Trays (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (3) um 45° versetzt zu den ersten vier Kammern einen Satz von weiteren vier Kammern aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern des ersten Satzes eine andere Größe aufweisen als die des zweiten Satzes.