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Die Erfindung geht aus von einer Anlage zum kontinuierlichen Abfüllen von abzufüllendem Gut in einzelne Behälter. Bei dem abzufüllenden Gut kann es sich beispielsweise um schüttfähiges Material handeln, insbesondere Lebensmittel. Anlagen dieser Art müssen nicht nur das Gut in die Behälter einbringen, sondern die Behälter auch noch verschließen. Häufig ist auch ein Abwiegen des Behälters erforderlich, oder aber eine gewichtsgesteuerte Dosierung beim Abfüllen. Auf Grund der Vielzahl von Behältern und abzufüllenden Gütern sind die bisherigen Anlagen an spezielle Formen und Größen von Behältern und Funktionseinheiten, die die Behälter behandeln, angepasst. Dadurch gibt es eine Vielzahl von Anlagen.
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Aus
DE 203 05 759 U1 ist bereits eine Maschine zum Abfüllen von flüssigen Nahrungs- und Genussmitteln in Becher bekannt, die ein Maschinengestell in Form eines zusammenhängenden Maschinenrahmens aufweist. Dieses Gestell weist vertikale Träger und in deren oberen Bereich angeordnete parallele Längsträger auf. Die Funktionseinheiten sind in Modulen zusammengefasst, wobei die Module relativ zueinander verstellbar sind. Dabei weist jedes Modul ein ihm zugeordnetes Maschinengestell zu. In einer anderen Ausgestaltung ist ein zusammenhängendes Maschinengestell vorgesehen. Die Funktionseinheiten sind teilweise relativ dem jeweiligen oder dem zusammenhängenden Maschinengestell verstellbar.
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Aus
DE 101 47 361 A1 ist eine Verpackungsmaschine mit einem Roboterhimmel bekannt, wobei ein Bett vorgesehen ist, dass zwei in Längsrichtung verlaufende Reihen von vertikalen Säulen umfasst, auf gleicher Längsposition stehende Säulen der beiden Reihen jeweils im oberen Bereich mit Quertraversen stabil miteinander verbunden sind und ein Roboter im Höhen-Bereich der Quertraversen am Bett befestigt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anlage so auszugestalten, dass sie an die unterschiedlichsten Anwendungsfälle angepasst werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Anlage mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die Anlage zum Abfüllen und Verpacken enthält also eine Transporteinrichtung, mit der die zu befüllenden und zu verschließenden Behälter transportiert werden können. Der Transport kann sowohl ein intermittierender als auch ein kontinuierlicher Transport sein. Diese Transporteinrichtung ist in einem Rahmengestell angeordnet.
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Das Rahmengestell weist zwei obere horizontale parallel zur Transportrichtung der Transporteinrichtung verlaufende Längsträger auf, die an senkrecht verlaufenden Trägern in deren oberem Bereich befestigt sind. Dadurch wird ein gitterförmiges Rahmengestell verwirklicht, bei dem die senkrechten Träger beispielsweise auch die vier Ecken des Rahmengestells bilden. Durch die Verwendung mehrerer senkrecht verlaufender Träger wird es möglich, auch große Anlagen mit einer sehr langen Transportstrecke zu verwirklichen und gleichzeitig die Möglichkeit zu bieten, die oberen Längsträger über die gesamte Länge der Anlage nicht zu verbinden. Eine Querverbindung der oberen Längsträger würde die Verstellmöglichkeit in geringem Maße einschränken.
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Die Anlage weist weiter mindestens eine Funktionseinheit zum Behandeln der Behälter auf, wobei die Funktionseinheit von einer Behälterbildungseinrichtung, die aus Bahnen von Material einzelne Behälter bildet bzw. formt, einer Verschließeinrichtung oder einer Trenneinrichtung, die noch zusammenhängende Behälter voneinander trennt, gebildet wird,
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Diese Funktionseinheiten, die zum Behandeln der Behälter benötigt werden, werden erfindungsgemäß an einem oberen Längs- oder Querträger des Rahmengestells auswechselbar, einstellbar und verstellbar befestigt.
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Die oberen Längsträger sind in einer Ausgestaltung dazu gedacht, die Funktionseinheiten aufzunehmen oder anderes ausgedrückt, eine Befestigungsmöglichkeit für die Funktionseinheiten zu bieten. Da sie parallel zur Transportrichtung verlaufen, kann eine Verstellung einer Funktionseinheit in Längsrichtung ohne weiteres durchgeführt werden, da dann der Abstand zur Transporteinrichtung und damit zu den Behältern konstant bleibt. Außerdem bleibt die Funktionseinheit dann in Querrichtung gegenüber der Transporteinrichtung ausgerichtet.
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Die Funktionseinheit kann zwischen den beiden Längsträgern aufgehängt werden. Die Aufhängung, beispielsweise in Form einer Traverse, kann gleichzeitig dazu dienen, auch eine Querverstellung für die Funktionseinheit zu ermöglichen.
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Die Funktionseinheiten können dabei so befestigt werden, dass sie an die Art des Behälters, an die Position des Behälters und an die Größe des Behälters angepasst werden. Die Funktionseinheiten sind auswechselbar befestigt, so dass man dann, wenn man in eine bestimmte Größe von Behälter ein anderes Gut einbringen will, die entsprechende Funktionseinheit austauschen kann. Auch dann, wenn der Behälter in unterschiedlicher Weise verschlossen werden soll, kann eine entsprechende Funktionseinheit ausgetauscht werden. Es können auch zusätzliche Funktionseinheiten angebracht werden, wenn beispielsweise ein verschlossener Behälter noch mit einer Kennung, einem Datum oder einer sonstigen Kennzeichnung versehen werden soll. Hier kann dann eine Stempeleinheit als Funktionseinheit angebracht werden.
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Durch diese Maßnahmen wird es möglich, Anlagen zum Abpacken so aufzubauen, das dann für einen speziellen Anwendungsfall nur noch Einzelteile modular zusammengefasst zu werden brauchen.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Funktionseinheit in Transportrichtung der Transporteinrichtung verstellbar angebracht werden kann.
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In nochmaliger Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Funktionseinheit quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung verstellbar anbringbar ist. Auf diese Weise kann auch dafür gesorgt werden, dass dann, wenn die Transporteinrichtung selbst ausgetauscht wird, beispielsweise weil größere Behälter verwendet werden, die an sich hierfür verwendbaren schon vorhandenen Funktionseinheiten nur noch quer verstellt zu werden brauchen.
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Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung derart angeordnet ist, dass ihre Transportrichtung etwa horizontal verläuft. Natürlich soll dadurch ein geringes Ansteigen oder Abfallen in Transportrichtung nicht ausgeschlossen werden.
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Da es bei dem Abpacken von Lebensmitteln auf die Einhaltung von Hygienevorschriften ankommen kann, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Rahmengestell eine horizontale Arbeitsfläche aufweist, oberhalb der die Transporteinrichtung angeordnet ist. Die Transporteinrichtung kann beispielsweise direkt auf der Arbeitsfläche aufruhen. Es ist aber auch möglich, sie am Rahmengestell oberhalb der Arbeitsfläche anzubringen. Die Arbeitsfläche kann dazu dienen, alle diejenigen Einrichtungen, die für das Arbeiten noch erforderlich sind, die aber unter Umständen Probleme mit den Hygienevorschriften erzeugen könnten, unterhalb der Arbeitsfläche anzuordnen. Dies gilt insbesondere dann, wenn unterhalb der Arbeitsfläche ein geschlossenes Abteil angeordnet wird. In dieser geschlossenen Abteilung können die erwähnten Antriebe, Steuerungen oder dergleichen untergebracht sein. Wenn ein solches geschlossenes Abteil vorhanden ist, kann seine Oberseite gleichzeitig auch die Arbeitsfläche bilden.
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Es wurde bereits erwähnt, dass es mit der von der Erfindung vorgeschlagenen Anlage auch möglich ist, die Transporteinrichtung selbst auszuwechseln. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung mindestens eine, gegebenenfalls auch mehrere Bahnen zu behandelnder Behälter aufweist. Diese Bahnen verlaufen in Transportrichtung. Es ist auch denkbar, mehrere Transporteinrichtungen anzuordnen, die beispielsweise parallel zueinander verlaufen. Diese können aber sinnvollerweise auch zu einer einzelnen Transporteinrichtung zusammengefasst werden, da der Antrieb üblicherweise dann allen Bahnen gemeinsam ist.
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In einem solchen Fall, nämlich dem Vorhandensein mehrerer paralleler Bahnen von Behältern, kann eine Funktionseinheit für mehrere Bahnen zuständig sein, oder aber es kann für jede Bahn eine eigene Funktionseinheit für den gleichen Zweck vorgesehen sein.
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Um die Hygiene Vorschriften weiter zu fördern, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Anlage oberhalb der Arbeitsfläche durch Türen verschlossen werden kann. Diese Türen können beispielsweise an den senkrecht verlaufenden Trägern angebracht sein. Sie können aus durchsichtigem oder durchscheinendem Material bestehen, um eine optische Inspektion des Innenraums der Anlage zu ermöglichen.
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Die Befülleinrichtung, die Verschließeinrichtungen und die sonstigen Funktionseinheiten benötigen beispielsweise eine Energieversorgung in Form von Strom oder Druckluft. Die hierfür erforderlichen Leitungen, Schläuche oder dergleichen können beispielsweise in entsprechenden Halterungen, Kabelführungen, Kanälen angebracht sein, die oberhalb der oberen Längsträger an diesen montiert sind. Die Zufuhr von Material, nämlich dem einzufüllenden Gut, kann ebenfalls von oben erfolgen.
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Da die Behälter mehrfach behandelt werden müssen, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass für eine Bahn mehrere, gegebenenfalls auch identische Funktionseinheiten hintereinander angeordnet sind. Dieser Fall tritt beispielsweise dann ein, wenn in einen Behälter mehrere Produkte eingegeben werden müssen, die getrennt angeliefert werden.
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Je nach der Art der Behälter kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine Funktionseinheit vorhanden ist, die die angelieferten Behälter in Aufnahmen der Bahn an der Transporteinrichtung einsetzt.
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Es ist aber ebenfalls möglich, dass an der Anlage eine Einrichtung angeordnet wird, die die Behälter erst bildet, beispielsweise aus Bahnen von Material, die dann mit Stempeln oder mit Hilfe von Unterdruck verformt werden, um Aufnahmen für das einzufüllende Gut zu bilden.
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Erfindungsgemäß kann also vorgesehen sein, dass eine Befülleinrichtung, eine Verschließeinrichtung, eine Trenneinrichtung zum Trennen zusammenhängender Behälter, und eine Stempelstation unter den Begriff der Funktionseinheit fällt.
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Die Anlage kann ebenfalls eine Waage aufweisen, die aber üblicherweise nicht oberhalb der Transporteinrichtung angebracht wird, sondern unterhalb der Transporteinrichtung, falls nicht die Behälter erst aus der Transporteinrichtung entnommen werden, um sie zu wiegen.
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Als Transporteinrichtung kommt ein Schneckenförderer in Frage, bei dem die Behälter auf einer Unterlage aufruhen und von dem Schneckenförderer kontinuierlich weiter geschoben werden. Der Schneckenförderer hat einen relativ einfachen Antrieb, da nur die Schneckenwelle verdreht werden muss.
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In ähnlicher Weise kann auch ein Rechenförderer verwendet werden.
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Für kleinere Behälter und für zusammen hängende Behälter, die erst in der Anlage getrennt werden müssen, kommt insbesondere ein Bandförderer mit Aufnahmen für die einzelnen Behälter in Frage.
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Die Erfindung schlägt ebenfalls eine Rahmengestell für Anlagen zum Abfüllen und Verpacken in Behälter vor, das ein unteres geschlossenes Abteil zur Aufnahme von Antrieben oder dergleichen, eine oberhalb des geschlossenen Abteils gebildete Arbeitsfläche, mehrere senkrecht verlaufende Träger sowie zwei an den oberen Enden der senkrecht verlaufenden Träger angeordnete Längsträger zur Befestigung von Funktionseinheiten aufweist.
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Unmittelbar oberhalb der Arbeitsfläche, die vorzugsweise von der Oberseite des geschlossenen Abteils gebildet wird, lässt sich dann eine Transporteinrichtung für die Behälter einbringen. Die Funktionseinheiten können längs der Längsträger verstellbar, auswechselbar und justierbar angebracht werden. Der Rahmen oberhalb des geschlossenen Abteils kann durch Türen vorzugsweise aus durchsichtigem Material abgedeckt werden.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 eine perspektivische vereinfachte Darstellung eines Rahmengestells für eine Anlage nach der Erfindung;
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2 eine Seitenansicht der Anlage mit darin untergebrachten Einzelheiten, ebenfalls schematisch;
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3 eine Stirnansicht der Anordnung der 2;
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4 eine vereinfachte Darstellung der Funktionsweise eines Schneckenförderers;
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5 eine ebenfalls vereinfachte Darstellung der Funktionsweise eines Rechenförderers.
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1 zeigt das Rahmengestell für die Anlage nach der Erfindung. Das Rahmengestell enthält acht senkrecht verlaufende Träger 1, die an den Ecken eines Rechtecks angeordnet sind. Im unteren Bereich sind an den Trägern Abdeckungen 2 angeordnet, die damit ein geschlossenes Abteil bilden. Der Zugang zu dem geschlossenen Abteil kann durch Abnehmen von Abdeckungen 2 eröffnet werden. Das geschlossene Abteil ist nach oben hin durch eine Arbeitsfläche 3 abgeschlossen, bei der sich also um eine horizontale glatt verlaufende Fläche handelt. Im Bereich ihrer oberen Enden 4 sind an den senkrecht verlaufenden Trägern 1, die alle gleich lang sind, zwei Längsträger 5 befestigt, die wiederum an ihren Enden durch zwei Querträger 6 miteinander verbunden sind. Dadurch enthält das Rahmengestell der 1 im oberen Bereich einen rechteckigen Rahmen, dessen Länge der Länge der Anlage entspricht. Zwischen diesen beiden am Ende angeordneten oberen Querträgern 6 sind keine Querträger mehr vorhanden.
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An dem in 1 linken Ende dieses Rahmengestells ist ein weiteres Rahmengestell 7 angeordnet, das etwas kleiner ist und für spezielle Zwecke verwendet wird, was im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
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An den senkrecht verlaufenden Trägern 1 oberhalb der Arbeitsfläche 3 können Türen schwenkbar angelenkt werden, die beispielsweise aus Glas bestehen. Dadurch kann das Innere des Rahmengestells optisch überprüft werden, auch wenn die Türen geschlossen sind. Um den Zugang zu ermöglichen, können sie geöffnet werden.
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2 zeigt nun das Rahmengestell von der in 1 vorderen Seite her mit Einbauten. Oberhalb der Arbeitsfläche 3 ist eine Transporteinrichtung 8 angeordnet, die fast über die gesamte Länge der Anlage verläuft. Bei der Transporteinrichtung handelt es sich um einen Bandförderer, der vereinfacht ausgedrückt so ausgebildet ist, dass ein umlaufendes Band 9 um zwei im Endbereich angeordnete Umlenkrollen 10 verläuft. Eine der beiden Rollen 10 wird angetrieben. Auf dem oberen Trum liegen Halterungen 11 für Behälter auf. Diese Halterungen können an dem Band 9 befestigt sein, oder sie können dort aufliegen. Durch den Antrieb werden die Halterungen 11 für die Behälter oder die Behälter selbst die Anlage entlang befördert. Diese Weiterbewegung kann intermittierend oder kontinuierlich ablaufen.
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An einem senkrecht verlaufenden Träger 12 des Rahmengestells 7 ist in einer Lagerung 13 eine Rolle 14 mit zur Bildung von Behältern dienendem Bahnmaterial gelagert. Dieses Bahnmaterial wird kontinuierlich abgezogen und dazu verwendet, in den Halterungen 11 der Transporteinrichtung 8 einzelne Behälter zu bilden. Hierzu dient eine Becherbildungseinheit 15, die das Material in Öffnungen in den Halterungen 11 eindrückt, so dass dadurch Vertiefungen in den Halterungen gebildet werden. Die Becherbildungseinheit 15 bildet also eine erste Funktionseinheit, die für das Arbeiten der Vorrichtung, wie sie in 2 dargestellt ist, benötigt wird. Die Becherbildungseinheit 15 ist mit einer Traverse 16 an beiden oberen Längsträgern 5. befestigt. Da die Transporteinrichtung mehrere Bahnen für Behälter und damit auch mehrere Bahnen für Halterungen für Behälter aufweist, ist die Becherbildungseinheit 15 so ausgebildet, dass sie senkrecht zur Zeichnungsebene der 2 mehrere Becher gleichzeitig erzeugen kann.
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Wenn eine bestimmte Stelle der Transporteinrichtung 8 die Becherbildungseinheit 15 passiert hat, sind in den Halterungen 11 jetzt Behälter gebildet. In Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung 8, verdeutlicht durch den Pfeil 17, folgend ist jetzt eine weitere Funktionseinheit an dem Rahmengestell befestigt, nämlich eine Einrichtung 18 zum Befüllen der Becher bzw. Behälter. Beispielsweise wird in die in den Halterungen 11 jetzt vorhandenen Becher bzw. Behälter Kaffeepulver eingefüllt. Dies geschieht mit Hilfe der Befülleinrichtung 18. Auch diese Befülleinrichtung 18 ist so ausgebildet, dass sie die mehreren senkrecht zur Zeichnungsebene der 2 vorhandenen Becher gleichzeitig befüllt.
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In Transportrichtung 17 folgend müssen die noch offenen Behälter geschlossen werden. Hierzu ist eine Verschließeinrichtung 19 vorhanden, die bahnförmiges Material 20 von einer Vorratseinrichtung 21 abspult und auf die obere Seite der noch offenen Behälter auflegt und mit diesen verbindet, beispielsweise durch eine Verschweißung oder ein Druckverfahren. Auch eine Verklebung ist möglich.
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Auch bei der Verschließeinrichtung 19 handelt es sich um eine Funktionseinrichtung, die an den oberen Längsträgern 5 angebracht und in Richtung der Längsträger 5 verstellbar ist.
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Nach dem Verschließen der Becher bzw. Behälter müssen im dargestellten Beispiel die aus dem Bahnmaterial hergestellten Becher noch getrennt werden, wozu eine Trenneinrichtung 22 dient. Auch hierbei handelt es sich um eine Funktionseinheit, die an den oberen Längsträgern 5 auswechselbar, verstellbar und justierbar angebracht ist.
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An dem in 2 rechten Ende, das heißt dem Ende der Anlage, wo die Behälter fertig sind, werden diese nun beispielsweise durch eine Pick- and Placeeinrichtung entnommen. Zur Kontrolle und Überwachung der Anlage dient eine Kontrolleinrichtung 23, die auch Signaleinrichtungen 24 aufweisen kann.
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Alle Funktionseinheiten sind an den oberen Längsträgern 5 befestigt. Soll die Anlage an unterschiedlich große Behälter und/oder andere Materialien angepasst werden, kann es beispielsweise ausreichen, die Halterungen 11 der Transporteinrichtung 8 auszutauschen und die entsprechenden Funktionseinheiten entweder auch auszutauschen oder zu verstellen. Alle zum Betrieb der Anlage erforderlichen Antriebe, mechanischen Steuerungen oder dergleichen können unterhalb der Arbeitsfläche 3 in dem dort vorhandenen geschlossenen Abteil untergebracht sein.
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3 zeigt nun eine Stirnansicht der Anordnung der 2. Die Transporteinrichtung ist an den senkrecht verlaufenden Trägern 1 unmittelbar oberhalb der Arbeitsfläche 3 befestigt. Sie enthält zwei senkrecht angeordnete Wangen 25, zwischen denen die Umlenkrollen 10 vorhanden sind. Diese Wangen 25 sind an den Trägern 1 befestigt. Die Transporteinrichtung enthält die bereits erwähnten Halterungen 11 für die Becher bzw. Behälter. Jede Halterung 11 enthält sechs Öffnungen 26, in die beispielsweise je ein Behälter eingesetzt werden kann. Er liegt dann im oberen Trum der Transporteinrichtung 8 auf Grund seines Gewichts in den Öffnungen 26, wobei ein oberer äußerer Rand das Durchrutschen verhindert. Bei der unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Anlage werden die Becher in diesen Öffnungen 26 der Halterungen 11 gebildet. Man sieht aus 3, dass die hier dargestellte Vorrichtung sechs parallele Bahnen für die Behälter aufweist. Für jede Bahn enthält die Befülleinrichtung 18 einen Abgabestutzen 27, der kurz vor der Oberseite der zu bildenden oder gebildeten Becher endet. Dadurch können alle Behälter einer Reihe, die quer zu den Bahnen verläuft, gleichzeitig befüllt werden. In ähnlicher Weise sind auch die anderen Funktionseinheiten ausgebildet, so dass alle Bahnen immer gleichzeitig behandelt werden können.
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Wenn die Anlage auf andere Behältergrößen umgestellt werden muss, kann es ausreichen, die Halterungen 11 auszutauschen und dann eventuell den Abstand zwischen den Abgabestutzen 27 zu vergrößern. Es ist auch möglich, dass statt der mit sechs Abgabestutzen 27 versehenen Befülleinrichtung 18 mehrere identisch ausgebildete Abfülleinrichtungen nebeneinander angeordnet werden. In diesem Fall muss bei Umstellen auf größere Behälter nur der Abstand zwischen den Befülleinrichtungen 18 vergrößert werden.
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4 zeigt stark vereinfacht eine Seitenansicht einer Transporteinrichtung 28, die einen Schneckenförderer enthält. Bei dem Schneckenförderer handelt sich um eine Einrichtung mit einer Schneckenwelle 29, die um ihre eigene Achse verdreht wird. Dadurch werden die Behälter 30, die in den Windungen der Schneckenwelle 29 teilweise angeordnet sind, in Längsrichtung der Schneckenwelle 29 weiter bewegt. Sie ruhen dabei auf einer Unterlage auf, beispielsweise der Arbeitsfläche 3 des Rahmengestells, und werden gegen seitliches Ausweichen ebenfalls durch eine Anlageschiene gesichert. Oberhalb dieser Transporteinrichtung 28 sind dann Befülleinrichtungen 31 vorhanden, beispielsweise im dargestellten Beispiel mehrere Befülleinrichtungen hintereinander. Dies kann für den Fall sinnvoll sein, wo ein Behälter 30 mit verschiedenen Inhaltsstoffen befüllt werden muss, die bis zum Befüllen noch getrennt sind. Die Mischung oder das Zusammenstellen eines Produkts geschieht dann erst im Behälter 30 selbst.
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5 zeigt schematisch, jetzt von oben, eine Transporteinrichtung 38 mit einem Rechenförderer. Bei dem Rechenförderer werden einzelne quer zur Transportrichtung verlaufende Stege 39 gleichzeitig bewegt. Sie sind beispielsweise innerhalb eines Kanals 40 an einer Kette befestigt. In dem Raum zwischen dem Kanal 40, den Stegen 39 und eine Anlageschiene 37 kann ein Behälter angeordnet werden, der auf einer Unterlage aufruht. Er wird dann durch die Bewegung der Stege 39 mitgenommen.
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Alle diese unterschiedlichen Transporteinrichtungen können in dem Rahmengestell untergebracht werden, wie es in den 1 bis 3 dargestellt ist.