-
Die
Erfindung betrifft einen Stapelstift zum Sammeln von Kunststoffbeuteln,
insbesondere von Automatenbeuteln, auf Stapelhülsen in
einer Stiftstapelanlage.
-
Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung
von Beutelpakten aus Kunststoffbeuteln, insbesondere aus Automatenbeuteln,
bei dem (der) aus Kunststoffbeuteln gebildete Stapel zu Beutelpakten
gefaltet werden, die anschließend in Umverpackungen abgelegt
wird, wie sie in der
EP
1 107 865 B1 beschrieben sind.
-
Bei
der Herstellung von Stapeln aus Kunststoffbeuteln, insbesondere
Automatenbeuteln, werden bekannterweise die aus Kunststofffolienbahnen durch
Quertrennschweißen hergestellten Beutel von einer Überführungseinrichtung
an eine Stiftstapelförderereinrichtung übergeben,
wo sie zu Stapeln gesammelt werden. Die Stiftstapelfördereinrichtung enthält
eine schrittweise umlaufend angetriebene Stiftstapelkette, an der
aufrecht stehende Stapelstifte befestigt sind, in die nacheinander
einzelne Beutel eingehängt werden, die dazu passend ausgestanzte Stapelöffnungen
aufweisen. Üblicherweise hat jeder Beutel an einer Seite
zwei Stapelöffnungen mit einem Abstand voneinander, der
dem Abstand der Stapelstifte auf der Stiftstapelkette entspricht.
Wenn die gewünschte Anzahl von Beuteln in einem Stapel
gesammelt ist, werden die Beutel miteinander verblockt oder auf
andere Weise gegeneinander fixiert, beispielsweise über
Drahtbügel oder mittels Stapelhülsen und zugehörigen
Verschlussstopfen. Die fertigen Beutelstapel werden anschließend
in Kartons verpackt. Dieses Verfahren ist sowohl in der
EP 1 107 865 B1 als
auch in der
EP 1 078
874 A2 beschrieben, auf die Bezug genommen wird. Bei beiden
beschriebenen Vorrichtungen erfolgen Behandlungsschritte des Stapels
mittels einer steuerbaren Multifunktionshand, die an einem Roboterarm
befestigt ist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Stapelstift zu schaffen,
der es ermöglicht, auf eine aufgeschobene Stapelhülse
automatisch einen Verschlussstopfen auszubringen, um beim Einsatz
in Konfektionsmaschinen ein Beutelpaket direkt auf der Stapelkette
fertig zu fixieren.
-
Diese
Aufgabe wird mit einem Stapelstift gelöst, der die Merkmale
des Patentanspruchs 1 aufweist.
-
Eine
weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Ablegen von Beutelpaketen
aus Kunststoffbeuteln zu schaffen, da es mit möglichst
einfachen Mitteln die Bildung einer stabilen und kompakten Packeinheit
aus Kunststoffbeuteln ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird mit der Merkmalskombination des Patentanspruchs 5 gelöst.
-
Dieses
Verfahren hat den weiteren Vorteil, dass die Beutelöffnung
und die Beutelöffnungsseite vor mechanischer Beschädigung
durch äußere Einflüsse geschützt
werden können.
-
Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand von vereinfacht
dargestellter Zeichnungen näher erläutert. Dabei
zeigen:
-
die 1–4 das
Aufschieben von Stapelhülsen auf Stapelstifte
-
die 5–14 das
Falten und Einrollen von Beutelstapeln zu einem Beutelpaket, dass
zum Schluss in eine Umverpackung eingelegt wird,
-
die 15–18 einen
vorteilhaften Stapelstift zur Aufnahme einer Stapelhülse,
-
die 19 und 20 eine
Ausführungsform eines Stapelstiftes mit Adapter, und
-
die 21 ein
Stapelstift mit einem weiteren Adapter, der zum Einsatz bei besonders
kurzen Stapelhülsen vorgesehen ist.
-
Die
bei den Figuren teilweise dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung
ist zum Stapeln von Kunststoffbeuteln geeignet, im Beispiel ist
sie Bestandteil einer Konfektionsanlage für Automatenbeutel,
die auf die eingangs beschriebene Weise auf einer Stiftstapelablage
gesammelt werden. Die Beutel werden direkt auf zwei zuvor zugeführten
Stapelhülsen zu einem Beutelstapel aufgestapelt.
-
Dazu
werden in einer ersten Station Stapelhülsen 1 vollautomatisch
auf die Stapelstifte 2 geschoben, wie in den 1–4 dargestellt
ist:
Die Stapelhülsen 1 und die zugehörigen
Verschlussstopfen 3 werden zunächst in einem automatischen Prozess,
beispielsweise durch Vibration, in einem Magazin sortiert und in
Position gebracht (1). Anschließend übernimmt
ein entsprechend ausgerüstetes Handlingsystem 4,
das vorzugsweise am Ende eines Roboterarms befestigt ist, die Stapelhülsen 1 und
Verschlussstopfen 3 (2). Das
Handlingsystem 4 schiebt die Stapelhülsen 1 – im
Ausführungsbeispiel sind es zwei – positionsgenau
jeweils auf einen Stapelstift 2 (3). Wenn
die vorbestimmte Anzahl von Beuteln zu einem Beutelstapel 5 aufgestapelt
ist, wird in einer nachfolgenden Station dieses Beutelstapels 5 mittels
der Verschlussstopfen 3 verschlossen. Dazu fügt
das Handlingsystem 4 einen Verschlussstopfen 3 auf
jede sich auf einem Stapelstift 2 befindliche Stapelhülse 1.
Da die Stapelhülsen 1 unten und die Verschlussstopfen 3 oben
jeweils einen überstehenden Rand aufweisen, werden die Beutel
eines Stapels 5 fixiert und zusammengehalten.
-
In
den 5–14 ist
ein besonders vorteilhaftes Verfahren dargestellt, einen fertigen
Beutelstapel mittels einer am Ende eines Roboterarms befestigten
Handhabungseinrichtung 6, 7 zweimal zu falten
und so zu einem Beutelpaket einzurollen. Die Beutelstapel 5 werden
anschließend platzsparend in Umkartons 15 abgelegt,
wie in 14 dargestellt ist.
-
Wie
in 10 dargestellt, wird nun der Beutelstapel 5 mittels
der Greifer 12, 13 gemeinsam mit den Faltstiften 10 zu
einem Beutelpaket 5a eingerollt. Dazu drehen die um eine
Achse parallel zur Faltlinie drehbaren Greifer 12, 13 den
Beutelpaket 5a und rollen ihn ein. Das zusammengerollte
Beutelpaket 5 wird mittels eines Stempels 14 geklemmt
(11, 12). Danach werden die Greifer 12, 13 gelöst und
die Faltstifte 10 aus dem Beutelpaket 5a herausbewegt,
während der Stempel 18 als Klemmelement ein Aufrollen
verhindert. Anschließend ergreift der Roboter das eingerollte
Beutelpaket 5a und legt es in einer Umverpackung, im Beispiel
einen Umkarton 15, ab.
-
Die 5–12 zeigen
das Prinzip des Falt- und Einrollvorgangs. Die an einem Roboterarm befestigte
Handhabungseinrichtung 6, 7 enthält dazu Greifelemente 7,
die es ermöglichen, einen Beutelstapel 5 an den
Stapelhülsen 1 zu ergreifen. Bevorzugt ergreifen
die Greifelemente 7 den Stapel 5 an der Seite
mit den Beutelöffnungen.
-
5 zeigt
die Ausgangsposition eines fertig gestapelten Beutelstapel 5,
der sich noch auf der Stiftstapelanlage befindet, aber bereits von
den Greifelementen 7 des Roboterarms ergriffen wurde. Als
erstes wird der Beutelstapel 5 von dem Roboter auf einem
Falttisch 8 flach abgelegt (6). Der
Falttisch 8 unterstützt der Stapel 5 über
dessen gesamte Länge und Breite. Als nächstes
wird der Stapel 5 geglättet und gerade gezogen.
Dazu fährt eine Rakelstange 9 unter Anpressdruck über
der Stapel 5 (7).
-
Für
eine erste Faltung werden mindestens einer, bevorzugt zwei Faltstifte 10 von
der Seite her parallel zum Falttisch 8 entlang einer Faltlinie
auf den Beutelstapelt 5 und fixieren so die Faltlinie,
um die die Faltung durchgeführt werden soll. Zum Falten
bewegt der Roboter den ergriffenen Stapelteil über die Faltstifte 10 und
legt diesen Teil auf dem anderen Teil des Stapels 5 ab.
Bevorzugt wird ein kürzeres Stapelteil über ein
längeres Stapelteil gefaltet, wie in 8 dargestellt
ist. Die Stapelhülsen 1 liegen jeweils innen zwischen
den beiden Paketteilen.
-
Die
Faltstifte 10 sind Teil einer getrennten Faltvorrichtung 11,
von der eine zweite Faltung durchgeführt wird. Dazu ergreifen
zunächst zwei seitliche, jeweils im Bereich einer Längsseite
des Falttisches 8 angeordnete Greifer 12, 13 das
Beutelpaket 5 und fixieren es. Anschließend lösen
sich die Greifelemente 7 des Roboterarms von den Stapelhülsen 3.
Der Roboterarm wird wegbewegt.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass
die Beutelöffnung und die Beutelöffnungsseite
vor mechanischer Beschädigung durch äußere
Einflüsse geschützt werden, da die Beutelunterseite
als Schutzschild verwendet wird. Weiterhin wird eine stabile und
kompakte Packeinheit gebildet, die besonders für einen
automatisierten Packvorgang geeignet ist.
-
In
den 15–21 ist
ein besonders vorteilhafter Stapelstift 2 dargestellt,
der zur Aufnahme einer Stapelhülse 3 dient. Der
Stapelstift 2 ist in einer Stiftstapelanlage nach oben
stehend an einer Stiftstapelkette 16 befestigt und wird
von dieser taktweise durch einzelne Bearbeitungsstationen geführt.
Auf einen Stapelstift 2 werden Stapelhülsen 1 aufgeschoben,
auf die nacheinander einzelne Beutel gehängt und so zu
einem Beutelpaket 5 gestapelt werden. Wenn ein Beutelpaket 5 fertiggestellt
ist, werden die Stapelhülsen 1 jeweils mit einem
Verschlussstopfen 3 verschlossen, um das Paket 5 zu
fixieren. Wie in 16 dargestellt, weist eine Stapelhülse 1 an
ihrem unteren Ende, mit der sie auf der Stiftstapelkette 16 sitzt,
eine umfängliche Verbreiterung 1.1 auf, damit an
diesem Ende kein Beutel herausrutschen kann. Der Verschlussstopfen 3 weist
ein der zylindrischen Innenöffnung der Stapelhülse 1 angepasst
geformtes Einsteckteil 3.1 und eine konische Verbreiterung 3.2 auf,
die nach dem Aufstecken auf die Stapelhülse 1 ein
Herausrutschen eines Beutels an dieser Seite verhindert.
-
Wie
in 17 dargestellt, wird eine Stapelhülse 1 über
einen Stapelstift 2 geschoben, der sich dann in der durchgehenden
Innenöffnung befindet. Nach Fertigstellung des Pakets 5 wird
der Verschlussstopfen 3 aufgesteckt.
-
Ein
Stapelstift 2 besteht aus zwei Teilen 2.1, 2.2,
die axial gegeneinander bewegbar sind. Das Unterteil 2.1 ist
zylinderförmig und enthält einen Fuß,
mit dem es an einer Stapelkette 16 aufrechtstehend befestigbar
ist, wie in 3 dargestellt ist. An dem Unterteil 2.1 ist
ein Oberteil 2.2 konzentrisch befestigt, dass zunächst
ebenfalls zylinderförmig gestaltet ist und oben in einer
freien konischen Spitze ausläuft.
-
Zumindest
das Unterteil 2.1 hat die Form eines Hohlzylinders, in
dem das Oberteil 2.2 gegen die Kraft einer Feder 2.4 in
das Unterteil 2.1 bewegbar ist. Die Länge der
beiden Teile 2.1, 2.2 sind so dimensioniert, dass
die Spitze des Oberteils 2.2 von einem Bereich, in dem
sie über das Unterteil 2.1. hinaussteht bis vollständig
in das Unterteil 2.1 bewegt werden kann. Wie in 18 dargestellt
ist, wird bei der Zuführung eines Verschlussstopfens 3 das
Oberteil 2.2 von dem Verschlussstopfen 3 in das
Unterteil 2.1 gedrückt. Dabei klemmt sich das
der Stapelhülse 1 angepasste Einsteckteil 3.1 an
diese fest beim herausnehmen einer Hülse 1 mit
dem Verschlussstopfen 3 bewegt sich die konische Spitze
des Oberteils 2.2 wieder nach außen.
-
Bevorzugt
ist in der Außenfläche des Unterteils 2.1 ein
umfänglich überstehendes Kugelstück 2.3 angeordnet,
dass eine aufgeschobene Stapelhülse 1 festklemmt.
Das Kugelstück 2.3 kann gegen die Kraft einer
Feder in das Unterteil 2.1 zurück gedrückt werden.
-
Durch
die federgelagerte Spitze ist es möglich, bei Verwendung
von Stapelhülsen 1 den zugehörigen Verschlussstopfen 3 direkt
auf diesen aufzubringen. Der Verschlussstopfen 3 ist in
seinem unteren Teil 3.1 so gestaltet, dass er in der Hülse 1 fixiert wird.
Die konische Spitze ermöglicht zudem ein besseres Stapeln,
da diese in die Stapelöffnungen der Beutel problemlos einfährt.
So kann beim Einsatz der Stapelstifte 2 an Konfektionsmaschinen
ein Beutelpaket 5 direkt maschinell auf der Stapelkette 16 fixiert werden.
Dies war bei den bisherigen Stapelstiften nur manuell möglich.
-
In
den 19, 20 und 21 sind
Stapelstifte 2 dargestellt, die zusätzlich Adapter 20, 21 aufweisen.
Die Adapter 20, 21 sind jeweils über
den Fuß des Unterteils 2.1 des Stapelstiftes 2 herausnehmbar
geschoben. Die Adapter 20, 21 sitzen jeweils auf
einem Glied der Stapelkette 16 auf.
-
Die
Adapter 20, 21 enthalten jeweils eine Abstützfläche 22,
die mit Abstand vom Fußende des Stapelstiftes 2 und
somit mit Abstand von der Stapelkette 16 verläuft.
Die Abstützfläche 22 verläuft
somit auch parallel zur Unterseite eines Beutelstapels 5a und
dient zur Verbesserung der Auflage eines Beutelstapels 5 im
Bereich der Stiftstapelkette 16. Die Auflagefläche
ist so gestaltet, dass ein Umschlagen der Ecken des Beutelstapels 5 verhindert
wird. Zudem lässt sich durch die Einstellung des Abstands
zwischen der Abstützfläche 22 und der
Stiftstapelkette 16 die Länge eines Stapelstiftes 2 an
unterschiedlichen Längen einer Stapelhülse 1 anpassen,
da die wirksame Länge eines Stapelstiftes 2 durch
den Adapter 20, 21 verkürzt werden kann.
-
Bei
der Ausführungsform nach 21 hat der
Adapter 21 eine so große Höhe, dass besonders kurze
Stapelhülsen 1 verwendet werden können.
-
Der
Adapter 21 ist blockförmig mit einer oberen Abstützfläche 22 gestaltet,
auf der die Stapelhülsen 1 aufsetzten. Der Adapter 21 enthält
eine Bohrung, damit er über den Stapelstift 2 gezogen
werden kann. Mit seiner Unterkante rastet er in einem Glied der
Stiftstapelkette 16 ein.
-
Bei
der Ausführungsform nach den 19 und 20 enthält
die Stiftstapelkette jeweils zwei Bohrungen, in die die Stützen 23 einrasten,
an deren Oberseite zwei D-förmig angeordnete Schenkel befestigt
sind, von denen die Abstützfläche 22 gebildet wird.
An seinem Ende weist ein Schenkel eine Bohrung auf, mit dem er über
den Stapelstift 2 gezogen werden kann. Der Adapter 20 nach
den 19, 20 dienen der verbesserten Auflage
eines Stapelbeutels 5. Zugleich wird das Greifen des Beutelstapels 5 mit
den Greifern 7 eines Roboterarms sicherer.
-
Auch
bei den Ausführungsformen nach den 19–21 weisen
die Stapelstifte 2 jeweils ein unter der Kraft einer Feder
umfänglich überstehendes Kugelstück 2.3 auf,
mit dem eine aufgeschobene Stapelhülse 1 festgeklemmt
wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1107865
B1 [0002, 0003]
- - EP 1078874 A2 [0003]