-
Füllmaschine zum Einfüllen von flachen Gegenständen, insbesondere
von Schokoladetafeln, in Verpackungsbehälter Die Erfindung betrifft eine Füllmaschine
zum Einfüllen von flachen Gegenständen, insbesondere von Schokoladetafeln, in Verpackungsbehälter,
mit einer Zufuhrvorrichtung für die flachliegenden Gegenstände und einer anschließend
angeordneten Füllstation, über welcher eine die aufeinanderfolgend eingelegten Verpackungsbehälter
selbsttätig nachführende, mit Seitenführungen versehene Rutsche angeordnet ist und
welche derart ausgebildet ist, daß die Gegenstände ladungs- oder gruppenweise in
jeweils einen schrägliegend von einer Halteeinrichtung unterstützten Verpackungsbehälter
hochkant eingeschoben werden, wobei die Halteeinrichtung schwenkbar angeordnet ist
und auch zum Abtransportieren der gefüllten Verpackungsbehälter dient.
-
Bruchempfindliche flache Gegenstände, wie z.B Schokoladetafeln, werden
häufig von Hand in Verpackungskartons eingelegt. Daneben sind auch automatische
Maschinen bekannt, welche entweder den Karton durch Umfalten der zu verpackenden
Gegenstände mechanisch selbst herstellen oder aber ein gegebenenfalls vorverpacktes
Paket von Gegenständen als Ganzes in einen vorgefertigten Karton einschieben, der
hierauf geschlossen und verklebt wird. Bei den letzgenannten Maschinen müssen die
Gegenstände zunächst in einem Magazin gestapelt werden, ehe die Befüllung des Kartons
vorgenommen werden kann. Dies ist zum einen zeitraubend und zum anderen nicht für
alle Arten von Gegenständen verwendbar. Bei einer ähnlichen aus der Praxis bekannten
Maschine dieser Art werden die Gegenstände auf einem Zuführband der Füllstation
zugeführt, wo sie in einem Magazin aufgestapelt werden und der gesamte Stapel durch
einen Stempel in den von Hand auf ein Mundstück aufgesetzten Karton eingeschoben
wird. Der gefüllte Karton kippt auf eine Ablaufbahn, während die leeren Kartons
von Hand von einer über der Füllstation angeordneten Rutsche entnommen und auf das
erwähnte Mundstück aufgesetzt werden.
-
Diese Maschine hat eine relativ kleine Kapazität; sie ist auch nur
halbautomatisch, weil die Kartons von Hand aufgesetzt werden müssen.
-
All den erwähnten bekannten Füllvorrichtungen ist gemeinsam, daß
bei der Verwendung für Schokoladetafeln diese flachliegend in mehreren Schichten
übereinandergestapelt werden. Diese flachliegende Stapelung ist jedoch, wie die
Erfahrung gezeigt hat, deshalb nachteilig, weil während des Transportes die in den
unteren Schichten liegenden Tafeln sehr bruchgefährdet sind.
-
Wesentlich günstiger sind deshalb Füllmaschinen, die es gestatten,
Schokoladetafeln hochkant in eine
schrägliegend unterstützte Schachtel einzubringen.
-
Bei einer solchen bekanntgewordenen Füllmaschine werden die von einem
Transportband auf einer ebenen Unterlage flachliegend herantransportierten Schokoladetafeln
durch einen Mechanismus zunächst hochkant gestellt, d. h. um 900 gedreht, sodann
wird ein Stapel der Tafeln unter nochmaliger Schwenkung raumfest gehaltert, worauf
ein Verpackungsbehälter mit einem Kniehebelmechanismus hochgeschwenkt wird und die
Tafeln sodann in den hochgestellten Behälter eingeschoben werden. Der Nachteil dieser
Vorrichtung wird in der unverhältnismäßig großen Kompliziertheit sowie dem Umstand
gesehen, daß die Tafeln mehrfach gedreht und im übrigen stapelweise durch Bürsten
gehaltert werden müssen, was wegen der zerbrechlichen Natur der Tafeln sowie der
Gefahr der zunehmenden Verschmutzung der Bürsten mit Tafelabrieb unerwünscht ist.
Auch ist die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine dadurch etwas beschränkt, daß die
leeren Behälter um praktisch 900 hochgeschwenkt und die gefüllten Behälter sodann
um den gleichen Winkelwert wieder nach unten geschwenkt werden müssen.
-
Abgesehen davon, ist eine Vorrichtung zum Einbringen
von
Flaschengut in Kästen mit Facheinteilung bekannt, bei der die stehend ankommenden
Flaschen durch einen eigenen Wendemechanismus in eine Schräglage übergeführt werden,
so daß sie über eine schrägliegende Rutsche in den hochgerippten starren Flaschenkasten
rutschen können, wozu ein eigener Mitnehmer vorgesehen ist. Für die starren, stabilen
aufrecht stehenden Flaschen gelten aber grundsätzlich andere Verhältnisse als für
zerbrechliche, flachliegend ankommende Schokoladetafeln, für deren Verpackung diese
bekannte Vorrichtung nicht verwendbar wäre. Auch müssen bei dieser Vorrichtung in
jedem Fall normalisierte Flaschenkästen und Flaschen verwendet werden, was für eine
Füllmaschine zum Einfüllen von Schokoladetafeln in Verpackungsbehälter schon deshalb
unerwünscht ist, weil an eine solche Füllmaschine die Anforderung einer größtmöglichen
Vielseitigkeit hinsichtlich der Art und Größe der zur Verwendung kommenden Verpakkungsbehälter
und Schokoladetafeln gestellt wird.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es Ziel der Erfindung,
eine Füllmaschine zum Einfüllen von flachen Gegenständen, insbesondere von Schokoladetafeln,
in Verpackungsbehälter zu schaffen, die es gestattet, solche bruchempfindlichen
flachen Gegenstände in rascher, zeitsparender Weise hochkant in Verpackungsbehälter
einzufüllen, wobei zum einen eine größtmögliche Schonung der Gegenstände gewährleistet
ist und zum anderen die Füllmaschine sich durch einen einfachen, betriebssicheren
Aufbau auszeichnet, der eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zuläßt.
-
Zu diesem Zweck ist die Füllmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
derart ausgebildet, daß ein um eine vertikale Achse schrittweise drehbares Karussellgestell
vorgesehen ist, an welchem mehrere Tragflächen auf verschiedenen, einsinnig abnehmenden
Höhenlagen aneinander anschließend derart angeordnet sind, daß sie bei einer Drehbewegung
des Karussellgestelles aufeinanderfolgend in die Füllstation gelangen, in der sie
den jeweils dort befindlichen Verpackungsbehälter unterstützen, daß innerhalb des
Karussellgestelles eine zu diesem koaxiale Leittrommel drehbar angeordnet ist, die
am Umfang mehrere Leiteinrichtungen zur seitlichen Führung des in der Füllstation
befindlichen Verpackungsbehälters aufweist, daß die unterste Tragfläche ortsfest
angeordnet ist, und daß unmittelbar darüberliegend am Karussellgestell Führungen
derart angeordnet sind, daß sie den gefüllten Verpackungsbehälter zusammen mit der
Leittrommel bei der folgenden Drehbewegung des Karussellgestelles mitnehmen, wobei
eine leere Leiteinrichtung in die Füllstation gelangt.
-
Die erfindungsgemäße Füllmaschine zeichnet sich durch einen äußert
einfachen Aufbau sowie eine sehr schonende Behandlung der zu verpackenden Schokoladetafeln
aus, die flachliegend zu der Füllstation heranführbar sind und keinerlei besonderer
Einrichtungen zur Drehung od. dgl. bedürfen. Durch entsprechende Steuerung der Maschine
ist es ohne weiteres möglich, etwa bei einer Schachtel, die in mehrere Abteile unterteilt
ist, zwischen den einzelnen zu befüllenden Abteilen eine bestimmte Anzahl von Abteilen
frei zu lassen, wie es gelegentlich erwünscht ist, wenn solche Schachteln mit unterschiedlichen
Gegenständen befüllt werden sollen. Darüber hinaus gestattet die neue Maschine eine
verhältnismäßig hohe
Antriebsgeschwindigkeit, weil die Schachteln keinen komplizierten
Umlenk- oder Schwenkbewegungen während des Befüllens ausgesetzt sind.
-
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der neuen Füllmaschine, die
es gestattet, jede Schachtel mit sechs aufeinanderfolgend eingebrachten Ladungen
von Gegenständen zu befüllen, kann die Anordnung derart getroffen sein, daß an dem
Umfang des Karussellgestelles fünf in fünf unterschiedlichen Höhenlagen angeordnete
Tragflächen vorgesehen sind, die über der feststehenden unteren, eine sechste Höhenlage
bildenden Tragfläche stehen, und die Leittrommel im wesentlichen die Gestalt eines
hexagonalen Prismas aufweist, das an jeder Seite jeweils Leitflächen für Verpackungsbehälter
trägt, und daß das Karussellgestell jeweils nach dem Einschub einer Ladung in den
in der Füllstation befindlichen Verpackungsbehälter um 1/6 Umdrehung weiterdrehbar
ist, wobei gleichzeitig mit der Überführung des nach Einschub der letzten Ladung
auf der untersten sechsten Höhenlage gefüllten Verpackungsbehälter in die Ausgabestation
die Tragfläche der ersten obersten Höhenlage des Karussellgestelles in die Füllstation
zur Unterstützung des nächsten nachrutschenden Verpackungsbehälters einführbar ist.
-
Sollen bei jeder Umdrehung des Karussellgestelles drei Schachteln
mit je zwei Ladungen ausgegeben werden, so kann die Anordnung derart getroffen werden,
daß das Karussellgestell an seinem Umfang drei in gleichmäßigen Abständen angeordnete,
auf gleicher Höhenlage befindliche Tragflächen aufweist, von denen aus der jeweils
an der Füllstation befindliche Verpackungsbehälter nach Einschub einer Ladung unmittelbar
auf die feststehende untere Tragfläche selbsttätig absenkbar ist, von der er nach
Einschub einer zweiten Ladung abführbar ist.
-
Ist es aber erwünscht, pro Umdrehung des Karussellgestelles zwei
mit je drei Ladungen gefüllte Verpackungsbehälter zu erhalten, so kann die Füllmaschine
mit Vorteil derart abgewandelt werden, daß das Karussellgestell an seinem Umfang
zwei Paare von je zwei Tragflächen auf unterschiedlichen Höhenlagen aufweist, die
jeweils gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, und der an der Füllstation befindliche
Verpackungsbehälter nach Einschub einer Ladung von der ersten auf die zweite Tragfläche
und sodann unmittelbar auf die feststehende untere Tragfläche selbsttätig absenkbar
ist, von der er nach dem Einschub einer dritten Ladung abführbar ist.
-
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun an Hand der
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt Fig.1 eine Maschine gemäß der Erfindung
in einer Seitenansicht, F i g. 2 die Maschine nach Fig. 1 in einer Draufsicht, F
i g. 3 bis 6 Darstellungen von Arbeitsspielen der Maschine nach den Fig. 1 und 2,
F i g. 7 eine geschnittene Teilansicht der Maschine nach Fig. 1, F i g. 8 eine schematische
Seitenansicht einer anderen Einzelheit der Maschine nach F i g. 1, Fig. 9 bis 11
schematische Darstellungen von Arbeitsspielen eines anderen Ausführungsbeispieles
in einer ähnlichen Darstellung wie das erste Ausführungsbeispiel in den F i g. 3
bis 6 und Fig. 12 bis 13 schematische Darstellungen der Arbeitsspiele eines weiteren
Ausführungsbeispieles.
-
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Maschine dient zum Befüllen
von Verpackungen, wie z. B.
-
Kartonschachteln mit flachen Gegenständen, vorzugsweise mit Schokoladetafeln.
Diese Schachteln 1, 1', die in F i g. 2 strichpunktiert und in F i g. 7 im Schnitt
dargestellt sind, werden der Maschine durch eine Rutsche 2 zugeführt, die gemäß
F i g. 7 leicht gegen die Senkrechte geneigt ist. Der Boden jeder Schachtel 1 hat
daher die gleiche Neigung wie die Rutsche 2, was eine leichtere Stapelung der Tafeln
4 zur Folge hat, die durch eine Zufuhrvorrichtung horizontal angeliefert und in
die Schachtel 1 (Fig.7) eingebracht werden, in der sie ohne weiteres Zutun in die
geeignete Lage rutschen und am Schluß in der vollen Schachtel hochkant liegen.
-
Ein Gerüst 5 dient zur Halterung der Rutsche 2 an einer Füllstation
in einer Art, wie dies bei R in F i g. 2 gezeigt ist. Das Gerüst 5 ist aus Gründen
der besseren Übersicht in der Fig.2 nicht dargestellt.
-
Im Gerüst 5 ist ein Karussellgestell 6 mit sechs Säulen 7 vorgesehen,
die an zueinandergehörigen Armen 8 eines Drehtisches 9 befestigt sind, der auf einem
Sockel 10 drehbar befestigt ist. Im Sockel 10 ist eine pneumatische Bewegungsvorrichtung
bekannter Ausführung untergebracht, die nicht im einzelnen beschrieben wird.
-
An den Säulen 7 sind in verschiedenen Höhenlagen Tragflächen a, b,
c, d und e befestigt. Die Tragfläche a entspricht der obersten Etage des Karussellgestelles
6 und die Tragfläche e der untersten. Die Tragflächen a, b, c und e sind jeweils
an einer der Säulen 7 durch einen Träger 11 befestigt, auf den die jeweilige Tragfläche
aufgeschweißt ist und der durch Spannmuffen an seinen Enden befestigt ist, die auf
entsprechende Säulen 7 aufgeschoben sind. Eine gabelförmige Stangenverbindung 13,
die an zwei Säulen 7 befestigt ist und die entsprechenden Enden der Tragflächen
a bis e aufnimmt, trägt zwei Winkeleisen 14, zwischen die, wie später noch beschrieben
wird, die volle Schachtel zu liegen kommt, wenn sie gefüllt ist. Das beschriebene
Karussellgestell 6 ist um die Mittelachse A-A der Vorrichtung drehbar.
-
Eine Leittrommel 15, die koaxial zum Karussellgestell 6 angeordnet
ist, wird in ihrer Mitte durch eine Achse 16 getragen, die an ihrem oberen Ende
am Gerüst 5 befestigt ist. Diese Leittrommel 15 umfaßt sechs Rahmen 17, die an den
Enden miteinander verbundener Arme 18 starr befestigt sind. Die Arme 18 sind durch
eine die Achse 16 umschließende Verbindungsplatte 19 miteinander verbunden. Jeder
Rahmen 17 trägt zwei senkrecht und parallel zueinander angeordnete Winkeleisen 20,
die dazu dienen, die Schachtel 1 zur Abfüllstation zu leiten. An jedem Winkeleisenpaar
20 ist ein Zentrier- und Anhaltestück 21 für die Leittrommel 15 befestigt, das eine
Ausnehmung 22 aufweist, die mitten zwischen den Winkeleisen 20 angeordnet ist. Die
Verriegelung der Leittrommel 15 ist genauer in F i g. 8 dargestellt: Sie umfaßt
einen Winkelhebel23, der um einen Drehpunkt 24 schwenkbar gelagert ist und an seinem
einen Ende eine Rolle 25 aufweist, die in die Ausnehmung 22 des Leit- und Anhaltestückes
21 einlegbar ist. Zu diesem Zweck kann auf den zweiten Arm des Winkelhebels 23 ein
Stößel 26 einwirken, der durch einen Elektromagneten 27 betätigbar ist, dessen Stromzufuhr
von einem Unterbrecher 28 gesteuert wird. Der Unterbrecher 28 unterbricht den Stromkreis,
wenn eine volle Schachtel 1 durch ihr Gewicht
einen Fühlhebel 29 nach unten drückt,
der relativ zu einer festen Stützfläche 30 verschieblich ist.
-
Eine Feder 31 versucht den Winkelhebel 23 gegen die Wirkung des Elektromagneten
27 zu verschwenken und dadurch die Rolle 25 aus der Ausnehmung 22 herauszuheben.
Die Stützfläche 30 ist am Ende eines Halteannes 32, der an der Achse 16 befestigt
ist, mit einer Klemmschelle 33 befestigt. Die Lage der Stützfläche 30 deckt sich
hinsichtlich des Gerüstes 5 mit der Füllstation der dargestellten Vorrichtung.
-
Man kann auch andere Vorrichtungen zur Verriegelung und Steuerung
der Leittrommel vorsehen.
-
Das Karussellgestell 6 kann z. B. einen Nocken aufweisen, der bei
einer bestimmten Winkelstellung des Karussellgestelles 6 als ein den Stromkreis
des Elektromagneten 27 steuernder Unterbrecher wirkt.
-
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Das Drehgestell
6 wird in Richtung des Pfeiles nach F i g. 2 durch eine pneumatische Vorrichtung
schrittweise bewegt, die im Sockel 10 untergebracht ist. Leere Schachtelnl, die
von der Rutsche 2 angeliefert werden, werden nacheinander auf die Tragflächen a,
b, c, und e und 30 während einer vollständigen Umdrehung des Drehgestelles 6 abgesetzt.
-
Die Schachteln 1 erhalten in jeder Etage, d. h. bei jedem Sechstel
einer Umdrehung, eine Ladung der zu verpackenden Tafeln. Von dieser Ladung sei für
das beschriebene Ausführungsbeispiel angenommen, daß sie aus fünf Tafeln bestehe.
Außerdem sei angenommen, daß eine Schachtel 1 insgesamt dreißag Tafeln während einer
Umdrehung des Karussellgestelles 6 aufnimmt.
-
Die Fig.3 bis 6 zeigen die verschiedenen Füllphasen einer Schachtel
während der Teilumdrehungsschritte des Karussellgestelles 6. Die F i g. 3 (rechte
Darstellung) zeigt eine Schachtel 1, die auf der Tragfläche d aufliegt, wo sie ihre
vierte Ladung erhält.
-
Während der nächsten l/s-Umdrehung sinkt die Schachtel 1, die nun
zwanzig Tafeln enthält, durch ihr Gewicht auf die Tragfläche e, auf der sie ihre
fünfte Ladung erhält. Die Schachtel 1 sinkt dann später auf die feste Stützfläche
30, indem sie zwischen die Winkeleisen 14 zu liegen kommt, die sich mit dem Karussellgestell
6 gedreht haben. Die sechste Ladung wird, immer von dem horizontalen Mundstück H
(Fig.7) ausgehend, in die Schachtel 1 eingebracht.
-
Die volle Schachtel 1 betätigt den Füllhebel 29, der den Unterbrecher
28 öffnet. Der nun nicht mehr an Spannung liegende Elektromagnet wirkt nicht mehr
auf den Stößel 26 ein, so daß der Winkelhebel23 unter der Zugwirkung der Feder 31
um den Drehpunkt 24 verschwenkt wird. Die Rolle 25 tritt aus der Ausnehmung 22 aus
und gibt die Leittrommel 15 frei, die sich nunmehr frei um ihre Achse drehen kann.
-
Die volle Schachtel 1 wird von dem Drehgestell 6 mit Hilfe der Winkeleisen
14 mitgenommen; sie nimmt ihrerseits die Leittrommel 15 mit, zwischen deren Winkeleisen
20 sie liegt. Diese Bewegung wird fortgesetzt, bis die Schachtel 1 bei einem Ausgabeschacht
(Fig.2 und 6) ankommt, durch den sie die Vorrichtung verläßt. Sowie die Schachtel
1 auf die feste Stützfläche 30 fällt, verläßt sie die Führungsschienen der Rutsche
2, so daß sie nur noch zwischen dem Winkeleisen 20 der LeittrommellS liegt. Die
nachfolgende Schachtel 1', die leer ist, kommt in dem Augenblick auf die Tragfläche
a zu liegen, in dem die volle Schachtel 1 die feste Stützfläche 30 verläßt, d. h.,
sie gelangt von der Stellung gemäß F i g. 5 in
die Stellung gemäß
Fig.6, womit der Befüllungszyklus für die Schachtel 1' in der soeben beschriebenen
Weise wieder beginnt.
-
Die Fig.9 bis 11 veranschaulichen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel,
bei dem zwei Tragflächenpaare d, e und d', e' längs des Umfanges so verteilt sind,
daß in der Befüllungsstation eine Schachtel 1 von der ersten Tragfläche d auf die
zweite Tragfläche e und danach direkt auf die untenliegende Stützfläche 30 fällt,
nachdem sie zwei Ladungen erhalten hat. Eine dritte Ladung wird in die Schachtel
1 eingebracht, wonach sie das Karussellgestell 6 mit Hilfe von Winkeleisen 14' zum
Ausgabeschacht befördert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden bei jeder Umdrehung
des Karussellgestelles 6 zwei Schachteln 1 und 1' mit je drei Ladungen ausgegeben.
-
Die Fig. 12 bis 13 stellen ein anderes abgewandeltes Ausführungsbeispiel
dar, bei dem das Karussellgestell drei Tragflächen e, e' und e" aufweist, die in
gleichen Abständen und auf gleicher Höhe am Umfang angeordnet sind. Eine in der
Befüllungsstation befindliche Schachtel 1 fällt von einer der Tragflächen e, e'
und e" direkt auf die untenliegende feste Stützfläche 30, nachdem sie eine erste
Ladung erhalten hat. In die Schachtel 1 wird eine zweite Ladung eingebracht, bevor
diese, wie oben beschrieben, ausgegeben wird. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
werden drei Schachteln 1, 1' und 1" mit je zwei Ladungen bei jeder Umdrehung des
Karussellgestelles ausgegeben.
-
An Stelle von fünf Schokoladetafeln könnte jede Ladung naturgemäß
auch nur eine oder mehrere Tafeln umfassen, die dicker sind und deren Gesamtdicke
der Dicke der fünf Tafeln entspricht.