DE19821969A1 - Vorrichtung zum Verpacken von Gruppen von (Einzel-)Packungen - Google Patents
Vorrichtung zum Verpacken von Gruppen von (Einzel-)PackungenInfo
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Abstract
Vorrichtung zum Verpacken von Gruppen, nämlich Lagen (14), aus Packungen (10) in einen Karton (11) oder dergleichen, wobei einzeln ankommende Packungen (10) im Bereich einer Gruppierstation (23) zur Bildung von Packungsreihen (13) gesammelt und diese in Querrichtung durch Querschieber (28) auf eine Sammelplatte (29) abschiebbar sind zur Bildung von aus mehreren Packungsreihen (13) bestehenden Lagen (14). Die komplettierten Lagen (14) sind durch einen Hubförderer (33) erfaßbar und dem Karton (11) zuführbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von Ge
genständen, insbesondere quaderförmigen (Einzel-)Packungen von
etwa übereinstimmender Größe in einen Zuschnitt oder in einen
Großbehälter, insbesondere in einen (Versand-)Karton, wobei aus
den fortlaufend zugeführten Gegenständen zuerst eine Reihe und
aus mehreren Reihen eine Lage durch Querverschieben der Reihen
gebildet wird und die komplette Lage von einem Huborgan erfaß
bar und dem Zuschnitt bzw. dem Karton zuführbar ist.
Bei der Verpackung von Gruppen einzelner Gegenstände, insbeson
dere von Einzel-Packungen unter Bildung eines aus mindestens
einer Lage der Einzel-Packungen bestehenden Gebindes oder in
einen großvolumigen Karton wird zunehmend ein selbsttätiger,
leistungsfähiger und zuverlässiger Ablauf der Verpackungs
schritte verlangt. Die (Einzel-)Packungen werden von einer Fer
tigungsmaschine in unregelmäßigen Abständen voneinander zuge
führt, sollen aber innerhalb des Gebindes oder innerhalb des
Kartons geordnet positioniert sein, nämlich in Lagen übereinan
der.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vor
zuschlagen, die die leistungsfähige Behandlung von
(Einzel-)Packungen ggf. unterschiedlicher Größe zur Bildung von
geordneten Gebinden oder zum Befüllen von Kartons ermöglicht
und weitgehend selbsttätig fehlerfrei arbeitet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
- a) die Gegenstände bzw. (Einzel-)Packungen sind zur Bildung einer Reihe gegen eine Anschlagwand förderbar,
- b) die Reihe ist durch einen Querschieber auf voller Länge erfaßbar und in Querrichtung einer Gruppierstation zuführ bar,
- c) auf der zum Querschieber gegenüberliegenden Seite ist die Reihe bzw. sind die Reihen durch einen Gegenschieber abge stützt,
- d) der Gegenschieber ist mit den taktweise zur Bildung einer Lage aus Gegenständen bzw. Packungen verschobenen Reihen bewegbar, wobei die zuerst gebildete Reihe an dem Gegen schieber anliegt
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Gruppe der
(Einzel-)Packungen, nämlich Reihen und daraus gebildete Lagen,
korrekt positioniert sein müssen, damit eine fehlerfreie Über
gabe an den Zuschnitt zum Einhüllen der Gruppen bzw. an den zu
befüllenden Karton fehlerfrei abläuft. Durch den mit dem Quer
schieber zusammenarbeitenden Gegenschieber sowie durch seitli
che Führungswände ist gewährleistet, daß auch bei hoher Ar
beitsgeschwindigkeit korrekte Lagen aus geordnet liegenden
Packungen gebildet werden.
Führungs- bzw. Stützwände für die (Einzel-)Packungen sind ver
stellbar, so daß die Vorrichtung an die Verarbeitung unter
schiedlicher Packungen anpaßbar ist. Weiterhin sind an ausge
wählten Bereichen optoelektronische Überwachungsorgane, insbe
sondere Lichtschranken, positioniert, die den fehlerfreien Ab
lauf der Gruppenbildung und der Verpackung gewährleisten.
Weitere Besonderheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Patentzeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Funktionsbild über den Bewegungsablauf beim Be
füllen von Kartons in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 die Vorrichtung zum Handhaben von (Einzel-)Packungen
im vereinfachten Grundriß,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung in
der Sichtebene III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Einzelheit der Vorrichtung in einer
Schnittebene IV-IV der Fig. 2 in vergrößertem Maß
stab, in einer ersten Position,
Fig. 5 die Einzelheit gemäß Fig. 4 nach Bildung einer Lage
von Einzelpackungen,
Fig. 6 bis Fig. 11 einzelne, aufeinanderfolgende Phasen zur Bildung
einer Gruppe bzw. Lage aus Einzelpackungen im Grund
riß.
Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung befaßt sich mit
der Handhabung von quaderförmigen Packungen 10. Bei diesen han
delt es sich vor allem um großvolumige Weichpackungen, bei
spielsweise Folienpackungen für Zellstofferzeugnisse, wie Win
deln, Papiertaschentüchern, Servietten etc.
Die Packungen 10 sollen bei dem vorliegenden Beispiel in einen
großvolumigen Karton 11 eingefüllt werden. In analoger Weise
ist die Vorrichtung aber auch einsetzbar bei der Fertigung von
Großgebinden aus beispielsweise einer oder mehreren Lagen der
Packungen 10, die von einem Zuschnitt als Umhüllung umgeben
sind.
Die Packungen 10 werden, beispielsweise von einer Fertigungsma
schine kommend, auf einem Zuförderer 12 zugeführt. Die Packun
gen 10 werden als Einzelreihe mit unregelmäßigen Abständen zu
geführt. Aus den Packungen 10 werden zunächst Packungsreihen 13
gebildet und aus diesen Lagen 14. Eine Lage 14 wird als Handha
bungs- bzw. Verpackungseinheit erfaßt und in den oben offenen
Karton 11 eingeführt.
Der Zuförderer 12 besteht aus einem Bandförderer 15, auf dem
die Packungen 10 aufliegen. Oberhalb des Bandförderers 15 sind
Seitenführungen 16, 17 angeordnet, zwischen denen die Packungen
10 transportiert werden. Eine Seitenführung 16 ist quer zur
Förderrichtung verstellbar, so daß der Zuförderer 12 an Packun
gen 10 unterschiedlicher Größe, insbesondere unterschiedlicher
Breite, angepaßt werden kann.
Die auf dem Zuförderer 12 ankommenden Packungen 10 werden durch
diesen nicht unmittelbar einer Gruppierstation 23 zur Bildung
der Packungsreihen 13 zugeführt. Vielmehr ist ein Förderorgan
zwischengeschaltet, nämlich ein Vereinzelungsband 18, welches
in Förderrichtung an den Zuförderer 12 anschließt. Das Verein
zelungsband 18 berücksichtigt den Arbeitsablauf im Bereich der
Gruppierstation 23, nämlich das Querabschieben der nacheinander
gebildeten Packungsreihen 13. Während der Zuführung der (drei)
Packungen 10 für eine Packungsreihe 13 wird das Vereinzelungs
band 18 vorzugsweise mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben
wie der Zuförderer 12, so daß die Packungen 10 ggf. mit unter
schiedlichen Abständen voneinander in die Gruppierstation 23
einlaufen. Während des Querabschiebens einer Packungsreihe 13
muß die Zufuhr weiterer Packungen 10 zur Gruppierstation 23
zeitweilig unterbrochen sein. Zu diesem Zweck wird das Verein
zelungsband 18 angehalten, so daß keine weiteren Packungen 10
auf der der Gruppierstation 23 zugekehrten Seite austreten kön
nen. Da durch den Zuförderer 12 auch während dieser Phase
Packungen 10 zugeführt werden, kann an der Eintrittsseite des
Vereinzelungsbandes 18 ein Packungsstau bzw. eine Dichtreihe
von Packungen 10 entstehen.
Das Vereinzelungsband 18 besteht aus zwei einander gegenüber
liegenden Seitengurten 19, 20, die mit ihren Fördertrumen die
Packungen 10 an gegenüberliegenden Seiten erfassen und während
der Stillstandsphase anhalten. Die Packungen werden auf einer
feststehenden Unterlage 21 gleitend gefördert. Die den Packun
gen 10 zugekehrten Fördertrume der Seitengurte 19, 20 sind
durch federnde Andrückorgane 22 im Sinne eines Andrückens an
die Packungen 10 belastet. Zur Anpassung an unterschiedliche
Packungsbreiten ist ein Seitengurt 19 in Querrichtung verstell
bar zur Veränderung des Abstandes zwischen den Seitengurten 19,
20.
Das Vereinzelungsband 18 gibt einzelne Packungen 10 nacheinan
der frei. Diese werden einer Gruppierstation 23 zugeführt. In
deren Bereich werden zuerst die einzelnen Packungsreihen 13 ge
bildet. Zu diesem Zweck werden die von dem Vereinzelungsband 18
freigegebenen Packungen 10 von einem mit höherer Geschwindig
keit angetriebenen Gruppierband 24 gegen einen Anschlag geför
dert, nämlich gegen eine quer zur Förderrichtung sich er
streckende Anschlagwand 25. Das Gruppierband 24 erstreckt sich
von dem Vereinzelungsband 18 bis in einen Bereich jenseits der
Anschlagwand 25. Die Packungen 10 liegen auf einem oberen För
dertrum des Gruppierbandes 24 auf. In einem ersten Förderbe
reich im Anschluß an das Vereinzelungsband 18 werden die
(einzelnen) Packungen 10 zwischen Seitenwänden 26, 27 geför
dert, die eine ordnungsgemäße Führung der Packungen 10 im Be
reich des Gruppierbandes 24 sichern.
Die durch Anstauen an der Anschlagwand 25 gebildete Packungs
reihe 13 aus zum Beispiel drei Packungen 10 wird in Querrich
tung abgefördert, nämlich durch einen Querschieber 28 von dem
Gruppierband 24 auf eine Sammelplatte 29 geschoben. Der Quer
schieber 28 weist eine Schieberplatte 30 auf, die in Ausgangs
stellung in Verlängerung der einen Seitenwand 26 positioniert
ist.
Auf der zum Querschieber 28 gegenüberliegenden Seite der
Packungsreihe 13 befindet sich ein Gegenschieber 31, ebenfalls
mit Schieberplatte 32. Letztere erstreckt sich in Ausgangsstel
lung in Fortsetzung der Seitenwand 27.
Die Schieberplatte 32 des Gegenschiebers 31 bildet in Ausgangs
stellung, nämlich bei Entstehung der ersten Packungsreihe 13,
eine Fortsetzung der Seitenwand 27. Eine Besonderheit besteht
darin, daß der Gegenschieber 31 der Abschubbewegung des Quer
schiebers 28 folgt und dabei eine Abstützung der Packungen 10
bzw. der Packungsreihe 13 bewirkt, wenn diese vom Gruppierband
24 ab- und auf die Sammelplatte 29 aufgeschoben wird. Nach dem
Absetzen einer bzw. jeder Packungsreihe 13 auf der Sammelplatte
29 bleibt der Gegenschieber 31 in dieser Position als Anschlag
bzw. Anlage für die zuerst abgelegte Packungsreihe 13 (Position
gemäß Fig. 7 bzw. gemäß Fig. 8). Der Querschieber 28 kehrt je
weils in die Ausgangsposition zurück (Fig. 8).
Die nächsten Packungsreihen 13 werden in der beschriebenen
Weise auf dem Gruppierband 24 gebildet und nacheinander in
Querrichtung von dem Querschieber 28 auf der Sammelplatte 29
abgelegt. Dabei wird die bereits vorhandene Packungsgruppe bzw.
Teillage jeweils um eine Packungsreihe weiterverschoben. Der
Gegenschieber 31 folgt dieser taktweisen Bewegung unter Auf
rechterhaltung der Funktion als Stützorgan für die zuerst abge
schobene Packungsreihe 13 (Fig. 9, Fig. 10).
Eine aus mehreren Packungsreihen 13 gebildete Packungsgruppe,
nämlich eine Lage 14, wird durch einen Hubförderer 33 an der
Oberseite erfaßt, von der Sammelplatte 29 abgehoben und einer
Verpackungsstation zugeführt, im vorliegenden Falle in einen
Karton 11 von oben her eingesetzt. Der Hubförderer 33 weist
einen auf- und abbewegbaren Hubkopf 34 auf, der jeweils einen
komplette Gruppe von Packungen 10, also eine komplette Lage 14
durch Saugorgane erfaßt, anhebt und von oben her in einen Kar
ton 11 einführt. Der Hubförderer 33 kann in geeigneter Weise
ausgebildet sein. Vorteilhaft ist ein Hubförderer in der Ausge
staltung und Arbeitsweise gemäß 196 54 041.0.
Auf der Sammelplatte 29 werden die (Teil-)Lagen 14 gleitend
durch den Querschieber 28 taktweise weiterbewegt. Zur seitli
chen Abstützung und Führung der Packungen 10 im Bereich der
Sammelplatte 29 sind Seitenstege 35 und 36 vorgesehen. Der Sei
tensteg 36 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine
Einheit mit der Anschlagwand 25.
Die Schieber, nämlich Querschieber 28 und Gegenschieber 31,
sind durch Linearantriebe 37, 38 bewegbar. Diese sind unterhalb
der Bewegungsebene der Packungen 10 samt Antriebsmotor angeord
net. Der unterhalb der Sammelplatte 29 gelagerte Linearantrieb
38 für den Gegenschieber 31 ist über einen aufrechten Steg 39
mit dem Gegenschieber 31 verbunden. Der Steg 39 tritt durch
einen Schlitz 40 in der Sammelplatte 29 hindurch.
Auch der Bereich der Gruppierstation 23 ist an unterschiedliche
Abmessungen der Packungen 10 und/oder der Packungsreihen 13 so
wie Lagen 14 anpaßbar. Zu diesem Zweck ist der Seitensteg 35 in
Querrichtung auf der entsprechend dimensionierten Sammelplatte
29 verstellbar. Bei größeren Abmessungen der Packungen 10 oder
der Lagen 14 werden andere Organe gegen passende ausgetauscht,
zum Beispiel die Seitenwände 26, 27, die bei entsprechender Ab
messung der zu bildenden Packungsreihen 13 auch ersatzlos ent
fallen können. Gleichermaßen werden Querschieber 28 und Gegen
schieber 31 durch Auswechslung an die jeweilige Abmessung der
Packungsreihen 13 bzw. Lagen 14 angepaßt, wobei zweckmäßiger
weise lediglich die Schieberplatten 30, 32 austauschbar sind.
Eine weitere Besonderheit ist die Überwachung des selbsttätigen
Bewegungsflusses der Packungen 10. So werden die aus dem Be
reich des Vereinzelungsbandes 18 austretenden (einzelnen)
Packungen 10 gezählt, und zwar durch ein Zählorgan 41, welches
die vorbeilaufenden Packungen 10 erfaßt. Das Zählorgan 41 be
steht im vorliegenden Falle aus einer Lichtschranke, die mit
einer Zähleinheit im Bereich einer zentralen Steuerung zusam
menarbeitet. Das Zählorgan 41 überwacht die Komplettierung der
Packungsreihen.
Ein weiteres optoelektronisches Überwachungsorgan, nämlich ein
Lichttaster 42, ist verstellbar im Bereich der Gruppierstation
23 angeordnet, und zwar derart, daß der korrekte Endbereich
einer Packungsreihe 13 erkannt wird. Bei eventueller Schief
stellung von Packungen 10 einer Packungsreihe 13 wird durch den
Lichttaster 42 ein Signal erzeugt.
Eine besondere Aufgabe hat ein Überwachungsorgan, nämlich eine
Lichtschranke 43, im Bereich des Übergangs vom Gruppierband 24
zur Sammelplatte 29. Die quer zur Schubrichtung der Packungs
reihen 13 gerichtete Lichtschranke 43 soll vor allem feststel
len, ob alle Packungen 10 einer Lage 14 vom Hubförderer 33 auf
genommen und abtransportiert worden sind. Nach dem Abheben der
Lage 14 kehrt nämlich der Gegenschieber 31 in die Ausgangsstel
lung gemäß Fig. 2 zurück. Dabei werden zwangsläufig auf der
Sammelplatte 29 zurückgebliebene Packungen 10 einer Lage 14
mitgenommen und in Richtung zum Gruppierband 24 geschoben. Da
bei treten solche einzelnen Packungen 10 durch die Lichtschran
ke 43 hindurch (Fig. 11). Bei Feststellung einer derartigen zu
rückgebliebenen Packung 10 wird die Vorrichtung abgeschaltet.
Die Kartons 11 bzw. teilweise vorgefertigte Kartonzuschnitte 44
werden einem Zuschnittmagazin 45 entnommen. Die Kartonzu
schnitte 44 werden sodann aufgerichtet, derart, daß Faltlappen
für eine Boden- und Stirnwand nach unten bzw. oben gerichtet
sind. Der aufgerichtete Karton 11 wird entlang einer Kartonbahn
46 gefördert und im Bereich einer Beschickungsstation 47, die
sich in Verlängerung bzw. Fortsetzung der Sammelplatte 29 be
findet, mit Packungen 10 befüllt. Danach werden die Kartons 11
in bekannter Weise während des Weitertransports geschlossen.
10
Packung
11
Karton
12
Zuförderer
13
Packungsreihe
14
Lage
15
Bandförderer
16
Seitenführung
17
Seitenführung
18
Vereinzelungsband
19
Seitengurt
20
Seitengurt
21
Unterlage
22
Andrückorgan
23
Gruppierstation
24
Gruppierband
25
Anschlagwand
26
Seitenwand
27
Seitenwand
28
Querschieber
29
Sammelplatte
30
Schieberplatte
31
Gegenschieber
32
Schieberplatte
33
Hubförderer
34
Hubkopf
35
Seitensteg
36
Seitensteg
37
Linearantrieb
38
Linearantrieb
39
Steg
40
Schlitz
41
Zählorgan
42
Lichttaster
43
Lichtschranke
44
Kartonzuschnitt
45
Zuschnittmagazin
46
Kartonbahn
47
Beschickungsstation
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen, insbesondere
quaderförmige (Einzel-)Packungen (10) von etwa übereinstimmen
der Größe in einen Zuschnitt oder in einen Großbehälter, insbe
sondere in einen (Versand-)Karton (11), wobei aus den fortlau
fend zugeführten Packungen (10) zuerst eine Packungsreihe (13)
und aus mehreren Packungsreihen (13) eine Lage (14) durch Quer
verschieben der Packungsreihen (13) gebildet wird und die kom
plette Lage (14) von einem Hubförderer (33) erfaßbar und dem
Karton (11) oder dergleichen zuführbar ist, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- a) die Packungen (10) sind zur Bildung einer Packungsreihe (13) einzeln, nacheinander gegen eine Anschlagwand (25) förderbar,
- b) die Packungsreihe (13) ist durch einen Querschieber (28) auf voller Länge erfaßbar und in Querrichtung auf eine Sam melplatte (29) schiebbar,
- c) auf der zum Querschieber (28) gegenüberliegenden Seite sind die Packungsreihen (13) durch einen Gegenschieber (31) ab gestützt,
- d) der Gegenschieber (31) ist mit den taktweise zur Bildung einer Lage (14) verschobenen Packungsreihen (13) bewegbar, wobei die zuerst gebildete Packungsreihe (13) an dem Gegen schieber (31) anliegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Packungen (10) durch einen Zuförderer (12) in unregelmäßi
ger Folge der Gruppierstation (23) zuführbar sind, wobei im Be
reich eines an den Zuförderer (12) anschließenden Vereinze
lungsbands (18) die Packungen (10) unter Bildung einer Dicht
lage staubar und jeweils eine einzelne, vordere Packung (10)
gesteuert einem an das Vereinzelungsband (18) anschließenden
Gruppierband (24) zur Bildung einer Packungsreihe (13) zuführ
bar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die auf dem Gruppierband (24) gebildete Packungsreihe
(13) durch den Querschieber (28) von dem Gruppierband (24) quer
zur Förderrichtung desselben abschiebbar ist auf die seitlich
an das Gruppierband (24) anschließende Sammelplatte (29).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (28)
und/oder der Gegenschieber (31) durch Linearantriebe (37, 38)
hin- und hergehend bewegbar sind, wobei die Linearantriebe (37,
38) samt Antriebsmotor unterhalb der Förderebene der Packungen
(10) bzw. der Packungsreihen (13) angeordnet und die Schieber
(28, 31) bzw. deren Schieberplatten (30, 32) über Stege (39)
mit dem Linearantrieb (37, 38) verbunden und im Bereich der
Sammelplatte (29) ein Schlitz (40) für den Durchtritt des Stegs
(39) für den Gegenschieber (31) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Verein
zelungsband (18) ein Zählorgan (41) zum Zählen der der Grup
pierstation (23) zugeführten Packungen (10) angeordnet ist,
vorzugsweise eine quergerichtete Lichtschranke, die mit einer
Zähleinheit im Bereich einer zentralen Steuerung zusammenarbei
tet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Gruppier
bandes (24) am Ende der gebildeten Packungsreihe (13) ein
Prüforgan zur Feststellung der korrekten Positionierung der
Packungen (10) einer Packungsreihe (13) angeordnet ist, insbe
sondere ein Lichttaster (42) im Bereich einer rückwärtigen End
fläche der zuletzt zugeführten Packung (10) einer Packungsreihe
(13).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An
sprüche, gekennzeichnet durch ein Überwachungsorgan im Bereich
der Sammelplatte (29) zur Feststellung der korrekten Aufnahme
einer kompletten Lage (14) durch den Hubförderer (33), vorzugs
weise durch eine Lichtschranke (43) im Bereich des Übergangs
von dem Gruppierband (24) zur Sammelplatte (29), wobei die
Lichtschranke (43) nach Aufnehmen einer Lage (14) und Zurück
führen des Gegenschiebers (31) in die Ausgangsstellung wirksam
ist zum Erfassen etwaiger nicht aufgenommener Packungen (10).
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