[0001] Füllmaschinen zur Abfüllung von Produkten, insbesondere flüssiger Lebensmittel, in
aus Kartonverbundmaterial bestehende Packungsbehälter sind aus dem Stand der Technik
bekannt. Zum Aufbau bekannter Füllmaschinen wird beispielsweise auf die
EP 0 936 992 B1 und die
DE 41 42 167 C2 hingewiesen.
[0002] Die üblicherweise quaderförmigen Packungsbehälter werden aufgrund der besseren Transportfähigkeit
aus mit Knickkanten versehenen und zu Packungsmänteln zusammengeschweißten Packungszuschnitten
erst in der Füllmaschine hergestellt. Jeder flach gefaltete Packungsmantel weist vier
durch parallel verlaufende äußere und innere Knickkanten voneinander getrennte Packungswände
auf. An den äußeren Knickkanten des flach gefalteten Packungsmantels ist jeweils ein
spitzer Innenwinkel zwischen den Packungswänden eingeschlossen. Die inneren Knickkanten
des flach gefalteten Packungsmantels sind zwischen den äußeren Knickkanten angeordnet.
An den inneren Knickkanten des flach gefalteten Packungsmantels ist jeweils ein stumpfer
Innenwinkel zwischen den Packungswänden eingeschlossen. Sofern die Packungswände übereinstimmende
Abmessungen aufweisen teilen die inneren Knickkanten die Strecke zwischen den äußeren
Knickkanten auf der Mitte.
[0003] Der mindestens einen Förderlinie der Füllmaschine werden die flach gefalteten Packungsmäntel
aus einem Magazin zugeführt. In dem Magazin sind die Packungsmäntel als Stapel, üblicherweise
aufrecht stehend, hintereinander angeordnet. An einer in Richtung der Förderlinie
weisenden Entnahmeseite des Magazins liegen zwei der vier Packungswände des jeweils
vorderen Packungsmantels frei. Der Stapel wird an seiner Rückseite in Richtung der
Entnahmeseite mit einer Kraft, beispielsweise der einer Feder oder eines Linearantriebs,
beaufschlagt, um die Packungsmäntel des Stapels zur Entnahmeseite hin zu verschieben.
[0004] Eine Entnahme- und Auffaltvorrichtung umfasst einen Greifer zum Erfassen einer der
beiden an der Entnahmeseite des Magazins freigegebenen Packungswände, eine Führung
für die andere der beiden freigegebenen Packungswände sowie in Bewegungsrichtung hinter
der Führung angeordnete Halteelemente zur Aufnahme der äußeren Knickkanten des aufgefalteten
Packungsmantels.
[0005] Die Entnahme- und Auffaltvorrichtung faltet den zunächst flach gefalteten Packungsmantel
zu einem im Querschnitt ein Rechteck bildenden Packungsmantel auf. Der aufgefaltete
Packungsmantel wird von einer Transporteinrichtung übernommen. Entlang der Förderlinie
der Füllmaschine werden die aus den Packungsmänteln hergestellten Packungsbehälter
sterilisiert, befüllt und anschließend verschlossen. Die Herstellung des Packungsbodens
erfolgt üblicherweise unmittelbar vor dem Befüllen. Anschließend wird üblicherweise
der Packungskopf hergestellt.
[0006] Als Transporteinrichtung kommen insbesondere Transporträder oder umlaufende Förderbänder
mit taschenförmigen Aufnahmen für die aufgefalteten Packungsmäntel bzw. Packungsbehälter
zum Einsatz. Die sich schrittweise drehenden Transporträder weisen mehrere sich radial
nach außen erstreckende, parallele Aufnahmen auf. Die Aufnahmen sind üblicherweise
als Dorne ausgebildet, auf die die aufgefalteten Packungsmäntel bzw. Packungsbehälter
aufgeschoben werden; man spricht dann auch von einem Dornrad. In einer anderen Ausgestaltung
eines derartigen Transportrades umfasst jede Aufnahme mehrere Arme bzw. Profile, die
an der Außenseite, insbesondere unmittelbar neben den Knickkanten des aufgefalteten
Packungsmantels bzw. des Packungsbehälters zur Anlage gelangen. In diesem Fall bilden
die Aufnahmen Zellen aus, in die die aufgefalteten Packungsmäntel bzw. Packungsbehälter
einschiebbar sind; man spricht dann auch von einem Zellenrad.
[0007] Nachfolgend wird eine zum Stand der Technik gehörige Füllmaschine mit Entnahme- und
Auffaltvorrichtung der Firma SIG Combibloc GmbH in D-52441 Linnich an Hand der
Figuren 1a) - 1d) näher erläutert:
[0008] Die flach gefalteten Packungsmäntel (1) sind aufrecht stehend in dem Magazin (2)
der Füllmaschine bevorratet. Jeder flach gefaltete Packungsmantel (1) weist vier durch
parallel verlaufende äußere Knickkanten (3a, 3b) und innere Knickkanten (4a, 4b) voneinander
getrennte Packungswände (5a, 5b, 6a, 6b) auf.
[0009] Eine Entnahmeseite (7) des Magazins (2) gibt die beiden nach vorne zeigenden Packungswände
(5a, 5b) des jeweils vorderen Packungsmantels (1) frei. Damit die Packungsmäntel (1)
an der Entnahmeseite (7) nicht aus dem Magazin herausfallen, sind an der Entnahmeseite
(7) Rückhalteelemente (8a, 8b) angeordnet, die sich entlang der äußeren Knickkanten
(3a, 3b) des vorderen Packungsmantels (1) erstrecken. Der jeweils vordere Packungsmantel
(1) wird nicht in der vollen Breite der beiden Packungswände (5a, 5b) entnommen. Vielmehr
wird der Packungsmantel (1) lediglich an einer der beiden freigegebenen Packungswände
(5a) des Packungsmantels (1) an der Entnahmeseite (7) des Magazins (2) erfasst (vgl.
Figur 1a)). Zum Erfassen der Packungswand (5a) dient ein Sauggreifer (9), der an einem
um eine Achse (10) schwenkbar angeordneten Schwenkarm (11) befestigt ist. Durch eine
um die senkrechte Achse (10) ausgeführte Schwenkbewegung des Sauggreifers (9) löst
sich zunächst die äußere Knickkante (3a) von dem Rückhalteelement (8a), wobei sich
bei der weiteren Schwenkbewegung des Sauggreifers (9) um die gegenüberliegende äußere
Knickkante (3b), die noch von dem Rückhalteelement (8b) gehalten wird, ein flaches
Parallelogramm, wie dies insbesondere aus Figur 1a) erkennbar ist, bildet. Im Laufe
der weiteren Schwenkbewegung kommt zunächst die äußere Knickkante (3b) von dem Rückhalteelement
(8b) frei. Anschließend wird der Packungsmantel (1) mit der anderen der beiden freigegebenen
Packungswände (5b) gleitend entlang einer gekrümmten Führungsfläche (12) eines Führungselementes
(13) geführt. Die Führungsfläche (12) bewirkt bei der Bewegung des Packungsmantels
(1) entlang des Bewegungswegs (14) eine Vergrößerung der spitzen Innenwinkel (15a,
15b), wobei der Innenwinkel (15a) zwischen den Packungswänden (5b, 6b) und der Innenwinkel
(15b) zwischen den Packungswänden (5a, 6a) eingeschlossen sind. In Richtung des Bewegungswegs
(14) befindet sich am Ende der gekrümmten Führungsfläche (12) ein Halteelement (16),
das in Form einer nutförmigen Vertiefung in das Führungselement (13) eingebracht ist.
Das Halteelement (16) dient der Aufnahme der äußeren Knickkante (3b) des aufgefalteten
Packungsmantels (1). Ebenfalls in Richtung des Bewegungswegs (14) hinter der Führungsfläche
(12) befindet sich ein weiteres, ortsfestes Halteelement (17) in Form einer Halteleiste
(17) zur Aufnahme der diametral gegenüberliegenden äußeren Knickkante (3a). Der Abstand
und die Ausrichtung der Halteelemente (16, 17) erfolgt derart, dass der von den Halteelementen
(16, 17) aufgenommene Packungsmantel im Querschnitt ein Rechteck bildet. Diese Ausrichtung
ist zur einwandfreien Übergabe des aufgefalteten Packungsmantels auf die der Entnahme-
und Auffaltvorrichtung nachgeordnete Transporteinrichtung, wie insbesondere die eingangs
erwähnten Transporträder, erforderlich. Am Ende der gekrümmten Führungsfläche (12)
beträgt der zunächst spitze Innenwinkel (15a, 15b) des Packungsmantels kurzzeitig
geringfügig mehr als 90°, wie dies aus Figur 3c) erkennbar ist, um ein einwandfreies
Einschnappen der Knickkante (3b) in das Haltelement (16) zu gewährleisten.
[0010] Die Knickkanten (3a, 3b, 4a, 4b), insbesondere die inneren Knickkanten (4a, 4b) des
Packungsmantels (1) verursachen Rückstellmomente, die dem Auffalten des Packungsmantels
(1) entgegenwirken. Mit dem Auffalten des zunächst flach gefalteten Packungsmantels
(1) zu einem im Querschnitt rechteckigen Packungsmantel nehmen die Rückstellmomente
zu. Wie insbesondere aus Figur 1 b) ersichtlich, verläuft die Berührungslinie zwischen
der gleitend geführten Packungswand (5b) und der Führungsfläche (12) etwa in der Mitte
der Packungswand parallel zu den die Packungswand (5b) begrenzenden Knickkanten (3b,
4a). Aufgrund der mit dem Auffalten entlang des Bewegungswegs (14) zunehmenden Rückstellmomente
ergeben sich auch steigende Andruckkräfte zwischen der Packungswand (5b) und der Führungsfläche
(12). Die hohe, entlang des Bewegungswegs zunehmende Andruckkraft erfordert eine hohe
Saugkraft des Sauggreifers (9), um den Packungsmantel (1) während der Entnahme und
der Auffaltbewegung sicher zu halten. Da für Füllmaschinen eine große Durchsatzleistung
beim Befüllen der Packungsbehälter gefordert wird, müssen die Entnahme und das Auffalten
der Packungsmäntel mit entsprechend hoher Geschwindigkeit erfolgen. Dies führt dazu,
dass die Packungsmäntel (1) mit hoher Geschwindigkeit entlang der Führungsfläche (12)
in die Halteelemente (16, 17) gezogen werden, was wegen des unvermeidlichen Einschnappens
des Packungsmantels in das Halteelement (16) zu einer hohen Geräuschentwicklung führt.
Schließlich kommt es sowohl beim Einschnappen des Packungsmantels in das Halteelement
(16) als auch während der Auffaltbewegung entlang der Führungsfläche (12) zu relativ
hohen Querkräften zwischen den Saugern des Sauggreifers (9) und der Packungswand (5a).
Werden dabei die Haltekräfte des Sauggreifers überschritten, kann es zu einem unbeabsichtigten
Ablösen des erfassten Packungsmantels und damit zu einer Betriebsstörung der gesamten
Füllmaschine kommen. Außerdem können die hohen Andruckkräfte zwischen der geführten
Packungswand und der Führung Schleifspuren an der Packungswand verursachen.
[0011] Die
EP 0 766 621 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Entnehmen eines Packungsmantels aus einem Magazin
und zum Auffalten des Packungsmantels zu einem rechteckigen Querschnitt, wobei ein
um eine Drehachse schwenkbar angeordneter Greifer eine der beiden freigegebenen Packungswände
des flachgefalteten Packungsmantels an der Entnahmeseite des Magazins erfasst. Die
Vorrichtung weist darüber hinaus eine um eine Achse schwenkbar angeordnete Führung
in Form einer Klappe auf, die mittels eines Antriebs von einer ersten Position in
eine zweite Position schwenkbar ist. Des Weiteren weist die Vorrichtung ein ortsfestes
Halteelement zur Aufnahme einer der beiden äußeren Knickkanten des noch nicht vollständig
aufgefalteten Packungsmantels auf. Die gegenüberliegende Knickkante wird jedoch nicht
von einem Halteelement erfasst. Vielmehr liegt die nicht von dem Greifer erfasste
Packungswand an der schwenkbaren Klappe bündig an.
[0012] Durch Verschwenken der Klappe im Uhrzeigersinn um die Achse wird der Packungsmantel
vollständig aufgerichtet, so dass der Querschnitt des Packungsmantels rechteckig ist.
Dabei gleitet die an der schwenkbaren Klappe anliegende Packungswand an der Klappe
entlang, bis in der Endstellung der schwenkbaren Klappe eine endseitig an der Klappe
angeordnete Nase die zweite äußere Knickkante aufnimmt. Der Sauggreifer kann erst
nach vollständigem Aufrichten des Packungsmantels zu einem rechteckigen Querschnitt
gelöst werden, da andernfalls die Rückstellkräfte des Packungsmantels ein Herausgleiten
aus der Vorrichtung bewirken würden. Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung besteht
darin, dass in der Phase mit den höchsten Rückstellkräften, nämlich beim vollständigen
Aufrichten des Packungsmantels, der Packungsmantel bündig an der Klappe anliegt und
zu dieser eine Relativbewegung ausführt, wodurch ein höherer Verschleiß und eine Beschädigung
der Packungswand resultieren können.
[0013] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde,
eine Füllmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die zum Entnehmen und Auffalten
der Packungsmäntel geringere Haltekräfte benötigt, bei der Betriebsstörungen und Schleifspuren
an der geführten Packungswand vermieden werden und die Geräuschentwicklung reduziert
wird. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein entsprechendes Verfahren
zum Entnehmen und Auffalten von Packungsmänteln aus einem Magazin einer derartigen
Füllmaschine vorzuschlagen.
[0014] Diese Aufgabe wird bei einer Füllmaschine nach dem Oberbegriff des geltenden Anspruchs
1 dadurch gelöst, dass
- die Führung derart eingerichtet ist, dass sie eine Vergrößerung der Innenwinkel auf
einen Betrag von weniger als 90° bewirkt,
- mindestens eines der beiden Halteelemente zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung
hin- und her beweglich angeordnet ist und
- die Haltelemente derart angeordnet sind, dass sie im Anschluss an die Vergrößerung
der Innenwinkel durch die Führung die äußeren Knickkanten des noch nicht vollständig
aufgefalteten, im Querschnitt ein Parallelogramm bildenden Packungsmantels aufnehmen
und durch anschließendes Bewegen mindestens eines der beiden Haltelemente zwischen
der Ausgangs- und der Endstellung den Packungsmantel vollständig auffalten, so dass
der Querschnitt des Packungsmantels rechteckig ist.
[0015] Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
13 gelöst.
[0016] Da mit Zunahme des spitzen Innenwinkels die Rückstellkräfte des Packungsmantels ansteigen,
lassen sich durch Begrenzung des Betrags des Innenwinkels die Haltekräfte des Greifers
wirksam reduzieren. Die Führung ist derart eingerichtet, dass sie eine Vergrößerung
der Innenwinkel auf einen Betrag von weniger als 90° bewirkt. Die maximale Vergrößerung
des Innenwinkels kann beispielsweise durch den Winkel zwischen einer Führungsfläche
der Führung und dem Bewegungsweg des Greifers sowie die Länge der Führungsfläche festgelegt
werden.
[0017] Der Übergang des Packungsmantels von der Führung in die Halteelemente erfolgt bei
gleichen Packungsmänteln mit einer gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Rückstellkraft,
wodurch die Geräusche beim Einschnappen in die Halteelemente ebenfalls reduziert werden.
Die Haltelemente sind derart angeordnet, dass sie im Anschluss an die Vergrößerung
der Innenwinkel durch die Führung die äußeren Knickkanten des noch nicht vollständig
aufgefalteten, im Querschnitt ein Parallelogramm bildenden Packungsmantels aufnehmen.
Die Halteelemente können zu diesem Zweck in Richtung des Bewegungswegs des Greifers
hinter der Führung oder einer Führungsfläche der Führung angeordnet sein.
[0018] Die Halteelemente zur Aufnahme der äußeren Knickkanten sind vorzugsweise in Bewegungsrichtung
des Greifers beim Entnehmen hinter der Führung angeordnet. Eines der Führungselemente
kann auch als Bestandteil der Führung am Ende einer Führungsfläche ausgeführt sein.
Die Halteelemente sind jedoch nicht an dem Greifer bzw. der nachgeordneten Transporteinrichtung
angeordnet, da dies den Arbeitszyklus des Entnehmens und Aufrichtens verlängern würde.
[0019] Mit Hilfe des mindestens einem zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung hin
und her beweglichen Haltelementes wird anschließend der Innenwinkel auf 90° vergrößert,
so dass der Packungsmantel in der Endstellung des Halteelementes bzw. der Halteelemente
den gewünschten rechteckigen Querschnitt einnimmt und vollständig aufgefaltet ist.
[0020] Die Führung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass zumindest in einem Endbereich
der Führung, in dem die Rückstellkräfte bereits stark angestiegen sind, ausschließlich
die äußere Knickkante anstelle der Packungswand des Packungsmantels geführt wird.
Die Führung und die Packungswand berühren sich daher zumindest in dem Endbereich der
Führung nicht, so dass Schleifspuren an der Packungswand durch hohe Andruckkräfte
in der Schlussphase der Bewegung entlang der Führung sicher verhindert werden. Die
aus den Rückstellmomenten resultierenden Kräfte werden ausschließlich über die geführte
Knickkante abgetragen und infolge dessen die Haltekräfte des Greifers weiter reduziert.
[0021] Konstruktiv vorteilhaft ist das Haltelement zur Aufnahme der geführten äußeren Knickkante
zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung hin- und her beweglich und das Haltelement
zur Aufnahme der diametral gegenüberliegenden äußeren Knickkante ortfest angeordnet.
[0022] Bevor der Packungsmantel den gewünschten rechteckigen Querschnitt bildet, gelangt
die vorlaufende Knickkante des Packungsmantels in das ortsfeste Halteelement, insbesondere
eine ortsfeste Halteleiste. Gleichzeitig gelangt die nachlaufende Knickkante des noch
ein nicht rechteckiges Parallelogramm bildenden Packungsmantels in den Wirkungsbereich
des zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung hin und her beweglichen Halteelementes.
Dieses bewegliche Halteelement wird nun von der Ausgangsstellung in die Endstellung
bewegt, bis der gewünschte rechteckige Querschnitt des Packungsmantels erreicht ist.
[0023] Der erforderliche Bewegungsweg zwischen der Ausgangs- und der Endstellung des Halteelementes
bzw. der Halteelemente hängt davon ab, wie weit der Packungsmantel am Ende der Führung
bereits aufgefaltet wurde, d.h. um welchen Winkelbetrag die spitzen Innenwinkel an
den äußeren Knickkanten des Packungsmantels am Ende der Führung kleiner als 90 Grad
sind.
[0024] Ein nahezu vollständiges Auffalten des Packungsmantels bevor die Halteelemente zur
Wirkung gelangen, bedingt einen kurzen Bewegungsweg zwischen der Ausgangs- und der
Endstellung des Halteelementes bzw. der Halteelemente. Ein weniger vollständiges Auffalten
des Packungsmantels bevor die Halteelemente zur Wirkung gelangen, bedingt einen längeren
Bewegungsweg zwischen der Ausgangs- und der Endstellung des Halteelementes bzw. der
Halteelemente. Der längere Bewegungsweg reduziert die Haltekräfte des Greifers und
die Geräuschentstehung, wirkt sich jedoch nachteilig auf die Prozessdauer für das
Auffalten des Packungsmantels aus, während der kürzere Bewegungsweg die Haltekräfte
des Greifers und die Geräuschentwicklung erhöht, jedoch die Prozessdauer verkürzt.
[0025] Unter Berücksichtigung des vorstehenden Zusammenhangs bewirkt die Führung insbesondere
eine Vergrößerung der spitzen Innenwinkel auf einen Betrag in einem Bereich von 30°
- 80°, vorzugsweise in einem Bereich von 45° - 60°.
[0026] Nachdem sich das bewegliche Haltelement in der Endstellung befindet bzw. die beiden
beweglichen Halteelemente in der Endstellung befinden und der Packungsmantel den gewünschten
rechteckigen Querschnitt aufweist, wird dieser vorzugsweise mit einer Hubvorrichtung
oder dem Greifer selbst auf eine auf der Förderlinie nachgeordnete Transporteinrichtung
übergeben, insbesondere auf den Dorn eines Transportrades aufgeschoben.
[0027] Eine weitere Reduktion der Haltekräfte lässt sich dadurch erreichen, dass der Bewegungsweg
des Greifers gradlinig ist und rechtwinklig zu der freigegebenen Packungswand des
Packungsmantels an der Entnahmeseite des Magazins verläuft, die der Greifer erfasst.
Der derart ausgerichtete Bewegungsweg des Greifers reduziert dessen Haltekräfte, insbesondere
die Saugkraft des vorzugsweise als Sauggreifer ausgestalteten Greifers. Die geradlinige
Führung reduziert zudem die Belastungen auf die Packungsmäntel und den Verschließ
der Sauger des Greifers.
[0028] Ein kontinuierliches Auffalten des Packungsmantels, bis dieser im Querschnitt ein
nicht rechteckiges Parallelogramm bildet, wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass
die Führung eine ebene Führungsfläche zum gleitenden Führen des äußeren Packungskante
umfasst und sich der Abstand zwischen der Führungsfläche und dem Bewegungsweg des
Greifers von der Entnahmeseite des Magazins in Richtung der Halteelemente zur Aufnahme
der äußeren Knickkanten kontinuierlich verringert.
[0029] Eine sichere und Material schonende Aufnahme des Packungsmantels an den äußeren Knickkanten
wird dadurch erreicht, dass jedes Halteelement zwei winklig zueinander angeordnete
Flächen aufweist, die in der Endstellung des bzw. der hin und her beweglichen Halteelemente(s)
flächig an den Packungswänden zur Anlage gelangen. Die entsprechenden Haltekräfte
werden dann nicht nur in die Knickkanten, sondern auch die angrenzenden Abschnitte
der Packungswände eingeleitet.
[0030] In konstruktiv vorteilhafter Ausgestaltung ist jedes bewegliche Halteelement insbesondere
als Winkelprofil ausgeführt. Als Antrieb für die hin und her bewegliche Halteleiste
dient ein Linearsystem umfassend einen Hebel mit Linearführung und Servomotor. In
Betracht kommen jedoch auch elektromechanische Linearantriebe.
[0031] Sofern die Platzverhältnisse in der Füllmaschine eine besonders kompakte Bauform
erfordern, kann in einer Ausgestaltung der Erfindung eines der beiden Haltelemente
an der Führung angeordnet sein. Das Haltelement ist insbesondere als integraler Bestandteil
der Führung ausgeführt; es kann beispielsweise einstückig mit der Führung als Fräs-
oder Gussteil ausgeführt sein.
[0032] Wenn mindestens eines der beiden Haltelemente aus der Ausgangstellung in die Endstellung
bewegt wird, ist die Führung des Packungsmantels entlang der Führung beendet. Es ist
daher auch möglich, das an der Führung angeordnete Haltelement zusammen mit der Führung
zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung hin und her beweglich auszuführen.
[0033] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 2
- eine schematische perspektivische Teilansicht einer Füllmaschine im Bereich der Entnahme-
und Auffaltvorrichtung, während der Entnahme eines flachgefalteten Packungsmantels
aus einem Magazin,
- Figur 3
- die Teilansicht der Füllmaschine nach Figur 2, während der Übergabe des aufgefalteten
Packungsmantels an ein entlang der Förderlinie nachgeordnetes Transportrad sowie
- Figur 3a
- eine Detailansicht eines Mantelschiebers einer Füllmaschine nach Figuren 2 und 3,
- Figuren 4 a-d
- eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Entnehmen und Auffalten
von Packungsmänteln aus einem Magazin einer Füllmaschine nach den Figuren 2 und 3
sowie
- Figuren 5 a-e
- eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Entnehmen und Auffalten
von Packungsmänteln aus einem Magazin eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Füllmaschine.
[0034] Soweit die in den Figuren 2 - 5 teilweise dargestellte erfindungsgemäßen Füllmaschinen
zur Abfüllung flüssiger Lebensmittel in Packungsbehälter übereinstimmende Bestandteile
umfasst, wie die teilweise in Figur 1 dargestellte Füllmaschine nach dem Stand der
Technik, werden übereinstimmende Bezugszeichen verwendet. Außerdem wird ergänzend
auf die Erläuterungen zu der in Figur 1 dargestellten Füllmaschine ausdrücklich Bezug
genommen.
[0035] An einem Rahmen (18) der Füllmaschine ist eingangs der Förderlinie das Magazin (2)
zur Aufnahme der flach gefalteten Packungsmäntel (1) zur Herstellung der Packungsbehälter
angeordnet. Das Magazin (2) umfasst Halteprofile (19a, b), die an den äußeren Knickkanten
(3a, b) der Packungsmäntel (1) zur Anlage gelangen. An den Stirnseiten der freien
Schenkel der Halteprofile (19a, b) befinden sich die als Vorsprünge ausgebildeten
Rückhalteelemente (8a, b). Die Rückhalteelemente (8a, b) hindern den von dem Magazin
(2) aufgenommenen, aufrecht stehenden Stapel aus Packungsmänteln (1) daran, an der
Entnahmeseite (7) aus dem Magazin (2) herauszufallen.
[0036] Die Entnahmeseite (7) des Magazins (2) gibt die beiden vorderen Packungswände (5a,
b) der insgesamt vier Packungswände (5a, b, 6a, b) des jeweils vorderen Packungsmantels
(1) frei. Die auf der Förderlinie der Füllmaschine dem Magazin (2) nachgeordnete Entnahme-
und Auffaltvorrichtung umfasst einen Sauggreifer (9) mit drei pneumatischen Saugern
zum Erfassen der an der Entnahmeseite (7) freigegebenen Packungswand (5a). Der Sauggreifer
(9) ist an einem Aktor (20) befestigt, der entlang eines geradlinigen Bewegungsweges
(21) senkrecht zu der freigegebenen Packungswand (5a) des Packungsmantels (1) verschieblich
angeordnet ist. Die Verschiebebewegung wird mit einem Linearsystem bewirkt.
[0037] Die Entnahme- und Auffaltvorrichtung weist darüber hinaus eine ebene Führungsfläche
(23) als Führung für die äußere Knickkante (3b) der anderen der beiden freigegebenen
Packungswände (5b) des Packungsmantels auf. Die ebene Führungsfläche (23) dient der
gleitenden Führung der äußeren Knickkante (3b).
[0038] In Richtung des Bewegungswegs (21) hinter der ebenen Führungsfläche (23) befindet
sich ein ortsfestes Halteelement (17) zur Aufnahme der äußeren Knickkante (3a). Das
Halteelement (24) zur Aufnahme der diametral gegenüberliegenden äußeren Knickkante
(3b) ist zwischen einer in den Figuren 4a) - c) dargestellten Ausgangsstellung und
einer in Figur 4 d) dargestellten Endstellung mittels eines Linearantriebs hin und
her beweglich. Sowohl das ortsfeste Halteelement (17), als auch das bewegliche Halteelement
(24) sind als Winkelprofil ausgestaltet. Die beiden winklig zueinander angeordneten
Flächen des Winkelprofils gelangen in der in Figur 4 d) dargestellten Endstellung
an den Packungswänden (5a, 6a bzw. 5b, 6b) zur Anlage.
[0039] Wie insbesondere aus den Figuren 4a) - d) erkennbar verringert sich der Abstand der
ebenen Führungsfläche (23) und dem Bewegungsweg (21) des Sauggreifers (9) von der
Entnahmeseite (7) des Magazins (2) in Richtung der Halteelemente (17, 24) kontinuierlich.
[0040] Um den von den Haltelementen (17, 24) vollständig aufgerichteten Packungsmantel (1)
an eine der Entnahme- und Auffaltvorrichtung nachgeordnete Transporteinrichtung (22)
der Füllmaschine zu übergeben ist ein Mantelschieber (28) vorgesehen, der mittels
eines umlaufenden Bandes (30) vertikal auf und ab bewegbar ist.
[0041] Die Transporteinrichtung (22) umfasst ein um eine Achse (25) drehbares Transportrad
(26) mit vier sich radial nach außen erstreckenden, parallelen Aufnahmen, die jeweils
mehrere Profile (27) aufweisen, die an der inneren Knickkante (4a) sowie den Packungswänden
(6a, b) zur Anlage gelangen. Die Profile (27) bilden Zellen aus, in die die aufgefalteten
Packungsmäntel (1) mit rechteckigem Querschnitt von dem Aktor (20) einschiebbar sind.
Die Drehachse (25) des Transportrades (26) verläuft in einer horizontalen Ebene quer
zur Förderlinie (21) der Füllmaschine. Das Transportrad (26) wird von einem nicht
dargestellten Antrieb schrittweise um jeweils 90 Grad um die Drehachse (25) des Transportrades
gedreht. Von dem dargestellten Transportrad (26) werden die aufgefalteten Packungsmäntel
an weitere, in den Figuren nicht dargestellte Transporteinrichtungen übergeben, um
an den Packungsmänteln (1) Bearbeitungsschritte zur Herstellung des Packungsbehälters
durchzuführen.
[0042] Das Magazin (2) der teilweise dargestellten Füllmaschine nach Figur 5 stimmt mit
dem Magazin (2) der Füllmaschine nach den Figuren 2 bis 4 überein, so dass auf die
dortigen Erläuterungen verwiesen wird.
[0043] Die Entnahmeseite (7) des Magazins (2) gibt die beiden vorderen Packungswände (5a,
b) der insgesamt vier Packungswände (5a, b, 6a, b) des jeweils vorderen Packungsmantels
(1) frei. Die auf der Förderlinie der Füllmaschine dem Magazin (2) nachgeordnete Entnahme-
und Auffaltvorrichtung umfasst einen Sauggreifer (9) mit drei pneumatischen Saugern
zum Erfassen der an der Entnahmeseite (7) freigegebenen Packungswand (5a). Der Sauggreifer
(9) ist an einem Aktor (20) befestigt, der entlang eines geradlinigen Bewegungsweges
(21) senkrecht zu der freigegebenen Packungswand (5a) des Packungsmantels (1) verschieblich
angeordnet ist. Die Verschiebebewegung wird mit einem herkömmlichen Linearantrieb,
insbesondere einem pneumatischen Zylinder bewirkt.
[0044] Die Entnahme- und Auffaltvorrichtung weist darüber hinaus eine gekrümmte Führungsfläche
(23) als Führung für die andere der beiden freigegebenen Packungswände (5b) des Packungsmantels
(1) auf. Die gekrümmte Führungsfläche (23) dient der gleitenden Führung zunächst der
Packungswand (5b) (vgl. Figur 5 b)) und sodann (vgl. Figur 5 c)) der äußeren Knickkante
(3b). Der Übergang auf die Knickkantenführung bewirkt , dass zumindest in einem Endabschnitt
der Führungsfläche (23), in dem die durch den Packungsmantel (1) verursachten Rückstellkräfte
bereits stark angestiegen sind, ausschließlich die äußere Knickkante (3b) anstelle
der Packungswand (5b) des Packungsmantels (1) geführt wird. Die Führungsfläche (23)
und die Packungswand (5b) berühren sich daher zumindest in dem Endabschnitt nicht,
so dass Schleifspuren an der Packungswand (5b) durch hohe Andruckkräfte in der Schlussphase
der Bewegung entlang der Führungsfläche (23) sicher verhindert werden. Zugleich werden
die Haltekräfte des Sauggreifers (9) in der kritischen Schlussphase der Auffaltbewegung
durch die Führung weiter reduziert.
[0045] In Richtung des Bewegungswegs (21) hinter der gekrümmten Führungsfläche (23) befindet
sich auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung ein ortsfestes Halteelement (17)
zur Aufnahme der äußeren Knickkante (3a) (vgl. Figur 5d)). Das ortsfeste Halteelement
(17) ist als Winkelprofil ausgestaltet. Das Halteelement (24) zur Aufnahme der diametral
gegenüberliegenden äußeren Knickkante (3b) ist bei dieser Ausführungsform an der Führung
selbst angeordnet. Das Haltelement (24) weist zwei rechtwinklig zueinander angeordnete
Flächen auf, die als integraler Bestandteil des Führungselementes (13) gegenüber der
ebenfalls an dem Führungselement (13) angeordneten, gekrümmten Führungsfläche (23)
zurückspringen.
[0046] Das Führungselement (13) umfassend die Führungsfläche (23)und das Haltelement (24)
ist aus der in den Figuren 5a) - d) dargestellten Ausgangsstellung und der in Figur
5 e) dargestellten Endstellung mittels eines Linearantriebs hin und her beweglich.
Die beiden rechtwinklig zueinander angeordneten Flächen des integrierten Haltelementes
(24) gelangen in der in Figur 5 e) dargestellten Endstellung an den Packungswänden
(5b, 6b) zur Anlage.
[0047] Um den von den Haltelementen (17, 24) vollständig aufgerichteten Packungsmantel (1)
an eine der Entnahme- und Auffaltvorrichtung nachgeordnete Transporteinrichtung (22)
der Füllmaschine zu übergeben ist auch bei dieser Ausführungsform ein Mantelschieber
(28) vorgesehen, der mittels eines umlaufenden Bandes (30) vertikal auf und ab bewegbar
ist.
[0048] Die Transporteinrichtung (22) ist entsprechend der Darstellung in den Figuren 2 bis
4 aufgebaut, so dass auf die dortigen Ausführungen Bezug genommen wird.
[0049] Nachfolgend wird das Verfahren zum Entnehmen und Auffalten der Packungsmäntel (1)
aus dem Magazin (2) der Füllmaschine unter Bezugnahme auf die Figuren 2 - 4 näher
erläutert:
Zunächst wird das Magazin (2) mit einem Stapel flach gefalteter Packungsmäntel (1)
befüllt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aufrecht stehen. Das Magazin (2)
gibt die beiden vorderen Packungswände (5a, b) an der Entnahmeseite (7) des Magazins
(2) zum Erfassen durch den Sauggreifer (9) frei. Der Sauggreifer (9) wird von dem
Aktor (20) in Richtung der Entnahmeseite (7) in eine vordere Position des Bewegungswegs
(21) bewegt und erfasst die freigegebene vordere Packungswand (5a) mit Hilfe der drei
Sauger des Sauggreifers (9), indem in den Saugern ein Unterdruck pneumatisch erzeugt
wird. Anschließend wird der Sauggreifer (9) aus der vorderen Stellung des Bewegungswegs
(21) in Richtung seiner hinteren Position mit Hilfe des Aktors (20) entlang des Bewegungswegs
(21) bewegt. Dabei kommt zunächst die äußere Knickkante (3a) von dem Rückhalteelement
(8a) frei, während die äußere Knickkante (3b) noch von dem Rückhalteelement (8b) an
der Entnahmeseite (7) zurückgehalten wird. Dabei öffnet sich der Packungsmantel parallelogrammartig,
wie dies insbesondere auch aus der perspektivischen Darstellung nach Figur 2 sowie
Figur 4 a) erkennbar ist. Während der weiteren Bewegung des Packungsmantels (1) entlang
des Bewegungswegs (21) mit Hilfe des Sauggreifers (9) kommt auch die äußere Knickkante
(3b) von dem Rückhalteelement (8 b) frei und gleitet entlang der ebenen Führungsfläche
(23), wodurch eine kontinuierliche Vergrößerung der spitzen Innenwinkel (15a, b) zwischen
den Packungswänden (5b, 6b bzw. 5a, 6a) bewirkt wird, bis diese Innenwinkel (15a,
b) in dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Ende der Führungsfläche (23) etwa 50
° betragen (vgl. Figur 4 c)).
[0050] Zu diesem Zeitpunkt gelangt die geführte äußere Knickkante (3b) in den Wirkungsbereich
des beweglichen Halteelementes (24), das sich noch in der Ausgangsstellung befindet
(vgl. Figur 4 c)). Die diametral gegenüberliegende äußere Knickkante (3a) wird zu
diesem Zeitpunkt in dem ortsfesten Halteelement (17) aufgenommen. Der Querschnitt
des von den beiden Halteelementen (24, 17) aufgenommenen Packungsmantels (1) bildet
ein nicht rechteckiges Parallelogramm.
[0051] Nun wird das bewegliche Halteelement (24) aus der Ausgangsstellung (Figur 4c) in
die in Figur 4 d) dargestellte Endstellung bewegt, wobei der Querschnitt des von den
Halteelementen (17, 24) aufgenommene Packungsmantels (1) ein Rechteck bildet, sobald
das bewegliche Halteelement (24) die Endstellung eingenommen hat (vgl. Figur 4d).
[0052] Sobald das bewegliche Halteelement (24) die in Figur 4 d) dargestellte Endstellung
eingenommen hat, befinden sich die beiden Halteelemente (17, 24) fluchtend zu einer
der durch die Profile (27) gebildeten Aufnahmen des Transportrades (26). Die Sauger
des Sauggreifers (9) werden abgeschaltet.
[0053] Der aufgerichtete Packungsmantel (1) kann nun mit Hilfe des Mantelschiebers (28),
der den Packungsmantel (1) an seiner Unterkante (29) erfasst, auf die Aufnahme geschoben
werden. Sobald sich der Packungsmantel (1) in den Profilen (27) der Aufnahme befindet,
fährt der Sauggreifer (9) wieder in Richtung auf die Stapelvorderseite, der Entnahmeseite
(7) des Magazins (2) zu, um den nächsten Packungsmantel (1) zu erfassen. Währenddessen
fährt der Mantelschieber (28) am Band (30) nach unten, um den nächsten aufgerichteten
Packungsmantel (1) an seiner Unterkante (29) zu erfassen und auf die Aufnahme aufzuschieben.
Bezugszeichenliste
Nr. |
Bezeichnung |
1 |
Packungsmantel |
2 |
Magazin |
3 a, b |
äußere Knickkanten |
4 a, b |
innere Knickkanten |
5 a, b |
Packungswände |
6 a, b |
Packungswände |
7 |
Entnahmeseite |
8 |
Rückhaltelemente |
9 |
Sauggreifer |
10 |
Achse |
11 |
Schwenkarm |
12 |
Führungsfläche |
13 |
Führungselemente |
14 |
Bewegungsweg |
15 a, b |
Innenwinkel |
16 |
Halteelement |
17 |
Halteelement |
18 |
Rahmen |
19 a, b |
Halteprofile |
20 |
Aktor |
21 |
Bewegungsweg |
22 |
Transporteinrichtung |
23 |
ebene Führungsfläche |
24 |
Halteelement (beweglich) |
25 |
Dreh-Achse Transportrad |
26 |
Transportrad |
27 |
Profile |
28 |
Mantelschieber |
29 |
Unterkante |
30 |
Band |
1. Füllmaschine zum Abfüllen von Produkten in Packungsbehälter umfassend
- ein Magazin zur Aufnahme von flach gefalteten Packungsmänteln (1) zur Herstellung
der Packungsbehälter, wobei jeder flach gefaltete Packungsmantel (1) vier durch parallel
verlaufende äußere und innere Knickkanten (3a, b, 4a, b) voneinander getrennte Packungswände
(5a, b, 6a, b) aufweist und an den äußeren Knickkanten (3a, b) jeweils ein spitzer
Innenwinkel (15a, b) zwischen den Packungswänden (5a, 6a bzw. 5b, 6b) eingeschlossen
ist,
- eine Entnahmeseite (7) des Magazins (2), die zwei der vier Packungswände (5a, b,
6a, b) des jeweils vorderen Packungsmantels (1) in dem Magazin (2) freigibt,
- einen Greifer (9) zum Erfassen einer (5a) der beiden freigegebenen Packungswände
(5a, b) des Packungsmantels (1) an der Entnahmeseite (7) des Magazins (2) und zum
Bewegen des Packungsmantels (1) entlang eines Bewegungswegs (21),
- eine Führung (23), die mit der Bewegung des Packungsmantels (1) entlang des Bewegungswegs
(21) eine Vergrößerung der Innenwinkel (15a, b) bewirkt, die an den äußeren Knickkanten
(3a, b) zwischen den Packungswänden (5a, 6a bzw. 5b, 6b) eingeschlossen sind,
- Haltelemente (17, 24) zur Aufnahme der äußeren Knickkanten (3a, b) des Packungsmantels
(1),
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Führung (23) derart eingerichtet ist, dass sie eine Vergrößerung der Innenwinkel
(15a, b) auf einen Betrag von weniger als 90° bewirkt,
- mindestens eines der beiden Halteelemente (24) zwischen einer Ausgangs- und einer
Endstellung hin- und her beweglich angeordnet ist und
- die Haltelemente (17, 24) derart angeordnet sind, dass sie im Anschluss an die Vergrößerung
der Innenwinkel (15a, b) durch die Führung (23) die äußeren Knickkanten (3a, 3b) des
noch nicht vollständig aufgefalteten, im Querschnitt ein Parallelogramm bildenden
Packungsmantels (1) aufnehmen und durch anschließendes Bewegen mindestens eines der
beiden Haltelemente (24) zwischen der Ausgangs- und der Endstellung den Packungsmantel
(1) vollständig auffalten, so dass der Querschnitt des Packungsmantels (1) rechteckig
ist.
2. Füllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Haltelemente (24) zur Aufnahme der geführten äußeren Knickkante
(3b) zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung hin und her beweglich und das
andere Haltelement (17) zur Aufnahme der diametral gegenüberliegenden äußeren Knickkante
(3a) ortfest angeordnet ist.
3. Füllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausgangsstellung jedes hin- und her beweglichen Halteelementes (24) der Querschnitt
des von den Haltelementen (17, 24) aufgenommenen Packungsmantels (1) ein nicht rechteckiges
Parallelogramm bildet.
4. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsweg (21) des Greifers (9) geradlinig ist.
5. Füllmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsweg (21) des Greifers (9) rechtwinklig zu der freigegebenen, von dem
Greifer erfassten Packungswand (5a) an der Entnahmeseite (7) des Magazins (2) verläuft.
6. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (9) als Sauggreifer ausgestaltet ist.
7. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung eine Führungsfläche (23) zum zumindest teilweise gleitenden Führen der
äußeren Knickkante (3b) umfasst.
8. Füllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (23) eben ist und sich der Abstand zwischen der ebenen Führungsfläche
(23) und dem Bewegungsweg (21) des Greifers (9) von der Entnahmeseite (7) des Magazins
(2) in Richtung der Halteelemente (17, 24) zur Aufnahme der äußeren Knickkanten (3a,
b) kontinuierlich verringert.
9. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Haltelement (17, 24) zwei winklig zueinander angeordnete Flächen aufweist,
die in der Endstellung jedes hin- und her beweglichen Halteelementes (24) an den Packungswänden
(5a, 6a bzw. 6a, 6b) zur Anlage gelangen.
10. Füllmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Haltelement (17, 24) ein Winkelprofil aufweist.
11. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Haltelemente (24) an der Führung (23) angeordnet ist.
12. Füllmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Führung angeordnete Haltelement (24) zusammen mit der Führung (23) zwischen
der Ausgangs- und der Endstellung hin und her beweglich angeordnet ist.
13. Verfahren zum Entnehmen und Auffalten von Packungsmänteln (1) aus einem Magazin (2)
einer Füllmaschine zum Abfüllen von Produkten in Packungsbehälter umfassend die Verfahrensschritte
- Einbringen von flach gefalteten Packungsmänteln (1) in das Magazin (2), wobei jeder
flach gefaltete Packungsmantel (1) vier durch parallel verlaufende äußere und innere
Knickkanten (3a, b, 4a, b) voneinander getrennte Packungswände (5a,6a bzw. 5b, 6b)
aufweist und an den äußeren Knickkanten (3a, b) jeweils ein spitzer Innenwinkel (15a,
b) zwischen den Packungswänden (5a, 6a bzw. 5b, 6b) eingeschlossen ist,
- Freigeben von zwei (5a, b) der vier Packungswände (5a, b, 6a, b) des jeweils vorderen
Packungsmantels (1) an einer Entnahmeseite (7) des Magazins (2),
- Erfassen einer (5a) der beiden freigegebenen Packungswände (5a, b) des Packungsmantels
an der Entnahmeseite (7) des Magazins (2) und Bewegen des Packungsmantels (1) entlang
eines Bewegungswegs (21) mit Hilfe eines Greifers (9),
- Führen des Packungsmantels (1) entlang einer Führung (23), die durch das Bewegen
des Packungsmantels (1) entlang des Bewegungswegs (21) eine Vergrößerung der Innenwinkel
(15a, b) bewirkt, die zwischen den Packungswänden (5a, 6a bzw. 5b, 6b) an den äußeren
Knickkanten (3a, b) eingeschlossen sind,
- Aufnehmen der äußeren Knickkanten (3a, b) des derart aufgefalteten, im Querschnitt
ein Parallelogramm bildenden Packungsmantels (1) mit Hilfe von Haltelementen (17,
24),
dadurch gekennzeichnet, dass
- durch das Bewegen des Packungsmantels (1) entlang des Bewegungswegs (21) eine Vergrößerung
der spitzen Innenwinkel (15a, b) auf weniger als 90° bewirkt wird,
- anschließend zumindest eine der beiden äußeren Knickkanten (3a, 3b) in einer Ausgangsstellung
eines hin- und her beweglichen Halteelementes (24) aufgenommen wird, wobei der Querschnitt
des von den Haltelementen (17, 24) aufgenommenen Packungsmantels (1) in der Ausgangsstellung
des Haltelementes bzw. der Haltelemente ein nicht rechteckiges Parallelogramm bildet
und
- sodann jedes hin- und her bewegliche Halteelement (24) aus der Ausgangsstellung
in eine Endstellung bewegt wird, wobei der Querschnitt des von den Haltelementen (17,
24) aufgenommenen Packungsmantels (1) in der Endstellung ein Rechteck bildet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Packungsmantel (1) entlang eines geradlinigen Bewegungswegs (21) mit Hilfe des
Greifers (9) bewegt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (9) rechtwinklig zu der an der Entnahmeseite (7) des Magazins (2) freigegebenen
und von dem Greifer (9) erfassten Packungswand (5a) des Packungsmantels (1) bewegt
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, die äußere Knickkante (3b) des Packungsmantels (1) entlang einer ebenen Führungsfläche
(23) gleitend geführt wird.
1. A filling machine for filling products into packaging containers comprising
- a magazine for receiving flat-folded packaging jackets (1) for producing the packaging
containers, wherein each flat-folded packaging jacket (1) has four packaging walls
(5a, b, 6a, b) separated from one another by parallel outer and inner bending edges
(3a, b, 4a, b) and at the outer bending edges (3a, b) an acute internal angle (15a,
b) is included in each case between the packaging walls (5a, 6a or 5b, 6b),
- a removal side (7) of the magazine (2) which exposes two of the four packaging walls
(5a, b, 6a, b) of the respectively front packaging jacket (1) in the magazine (2),
- a gripper (9) for gripping one (5a) of the two exposed packaging walls (5a, b) of
the packaging jacket (1) on the removal side (7) of the magazine (2) and for movement
of the packaging jacket (1) along a movement path (21),
- a guide (23) which with the movement of the packaging jacket (1) along the movement
path (21), brings about an enlargement of the internal angles (15a, b) which are included
between the packaging walls (5a, 6a or 5b, 6b) at the outer bending edges (3a, b),
- retaining elements (17, 24) for receiving the outer bending edges (3a, b) of the
packaging jacket (1),
characterised in that
- the guide (23) is adapted to bring about an enlargement of the internal angle (15a,
b) to an amount of less than 90°,
- at least one of the two retaining elements (24) is arranged so that it can move
to and fro between a starting and an end position, and
- the retaining elements (17, 24) are arranged in such a manner that following the
enlargement of the internal angle (15a, b) by the guide (23), they receive the outer
bending edges (3a, 3b) of the not yet completely unfolded packaging jacket (1) forming
a parallelogram in cross-section and completely unfold the packaging jacket (1) due
to subsequent movement of at least one of the two retaining elements (24) between
the initial and the end position so that the cross-section of the packaging jacket
(1) is rectangular.
2. The filling machine according to claim 1, characterised in that one of the two retaining elements (24) for receiving the guided outer bending edge
(3b) is disposed so that it can move to and fro between an initial and an end position
and the other retaining element (17) is disposed in a fixed position for receiving
the diametrically opposite outer bending edge (3a).
3. The filling machine according to claim 1 or 2, characterised in that in the initial position of each retaining element (24) which can be moved to and
fro, the cross-section of the packaging jacket (1) received by the retaining elements
(17, 24) forms a non-rectangular parallelogram.
4. The filling machine according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the movement path (21) of the gripper (9) is rectilinear.
5. The filling machine according to claim 4, characterised in that the movement path (21) of the gripper (9) runs at right angles to the exposed packaging
wall (5a) gripped by the gripper on the receiving side (7) of the magazine (2).
6. The filling machine according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the gripper (9) is configured as a suction gripper.
7. The filling machine according to any one of claims 1 to 6, characterised in that the guide comprises a guide surface (23) for at least partial sliding guidance of
the outer bending edge (3b).
8. The filling machine according to claim 7, characterised in that the guide surface (23) is flat and the distance between the flat guide surface (23)
and the movement path (21) of the gripper (9) from the removal side (7) of the magazine
(2) in the direction of the retaining elements (17, 24) for receiving the outer bending
edges (3a, b) decreases continuously.
9. The filling machine according to any one of claims 1 to 8, characterised in that each retaining element (17, 24) comprises two surfaces arranged at an angle to one
another which come to rest against the packaging walls (5a, 6a or 6a, 6b) in the end
position of each retaining element (24) which can be moved to and fro.
10. The filling machine according to claim 9, characterised in that each retaining element (17, 24) has an angular profile.
11. The filling machine according to any one of claims 1 to 10, characterised in that one of the two retaining elements (24) is disposed on the guide (23).
12. The filling machine according to claim 11, characterised in that the retaining element (24) disposed on the guide is disposed so that it can move
to and fro together with the guide (23) between the initial and the end position.
13. A method for removing and unfolding packaging jackets (1) from a magazine (2) of a
filling machine for filling products in packaging containers comprising the process
steps
- introducing flat-folded packaging jackets (1) into the magazine (2), wherein each
flat-folded packaging jacket (1) has four packaging walls (5a, 6a, or 5b, 6b) separated
from one another by parallel outer and inner bending edges (3a, b, 4a, b) and at the
outer bending edges (3a, b) an acute internal angle (15a, b) is included in each case
between the packaging walls (5a, 6a or 5b, 6b),
- exposing two (5a, b) of the four packaging walls (5a, b, 6a, b) of the respectively
front packaging jacket (1) on a removal side (7) of the magazine (2),
- gripping one (5a) of the two exposed packaging walls (5a, b) of the packaging jacket
on the removal side (7) of the magazine (2) and moving the packaging jacket (1) along
a movement path (21) with the aid of a gripper (9),
- guiding the packaging jacket (1) along a guide (23) which by moving the packaging
jacket (1) along the movement path (21), brings about an enlargement of the internal
angles (15a, b) which are included between the packaging walls (5a, 6a or 5b, 6b)
at the outer bending edges (3a, b),
- receiving the outer bending edges (3a, b) of the packaging jacket (1) unfolded in
such a manner as to form a parallelogram in cross-section with the aid of retaining
elements (17, 24),
characterised in that
- by the movement of the packaging jacket (1) along the movement path (21) an enlargement
of the acute internal angle (15a, b) to an amount of less than 90° is brought about,
- subsequently, at least one of the two outer bending edges (3a, 3b) is received in
an initial position of a retaining element (24) which can be moved to and fro, wherein
the cross-section of the packaging jacket (1) received by the retaining elements (17,
24) in the initial position of the retaining element or the retaining elements forms
a non-rectangular parallelogram and
- then each of the retaining elements (24) which can be moved to and fro is moved
from the initial position into the end position, wherein the cross section of the
packaging jacket (1) received by the retaining elements (17, 24) in the end position
forms a rectangle.
14. The method according to claim 13, characterised in that the packaging jacket (1) is moved along a rectilinear movement path (21) with the
aid of the gripper (9).
15. The method according to claim 14, characterised in that the gripper (9) is moved at right angles to the packaging wall (5a) of the packaging
jacket (1) exposed on the removal side (7) of the magazine (2) and gripped by the
gripper (9).
16. The method according to any one of claims 13 to 15, characterised in that the outer bending edge (3b) of the packaging jacket (1) is moved in a sliding manner
along a flat guide surface (23).
1. Machine de remplissage destinée à remplir des contenants d'emballage avec des produits,
comprenant
- un magasin destiné à recevoir des enveloppes d'emballage (1) pliées à plat, pour
la fabrication des contenants d'emballage, chaque enveloppe d'emballage (1) plié à
plat comportant quatre parois d'emballage (5a, b, 6a, b) séparées les unes des autres
par des arêtes d'inflexion extérieures et intérieures (3a, b, 4a, b), s'étendant à
la parallèle et sur les arêtes d'inflexion (3a, b) extérieures chaque fois un angle
intérieur (15a, b) étant inclus entre les parois d'emballage (5a, 6a ou 5b, 6b),
- un côté de prélèvement (7) du magasin (2) qui libère dans le magasin (2) deux des
quatre parois d'emballage (5a, b, 6a, b) de l'enveloppe d'emballage (1) chaque fois
antérieure,
- un grappin (9) pour saisir l'une (5a) des deux parois d'emballage (5a, b) libérées
de l'enveloppe d'emballage (1) sur le côté de prélèvement (7) du magasin (2) et pour
déplacer l'enveloppe d'emballage (1) le long d'un trajet de déplacement (21),
- un guidage (23), qui avec le déplacement de l'enveloppe d'emballage (1) provoque
le long du trajet de déplacement (21) un agrandissement des angles intérieurs (15a,
b) qui sont inclus sur les arêtes d'inflexion (3a, b) extérieures, entre les parois
d'emballage (5a, 6a ou 5b, 6b),
- des éléments de maintien (17, 24), destinés à recevoir les arêtes d'inflexion (3a,
b) extérieures de l'enveloppe d'emballage (1),
caractérisée en ce que
- le guidage (23) est aménagé de telle sorte qu'il provoque un agrandissement des
angles intérieurs (15a, b) à un montant inférieur à 90°,
- au moins l'un des deux éléments de maintien (24) est placé en étant mobile en aller
et retour entre une position initiale et une position finale et
- les éléments de maintien (17, 24) sont placés de telle sorte qu'à la suite de l'agrandissement
des angles intérieurs (15a, b) par le guidage (23), ils accueillent les arêtes d'inflexion
(3a, 3b) extérieures de l'enveloppe d'emballage (1) pas encore entièrement dépliée,
formant un parallélogramme dans la section transversale et par déplacement consécutif
d'au moins l'un des deux éléments de maintien (24) entre la position initiale et la
position finale déploient entièrement l'enveloppe d'emballage (1), de sorte que la
section transversale de l'enveloppe d'emballage (1) soit rectangulaire.
2. Machine de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un des deux éléments de maintien (24) destiné à recevoir l'arête d'inflexion (3b)
extérieure guidée est mobile en aller et retour entre une position initiale et une
position finale et en ce que l'autre élément de maintien (17) destiné à recevoir l'arête d'inflexion (3a) extérieure
diamétralement opposée est placé de manière stationnaire.
3. Machine de remplissage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que dans la position initiale de chaque élément de maintien (24) mobile en aller et retour,
la section transversale de l'enveloppe d'emballage (1) reprise par les éléments de
maintien (17, 24) forme un parallélogramme non rectangulaire.
4. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le trajet de déplacement (21) du grappin(9) est rectiligne.
5. Machine de remplissage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le trajet de déplacement (21) du grappin (9) s'étend à angle droit par rapport à
la paroi d'emballage (5a) libérée, saisie par le crampon sur le côté de prélèvement
(7) du magasin (2).
6. Machine de guidage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le grappin (9) est conçu en tant que grappin aspirant.
7. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le guidage comprend une surface de guidage (23) pour le guidage au moins partiellement
coulissant de l'arête d'inflexion (3b) extérieure.
8. Machine de remplissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la surface de guidage (23) est plane et en ce que l'écart entre la surface de guidage (23) plane et le trajet de déplacement (21) du
grappin (9) se réduit en continu du côté prélèvement (7) du magasin (2) en direction
des éléments de maintien (17, 24), pour recevoir les arêtes d'inflexion (3a, b) extérieures.
9. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque élément de maintien (17, 24) comporte deux surfaces placées de manière angulaire
l'une par rapport à l'autre, qui dans la position finale de chaque élément de maintien
(24) mobile en aller et retour viennent se mettre en appui sur les parois d'emballage
(5a, 6a ou 6a, 6b).
10. Machine de remplissage selon la revendication 9, caractérisée en ce que chaque élément de maintien (17, 24) comporte un profilé angulaire.
11. Machine de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'un des deux éléments de maintien (24) est placé sur le guidage (23) ;
12. Machine de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'élément de maintien (24) placé sur le guidage est placé en commun avec le guidage
(23) en étant mobile en aller et retour entre la position initiale et la position
finale.
13. Procédé de prélèvement et de déploiement d'enveloppes d'emballage (1) hors d'un magasin
(2) d'une machine de remplissage destinée à remplir des conteneurs d'emballage de
produits, comprenant les étapes :
- Introduction d'enveloppes d'emballage (1) pliées à plat dans le magasin (2), chaque
enveloppe d'emballage (1) pliée à plat comportant quatre parois d'emballage (5a, 6a
ou 5b, 6b) séparées l'une de l'autre par des arêtes d'inflexion (3a, b, 4a, b) extérieures
et intérieures, s'étendant à la parallèle et sur les arêtes d'inflexion (3a, b) extérieures,
chaque fois un angle aigu (15a, b) étant inclus entre les parois d'emballage (5a,
6a ou 5b, 6b),
- Libération de deux (5a, b) des quatre parois d'emballage (5a, b, 6a, b) de l'enveloppe
d'emballage (1) chaque fois antérieure sur un côté de prélèvement (7) du magasin (2),
- Saisie de l'une (5a) des deux parois d'emballage (5a, b) libérées de l'enveloppe
d'emballage sur le côté de prélèvement (7) du magasin (2) et déplacement de l'enveloppe
d'emballage (1) le long d'un trajet de déplacement (21), à l'aide d'un grappin (9),
- Guidage de l'enveloppe d'emballage (1) le long d'un guidage (23) qui par le déplacement
de l'enveloppe d'emballage (1) le long d'un trajet de déplacement (21) provoque un
agrandissement des angles intérieurs (15a, b), qui est inclus entre les parois d'emballage
(5a, 6a ou 5b, 6b) sur les arêtes d'inflexion (3a, b) extérieures,
- Reprise des arêtes d'inflexion (3a, b) extérieures de l'enveloppe d'emballage (1)
ainsi déployée, formant un parallélogramme dans la section transversale à l'aide d'éléments
de maintien (17, 24),
caractérisé en ce que
- par le déplacement de l'enveloppe d'emballage (1) le long du trajet de déplacement
(21), il est provoqué un agrandissement des angles aigus intérieurs (15a, b) à moins
de 90 °,
- par la suite, au moins l'une des deux arêtes d'inflexion (3a, 3b) extérieures est
reprise dans une position initiale d'un élément de maintien (24) se déplaçant en aller
et retour, dans la position initiale de l'élément de maintien ou des éléments de maintien,
la section transversale de l'enveloppe d'emballage (1) reprise par les éléments de
maintien (17, 24) formant un parallélogramme non rectangulaire et
- ensuite, chaque élément de maintien (24) déplaçable en aller et retour est déplacé
de la position initiale dans une position finale, la section transversale de l'enveloppe
d'emballage (1) reprise par les éléments de maintien (17, 24) formant un rectangle
dans la position finale.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on déplace l'enveloppe d'emballage (1) le long d'un trajet de déplacement (21) rectiligne,
à l'aide du grappin (9).
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on déplace le grappin (9) à angle droit par rapport à la paroi d'emballage (5a) de
l'enveloppe d'emballage (1) libérée sur le côté de prélèvement (7) du magasin (2)
et saisie par le crampon (9).
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que l'arête d'inflexion (3b) extérieure de l'enveloppe d'emballage (1) est guidée en
coulissant le long d'une surface de guidage (23) plane.