Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verpacken von Stückgütern gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 beziehungsweise 18.
GB-A-1'444'640 beschreibt eine Vorrichtung zum Verpacken von übereinander gestapelten Biskuits. Die Biskuits werden als Stapel auf eine Kartonhülle gelegt. Die Kartonhülle und die Biskuits werden mittels eines Mitnehmers in Förderrichtung nach vorne geschoben, wo der Karton in einer Faltstation gefaltet und in einer nachfolgenden Schlauchbeutelstation in einen Schlauch eingeführt wird. Der Schlauch wird anschliessend in einer Schweiss- und Schneideinheit in Schlauchbeutel unterteilt.
Nun ist es zum Teil jedoch wünschenswert, verschiedenartige Stückgüter übereinander liegend in einen gemeinsamen Schlauchbeutel abzupacken. So gibt es insbesondere asiatische Nudelgerichte, bei welchen getrocknete Nudeln und in kleinen Beuteln abgepackte Saucen oder Gewürze in einem gemeinsamen Beutel abgepackt sind. Die Nudeln liegen dabei in Form eines flachen Fladens vor und sind nicht weiter verpackt. Bevorzugt wird eine Verpackungsart, bei welcher die Beutel auf dem Nudelfladen aufliegend in den Schlauchbeutel eingebracht werden. Dabei ist der Schlauchbeutel so schmal ausgebildet, dass die übereinander liegenden Stückgüter in ihrer Lage gehalten werden. Die Schwierigkeit bei dieser Verpackungsart liegt darin, dass die Beutel aufgrund ihrer Form und aufgrund der nicht planen Auflagefläche der Nudelfladen dazu neigen, während dem Transport zur Schlauchbeutelstation vom Nudelfladen hinunterzurutschen. Zudem wird der Transport um so instabiler, je mehr Beutel auf dem Fladen aufgelegt sind.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verpacken von Stückgütern zu schaffen, welche es auf einfache und effiziente Art und Weise ermöglichen, unterschiedliche Stückgüter übereinander liegend sicher in eine gemeinsame Verpackung einzubringen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welche eine Verpackung der oben beschriebenen Nudelgerichte ermöglicht.
Diese Aufgabe lösen eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 beziehungsweise 18.
Erfindungsgemäss werden Stückgüter einer ersten Art auf einem ersten Förderer zugeführt und die Stückgüter einer zweiten Art werden über Zufuhrstationen so mittels eines zweiten Förderers angeordnet, dass die Stückgüter zweiter Art bereits geschichtet übereinander liegen und Gruppen bilden. Die gruppierten Stückgüter zweiter Art werden anschliessend auf die Stückgüter erster Art gelegt. Bei der Einführung in den Schlauchbeutel wird kraftbeaufschlagt, damit die Gruppierung ihre Gestalt beibehält.
Dies ermöglicht, Stückgüter verschiedener Arten, welche eigentlich nicht stapelbar sind, sicher übereinander anzuordnen, sie übereinander liegend sicher zu transportieren und sie in dieser Lage sicher in einer horizontalen Schlauchbeutelmaschine zu verpacken. Dank der sicheren Führung während des gesamten Prozesses lässt sich das Verfahren mit hohen Geschwindigkeiten durchführen, so dass die Vorrichtung einen Durchsatz von bis zu 400 Beuteln pro Minute aufweisen kann.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich insbesondere für Stückgüter der ersten Art mit im wesentlichen kubischen oder flachzylindrischen Formen und für Stückgüter der zweiten Art in Form von flachen Beuteln. Selbst wenn die Stückgüter der ersten und zweiten Art keine vollständig plane Auflagefläche aufweisen und die Stückgüter der zweiten Art zudem die Tendenz haben, herunter zu rutschen, erlaubt die erfindungsgemässe Vorrichtung eine Gruppierung und ein gemeinsames Verpacken. Insbesondere ist es möglich, zwei oder mehr Beutel auf einen Nudelfladen aufzulegen und diese gemeinsam in einer horizontalen Schlauchbeutelmaschine zu verpacken.
Vorteilhaft ist ferner, dass sich die erfindungsgemässe Vorrichtung für verschiedene Kombinationen von Stückgütern einsetzen lässt. Zudem ist sie auf einfache Art und Weise an verschiedene Grössen von Stückgütern anpassbar.
In einer einfachen Ausführungsform ist das Fördermittel lediglich durch Mitnehmer gebildet und die Stückgüter zweiter Art werden direkt vom zweiten Förderer auf das Stückgut erster Art gelegt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch eine stationäre Fläche, eine sogenannte Totplatte, vorhanden, entlang welcher die in Gruppen geschichteten Stückgüter zweiter Art geschoben werden, bevor sie auf die Stückgüter erster Art abgelegt werden. Dadurch lässt sich der Abstand zwischen Gruppenbildung und Verpackung in die Schlauchbeutel beliebig wählen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist unterhalb jeder Zufuhrstation ein zweiter Förderer angeordnet, welcher eine nach unten gerichtete Anlagefläche zur Förderung der Stückgüter zweiter Art aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Es zeigen:
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, weist einen ersten Förderer 1 zur Zufuhr von Stückgütern einer ersten Art A auf. Diese Stückgüter A weisen vorzugsweise jeweils eine mindestens annähernd plane Auflagefläche auf, welche nach oben gerichtet ist. In diesem Beispiel sind es die eingangs erwähnten Nudelfladen. Der erste Förderer 1 ist als umlaufender Kettenförderer ausgebildet. Er weist Mitnehmer 10 auf, welche die Stückgüter erster Art A getaktet in einer ersten, horizontalen Förderrichtung vorwärts schieben, bis sie in eine weiter unten beschriebene Verpackungsstation 7 gelangen. Die erste Förderrichtung ist in der Figur 1 mit einem Pfeil dargestellt.
In einer zur ersten Förderrichtung senkrechten und somit vertikalen Ebene sind oberhalb des ersten Förderers 1 mindestens eine, hier drei Zufuhrstationen 2 angeordnet. Die Zufuhrstationen können auch in einem Winkel angeordnet sein. Die Zufuhrstationen 2 dienen der Zufuhr der Stückgüter zweiter Art B. Diese Stückgüter zweiter Art B werden in Form von Bändern aus aneinandergereihten Beuteln zugeführt. Die Zufuhrstationen 2 weisen hierfür geeignete Umlenkrollen 20 und entsprechende Trennmittel 21, insbesondere Schneideinrichtungen mit rotierenden Messern, auf. Derartige Zufuhrstationen 2 sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden hier deshalb nicht im Detail beschrieben.
Die Stückgüter der zweiten Art können, jedoch müssen nicht identisch ausgebildet sein. Sie können, wie oben beschrieben, aus Beuteln bestehen. Es ist jedoch auch möglich, dass mindestens ein Teil der Stückgüter zweiter Art B eine andere Form aufweist. So können sie beispielsweise auf Papier gedruckte Kochanleitungen, unverpackte Zutaten oder Essbesteck sein.
Unterhalb der Zufuhrstationen 2, aber seitlich oberhalb des ersten Förderers 1 ist ein zweiter Förderer 3 angeordnet. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist er durch ein in einer horizontalen Ebene umlaufendes Förderband gebildet. Dabei verläuft ein Teilbereich des zweiten Förderers 3 mindestens annähernd parallel zur ersten Förderrichtung. Auf diesen Teilbereich werden die in den einzelnen Zufuhrstationen 2 abgetrennten Beutel gelegt. Diese Beutel, welche nun die Stückgüter zweiter Art B bilden, werden dabei so auf den zweiten Förderer 3 gelegt, dass sie mindestens teilweise übereinander liegen, das heisst, sie sind übereinander geschichtet. Dadurch bilden sie erste Gruppen. Dies lässt sich auf verschiedene Arten erreichen. Im hier dargestellten Beispiel wird von der in Förderrichtung ersten Zufuhrstation 2 ein erster Beutel auf den zweiten Förderer 3 gelegt. Von der nachfolgenden Zufuhrstation 2 gelangt ebenfalls ein Beutel auf den zweiten Förderer 3, wobei dieser in Förderrichtung leicht vorversetzt auf den ersten Beutel zu liegen kommt. In der dritten Zufuhrstation wiederholt sich dies. Diese schindelartige Schichtung hat den Vorteil, dass sich die Beutel während dem weiteren Transport am wenigsten verschieben und die Beige erhalten bleibt. Es ist jedoch auch möglich, die Beutel nach hinten versetzt übereinander zu legen. Ferner ist es möglich, eine einzige Zufuhrstation zu verwenden und diese so anzusteuern, dass mehrere Beutel gruppenweise geschichtet übereinander zu liegen kommen.
Die übereinander geschichteten Beutel werden vom zweiten Förderer 3 mitgenommen, wobei Fördermittel vorhanden sind, um sie vom zweiten Förderer 3 auf die Stückgüter erster Art A zu legen. Dies erfolgt im hier dargestellten Beispiel mittels der Mitnehmer 10. Die Beutel sind dabei so auf den zweiten Förderer 3 gelegt, dass sie diesen seitlich leicht überlappen. Die Mitnehmer 10 laufen mit dem ersten Förderer 1 entlang des zweiten Förderers 3 und schieben je eine Gruppe der Beutel B über je ein Stückgut erster Art A. Vorzugsweise werden die Gruppen jedoch noch nicht direkt auf die Stückgüter erster Art A abgelegt, sondern gelangen auf eine geschlitzte Totplatte 4, welche oberhalb des ersten Förderers 1 angeordnet ist. Die Mitnehmer 10 ragen durch den Schlitz 40 in der Totplatte 4 und schieben die gruppierten Beutel zusammen mit den zugeordneten Nudelfladen in Förderrichtung weiter.
Die so gebildeten zweiten Gruppen, bestehend aus den bereits gruppierten Stückgütern zweiter Art B und je einem Stückgut erster Art A, gelangen in den Bereich der horizontalen Schlauchbeutel-Verpackungsstation 7. Auch diese Verpackungsstation 7 ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt und wird hier deshalb nicht im einzelnen erläutert. Im wesentlichen wird eine von einer Bandrolle 70 gelieferte Folie 71 in Förderrichtung des ersten Förderers 1 transportiert, zu einem Schlauch 72 gebogen, die zweiten Gruppen der Stückgüter eingeführt und der Schlauch 72 zu einzelnen Schlauchbeuteln verschweisst und diese abgetrennt.
Vor dieser Station wird nun der Mitnehmer 10 abgesenkt. Gleichzeitig endet die Totplatte 4, so dass die geschichteten Beutel auf den Nudelfladen fallen. Damit sich die Beutel dabei nicht verschieben, ist erfindungsgemäss ein Mittel zur Kraftbeaufschlagung vorhanden. Das Mittel gewährleistet, dass die zweiten Gruppen bis zur vollständigen Einführung in den Schlauch ihre Gestalt, das heisst ihre Schichtung, bewahren.
Dieses Mittel lässt sich in den Figuren 2 und 3 gut erkennen. Es besteht aus einem Bandförderer 5 mit mindestens einem, hier zwei vertikal umlaufenden Bändern 52, welche auf den zweiten Gruppen aufliegen. Vorzugsweise weist der Bandförderer gefedert gelagerte Umlenkrollen 50, 51 auf, so dass das Band 52 federkraftbeaufschlagt auf die zweiten Gruppen drückt und diese so in ihrer Form bewahrt. Vorzugsweise weist die in Förderrichtung vordere Rolle 51 einen wesentlich kleineren Durchmesser auf als die hintere Rolle 50, so dass sie möglichst nahe an der Folie 71 angeordnet werden kann. In Förderrichtung nach der vorderen Rolle 51 ist ein zungenförmiger Niederhalter 6 angeordnet, welcher ebenfalls auf den zweiten Gruppen aufliegt. Vorzugsweise ist er federnd ausgebildet. Dieser Niederhalter 6 reicht in den Schlauch 72 hinein und ermöglicht so eine Führung der zweiten Gruppen bis sie vom Schlauch 72 zugedeckt sind.
In den Figuren 4 bis 6 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und werden deshalb hier nicht nochmals detailliert erwähnt. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist jeder Zufuhrstation 2 ein zweiter Förderer 3' zugeordnet. Diese zweiten Förderer 3' sind vorzugsweise Bandförderer, welche einen Stützkörper 30 umlaufen. Hier ist der Stützkörper 30 halbkreisförmig ausgebildet. Jeder zweite Förderer 3' weist eine Anlagefläche 31, hier halbkreisförmig, auf, welche nach unten gerichtet ist. Auf dieser Anlagefläche 31 werden die Stückgüter zweiter Art B von der Zufuhrstation 2 zur Totplatte 4 gefördert, wo sie wiederum in ersten Gruppen übereinander geschichtet abgelegt und sogleich vom Mitnehmer 10 des ersten Förderers 1 transportiert werden. Die Art der Schichtung hängt von der Relativgeschwindigkeit der zweiten Förderer 3' zum ersten Förderer 1 unter Berücksichtigung des Abstandes der zweiten Förderer 3' voneinander ab.
Damit die Stückgüter zweiter Art B von den zweiten Förderern 3' geführt transportiert werden, ist die Anlagefläche 31 vakuumbeaufschlagt und/oder sie weist adhäsive Eigenschaften auf. Andere Varianten sind auch möglich, solange die Stückgüter zweiter Art B an den Anlageflächen 31 haften.
Die Verpackungsstation 7 kann gleich ausgestaltet sein wie im ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere können gleiche Mittel zur Kraftbeaufschlagung verwendet werden. In den Figuren 4 bis 6 ist jedoch eine andere Ausführungsform dieser Mittel zur Kraftbeaufschlagung dargestellt, welche sich ebenfalls im Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 bis 3 anstelle des Bandförderers 5 und dem Niederhalter 6 einsetzen lassen. Wesentlich ist, dass diese Mittel von aussen auf den Schlauch 72 wirken. Die Mittel sind dabei vorzugsweise als langgezogene Bürsten 6' ausgebildet, welche sich in Förderrichtung erstrecken und im Einführungsbereich auf dem Schlauch 72 aufliegen. Vorzugsweise sind zusätzlich zweite Mitnehmer 10' vorhanden, welche in Förderrichtung des ersten Förderers (1) vor den zweiten Gruppen angeordnet sind und für diese als Gegenhalter dienen. Dies garantiert zusätzlich, dass die zweite Gruppe beim Einfahren in den Schlauch 72 ihre Gestalt beibehält. Diese zweiten Mitnehmer 10' werden wie die ersten Mitnehmer 10 beim Einführen in den Schlauch 72 abgesenkt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht, nicht stapelbare Stückgüter verschiedener Arten gemeinsam zu transportieren und gemeinsam in einen Schlauchbeutel zu verpacken.