[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken einer Mehrzahl von nicht bzw.
nur bedingt standfesten, beispielsweise Flüssigkeit enthaltenden Packungen, insbesondere
Schlauchbeutelpackungen (Pouches) in Trays oder Kartons.
[0002] Im Gegensatz zu Flaschen oder Dosen, die beim Verpackungsvorgang stehend transportiert
werden können, ist dies bei Schlauchbeutelpackungen oder schmalen Kartonverpackungen
nicht möglich. Diese gelangen auf dem Transportband liegend zur Verpackungsstation,
wo sie bislang entweder von Hand in Trays oder zu schließende Kartons eingefüllt werden
oder mittels diskontinuierlicher Verfahren, bei denen die Packungen in einem Schritt
zu Gebinden zusammengestellt werden und diese Gebinde dann in einen ruhenden Karton
eingefüllt werden. Der Nachteil dieser Verfahren liegt einerseits in dem geringen
Durchsatz und zum anderen - insbesondere bei den Pouches - daran, dass wegen ihrer
Flexibilität die Packungen maschinell nur schwer zu handhaben sind, da es mittlerweile
Pouches mit Ausgießtüllen in der Mitte oben oder an der oberen Ecke gibt bzw. bei
einigen Arten auch Trinkhalme auf der Oberseite der Pouches befestigt sind.
[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten
Art so zu führen, dass ein kontinuierlicher Betrieb mit hohem Durchsatz möglich ist,
bei dem zu verpackenden Packungen mit der erforderlichen Sorgfalt behandelt werden.
[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem Patentanspruch 1 dadurch, dass die zunächst
undefiniert ausgerichteten Packungen liegend antransportiert werden, dann vereinzelt,
ausgerichtet und um 90° aufgerichtet werden, wobei die aufgerichteten Packungen beim
weiteren Transport beidseitig gehalten werden, die so gehaltenen Packungen auf gleichen
Abstand zueinander gebracht werden und jeweils eine gleiche Anzahl von Packungen in
quer zur Packungstransportrichtung sich bewegende Kassetten eingeführt werden, in
denen sie nebeneinander angeordnet gegeneinander gedrückt und gehalten werden, in
diesem Zustand über ein die Trays bzw. die Kartons transportierendes Band gefahren
werden, wobei die Geschwindigkeit des Bandes und die der die Packungen absetzenden
Kassette in diesem Zyklusabschnitt gleich sind, der Inhalt einer Kassette in ein Tray
bzw. einen Karton abgesetzt wird, die leere Kassette sich erneut zur Einführstation
bewegt, während der gefüllte Tray/Karton weiteren Stationen zugeführt wird.
[0005] Das Verfahren läuft vollautomatisch und vor allen Dingen kontinuierlich ab nach der
Devise: Stauen ohne Berühren.
[0006] Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, die weiter unten dargestellt
wird.
[0007] Die regellos antransportierten Packungen gelangen vom Antransportband auf ein weiteres
Transportband, das mit etwas schnellerer Geschwindigkeit als das Antransportband läuft.
Auf diese Weise werden die Packungen vereinzelt, sind aber immer noch nicht so ausgerichtet,
dass sie ohne weiteres in Trays bzw. Kartons verpackt werden könnten. Die Ausrichtung
erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass die vereinzelten Packungen in eine um 30° zur
Vertikalen geneigte Stellung auf ein Transportband gelangen. In diesem Schritt werden
die Packungen infolge der Schwerkraft automatisch ausgerichtet.
[0008] Die Packungen werden nun auf dem Transportband weitergeleitet, wobei der Abstand
zwischen den Packungen immer noch unregelmäßig ist.
[0009] Von dem Transportband gelangen die Packungen nun in den Bereich von Greifelementen,
die sich beidseitig an die Packungen anlegen, sie greifen und halten und dabei in
eine 90°-Aufrechtstellung bringen. Die Greifelemente sind Teil mindestens zweier hintereinander
angeordneter und steuerungstechnisch aufeinander abgestimmter Endlosbandpaare. Jedes
Bandpaar spannt eine horizontale Ebene auf und bildet da wo die Bänder aufeinander
zu laufen und im weiteren parallelen Verlauf das Greifund Halteelement. Mit anderen
Worten, die parallel zueinander verlaufenden, zueinander benachbarten Bänder legen
sich jeweils an eine Seite der Packung, halten diese und transportieren diese weiter
zum nächsten Bandpaar. Steuerungsmäßig sind diese Bandpaare so miteinander gekoppelt,
dass der Abstand der vom ersten Bandpaar gegriffenen und weiter transportierten Packungen
bei der Einstellung der Geschwindigkeit des zweiten bzw. folgenden Bandpaares derart
berücksichtigt wird, dass die Packungen am Ausgang des letzten Bandpaares exakt gleich
beabstandet sind. Derart aufgerichtete, ausgerichtete und gleich beabstandete Packungen
werden am Ende des letzten Bandpaares in eine quer zur Transportrichtung der Packungen
bewegte Kassette eingeführt, wobei die Geschwindigkeit der Kassette so eingestellt
ist, dass eine vorbestimmte Anzahl von Packungen in die Kassette gelangt, bevor sie
aus dem Bereich des letzten Bandpaares hinaus gewandert ist.
[0010] Um die kontinuierliche Arbeitsweise zu gewährleisten, muss zu diesem Zeitpunkt sofort
eine weitere Kassette zur Verfügung stehen, die auf die gleiche Weise gefüllt wird.
[0011] Hierzu sind gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vier Kassetten
vorgesehen, die an einer endlosen Kette in einer horizontalen Ebene umlaufen, wobei
jeweils zwei nicht benachbarte Kassetten steuerungstechnich miteinander gekoppelt
sind. Der Umlauf der Kassetten erfolgt nach einem festgelegten Geschwindigkeitsprofil.
Danach läuft die jeweilige Kassette, nach dem sie über das zu füllende Tray bzw. den
zu füllenden Karton gefahren ist, mit einer Geschwindigkeit, die der Geschwindigkeit
gleich ist, die das Transportband aufweist, auf dem die Trays/Kartons transportiert
werden. Diese konstante Geschwindigkeit wird so lange aufrechterhalten, bis die Kassette
ihre Packungen in das Tray/ den Karton eingefüllt hat. Danach wird die Kassette beschleunigt
und gelangt wieder in den Bereich des letzten Bandpaares, um dort mit weiteren Packungen
gefüllt zu werden. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Füllvorgang zu keinem
Zeitpunkt unterbrochen wird und somit die kontinuierliche Arbeitsweise aufrechterhalten
wird.
[0012] Die Kassetten verfügen über Greifelemente, die die eingeführten Packungen leicht
zusammendrücken und so halten. Zur Erleichterung ist gemäß einem Vorschlag der Erfindung
vorgesehen, dass innerhalb der Kassette relativ zueinander verschiebliche Zwischenwände
vorhanden sind, die den portionierten Packungen einen besseren Halt geben.
[0013] Die Kassetten können dabei so ausgestaltet sein, dass sie die aufgenommenen Packungen
senkrecht in die Kartons abstellen. Sie können aber auch so ausgestaltet sein, dass
sie nach Verschwenken um 90° die Packungen liegend, d.h. in einer schuppenden Weise
in die Kartons ablegen können, wodurch eine größere Anzahl von Packungen in den Kartons
bzw. Trays untergebracht werden können.
[0014] Um einen möglichst großen Durchsatz pro Zeiteinheit bzw. einen konstanten Durchsatz
bei geringerer Bandgeschwindigkeit zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Trays
bzw. Kartons so auf dem Abtransport angeordnet sind, dass ihre Längsseiten in Transportrichtung
weisen. Hierdurch ist der Abstand zwischen den Kartons/Trays minimiert.
[0015] Die Kartons bzw. Trays werden aus einer Aufrichtstation in den Bereich der Verpackungsstation
gefahren. Die Zuschnitte für das Tray bzw. den Karton sind vorteilhafterweise so ausgestaltet,
dass die Stirnwände aus zwei aufeinander zu weisenden Laschen gebildet sind, die über
Nasen verfügen, die in entsprechenden-Ausnehmungen im Boden eingeführt werden, wonach
dann als eigentliche Stirnwand eine Lasche um 90° vom Boden nach oben umgeklappt wird
und mit den aufeinander zu weisenden eben beschriebenen Laschen verklebt wird. Die
Nasen haben dabei den Vorteil, dass trotz des flexiblen Inhalts (Schlauchbeutelpackungen)
für das Verkleben ein ausreichender Widerstand gegeben ist.
[0016] Die gefüllten Trays/Kartons werden dann weiteren Stationen zugeführt.
[0017] Insbesondere die Trays können im Anschluss an den Füllvorgang mit Folie umwickelt
werden, die in einer weiteren Station (Schrumpftunnel) um das Tray geschrumpft wird.
[0018] Wie oben ausgeführt, zeichnet sich die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene
Vorrichtung durch ihren modularen Aufbau aus, so dass die Vorrichtung schnell auf
andere Abmessungen, Geschwindigkeiten umgestellt werden kann.
[0019] Zur Erhöhung des Durchsatzes können derart modular aufgebaute Vorrichtungen zu mehreren
hintereinander an dem Abtransportband angeordnet werden. Wie in der beigefügten Zeichnung
dargestellt, können beispielsweise vier derartige Vorrichtungen in Reihe hintereinander
angeordnet sein.
[0020] Ein weiterer Vorteil dieser Reihenanordnung ist auch darin zu sehen, dass gleichzeitig
verschiedene Produkte verpackt werden können und dies sogar in einem einzigen Tray
bzw. Karton.
[0021] Es ergeben sich folgende Möglichkeiten:
a) in einer Vorrichtung werden verschiedene Sorten hintereinander antransportiert.
Somit ergibt sich eine Mischung in einem Karton bzw. Tray.
b) Jede Vorrichtung verarbeitet eine bestimmte Sorte. Somit ergeben sich nacheinander
Verpackungen, die jeweils unterschiedliche Sorten aufweisen. Weiterhin besteht die
Möglichkeit, dass jede Vorrichtung mehrere Antransportbänder hat, auf denen verschiedene
Sorten antransportiert werden. Auch hierdurch ergibt sich dann eine Mischung im jeweiligen
Karton bzw. Tray.
[0022] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert.
[0023] Es zeigen:
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Gesamtanlage
- Figur 2
- eine Übergabestation schematisiert
- Figur 3
- Beispiel eines Ablaufplans mit V-T-Diagramm
[0024] In der Figur 1 ist eine Anlage zum Verpacken von insbesondere Pouches (Schlauchbeutelverpackungen)
dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Bestandteile dieser Anlage
1 sind ein Transportband 2, das in einer Aufrichtstation 3 aus flachen Zuschnitten
aufgerichtete Kartons bzw. Trays zu im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Verpackungsstationen
6 transportiert. Hierbei sind die aufgerichteten Kartons bzw. Trays 5 so auf dem Band
angeordnet, daß ihre Längsseite in Transportrichtung zeigt.
[0025] Die eigentlichen Verpackungsstationen 6 bestehen jeweils aus einem Transportband
7 zum Antransport der in die Kartons bzw. Trays zu verpackenden Schlauchbeutel.
[0026] Von diesem Antransportband 7 gelangen die Packungen auf ein mit schnellerer Geschwindigkeit
als das Transportband 7 laufendes Transportband (nicht im Detail dargestellt), wo
die regellos und liegend ankommenden Schlauchbeutel-Packungen vereinzelt werden. Die
vereinzelten Packungen gelangen dann auf ein weiteres Transportband 8, auf dem sie
in einer 30° geneigten Stellung weitertransportiert werden. Sie gelangen nun in die
eigentliche Aufrichtstation, in der die Packungen in eine 90° Stellung bewegt werden,
und in der ein konstanter Abstand zwischen den einzelnen Packungen hergestellt wird.
Diese Vorrichtung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 9 versehen. Diese Vorrichtung
9 besteht beispielsweise aus drei Bandpaaren, die hintereinander angeordnet sind,
und bei denen die Bänder jedes einzelnen Bandpaares als Greifelemente dienen, die
sich links und rechts an die zu greifende Packung anlegen, vorzugsweise in mittlerer
Höhe der Packung, da auf diese Weise auch Pouches mit Trinkverschlüssen und sogenannte
Konturbeutel (beispielsweise in Form eines Tieres) sicher transportiert werden können.
Die von einem Bandpaar ergriffene Packung wird einem nachfolgenden Bandpaar übergeben,
wobei eine Steuerung dafür sorgt, daß in Abhängigkeit von den ursprünglichen Abständen
im Bereich des ersten Bandpaares das zweite und eventuell dritte Bandpaar seine Geschwindigkeit
derart ändert, daß am Ende des letzten Bandpaares exakt gleich beabstandete Packungen
ankommen. Das letzte Bandpaar mündet vor einer Übergabestation 10, die aus im vorliegenden
Beispiel vier Kassetten 11 besteht, die an einer in einer horizontalen Ebene endlos
umlaufenden Kette 12 angeschlagen sind. Die Führung der Kette 12 geht aus der Figur
2 hervor. Hieraus ist ersichtlich, daß die jeweilige Kassette 11 mit ihrer Breitseite
vor die Mündung des letzten Bandpaares der Vorrichtung 9 gelangt. Die gleich beabstandeten
Packungen werden beim Vorbeifahren der Kassette 11 suksessive nebeneinander in die
Kassette eingeschoben. Andruckelemente in der Kassette 11 sorgen dafür, daß die eingeführten
Packungen nach Erreichen der erforderlichen Anzahl gegeneinander gepresst gehalten
werden.
[0027] Sobald die Kassette 11 den Bereich der Vorrichtung 9 verlassen hat, steht eine weitere
Kassette 11 für den Füllvorgang zur Verfügung, so dass ein kontinuierlicher Betrieb
gewährleistet ist. In ihrem weiteren Verlauf gelangt die Kassette 11 in den Bereich
des Abtransportbandes 2 über einen zu füllenden Karton bzw. Tray 5. Hier wird die
Geschwindigkeit der Kassette 11 der Geschwindigkeit des Transportbandes 2 angepasst.
In dieser Position gibt die Kassette 11 die portionierten Packungen frei und setzt
diese in dem Karton bzw. Tray 5 ab. Sobald dies geschehen ist, wird die Kassette beschleunigt,
damit sie rechtzeitig wieder zur Vorrichtung 9 gelangt.
[0028] Ein mögliches Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm für diesen Vorgang ist in der Zeichnung
3 dargestellt. Diese Zeichnung 3 ist selbsterklärend, wenn die Kassette 5 auf ihrem
Weg von Punkt 0.0 bis Punkt 2.4 verfolgt wird.
[0029] Jeweils zwei nicht benachbarte Kassetten 11 sind dabei steuerungsmäßig miteinander
gekoppelt.
[0030] In der Figur 3 ist mit dem Bezugszeichen 5 der zu füllende Karton bzw. Tray dargestellt.
[0031] Wie aus der Figur 1 hervorgeht, können mehrere Verpackungsstationen in Reihe hintereinander
am Transportband 2 angeordnet sein. Auf diese Weise kann in kontinuierlicher Betriebsweise
ein bislang nicht möglicher Durchsatz erreicht werden.
1. Verfahren zum Verpacken einer Mehrzahl von nicht bzw. nur bedingt standfesten, beispielsweise
Flüssigkeit enthaltenden Packungen, insbesondere Schlauchbeutelpackungen (Pouches)
in Trays oder Kartons, bei dem die zunächst undefiniert ausgerichteten Packungen liegend
antransportiert werden, dann vereinzelt, ausgerichtet und um 90° aufgerichtet werden,
wobei die aufgerichteten Packungen beim weiteren Transport beidseitig gehalten werden,
die so gehaltenen Packungen auf gleichen Abstand zueinander gebracht werden und jeweils
eine gleiche Anzahl an Packungen in quer zur Packungstransportrichtung sich bewegende
Kassetten eingeführt werden, in denen sie nebeneinander angeordnet gegeneinander gedrückt-
und gehalten werden, in diesem Zustand über ein die Trays bzw. die Kartons transportierendes
Band gefahren werden, wobei die Geschwindigkeit des Bandes und die der die Packungen
absetzenden Kassette in diesen Zyklusabschnitt gleich sind, der Inhalt einer Kassette
in ein Tray bzw. einen Karton abgesetzt wird, die leere Kassette sich erneut zur Einführstation
bewegt, während der gefüllte Tray/Karton weiteren Stationen zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Vereinzeln dadurch erfolgt, dass die Packungen von einem langsameren auf ein
schnelleres Transportband gelangen.
3. Verfahren nach Anspruch oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ausrichten dadurch erfolgt, dass die vereinzelten Packungen in eine um 30° zur
Vertikalen geneigte Stellung auf ein Transportband gelangen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufrichten in die 90°-Position durch Greifelemente erfolgt, die sich beidseitig
an die Packung anlegen und diese beim weiteren Transport halten.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet;
dass der konstante Abstand zwischen den Packungen dadurch eingestellt wird, dass die Greifelemente
Teile mindestens zweier hintereinander angeordneter und steuerungstechnisch aufeinander
abgestimmter Endlosbänder sind, wobei die Steuerung abhängig vom aktuellen Abstand
der Packungen am Einlauf des ersten Bandes das mindestens eine folgende Band beschleunigt
oder verzögert.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trays bzw. Kartons auf ihrem Transportband mit ihren Längsseiten in Transportrichtung
zeigen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mit Packungen gefüllten Trays mit Folie umwickelt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die von den Kassetten über die Trays bzw. Kartons transportierten Packungen in ihrer
um 90° aufgerichteten Stellung in den Tray bzw. den Karton abgesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in der Kassette aufgenommenen Packungen so in dem Tray bzw. dem Karton abgelegt
werden, dass sie eine schuppende Lage bilden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kassetten von der Aufnahme der Packungen über das Absetzen der Packungen in den
Tray/Karton bis zur erneuten Aufnahme von Packungen ein festgelegtes Geschwindigkeitsprofil
abfahren, derart, dass beim Ablegen der Packungen in die Trays/Kartons die Geschwindigkeit
gleich der Transportbandgeschwindigkeit ist und nach erfolgtem Absetzen der Packungen
die Kassette beschleunigt wird, so dass sie zur erneuten Aufnahme von Packungen bereit
steht, sobald die ihr vorauslaufende Kassette mit der erforderlichen Anzahl an Packungen
bestückt ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Packungen nach dem Aufrichten von den Greifelementen etwa in mittlerer Packungshöhe
gegriffen und gehalten werden.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 11 mit mindestens einem Transportband ((7) zum Antransport der zu verpackenden
Packungen in eine Einheit zum Vereinzeln und Aus/ und Aufrichten der Packungen, eine
sich anschließenden Einheit (9) zum Ergreifen der Packungen und zur Herstellung gleicher
Abstände zwischen den Packungen, einer Portioniereinheit als Teil einer Übergabestation
(10), die das Bindeglied zu einem weiteren Transportband (2) bildet, auf den die zu
füllenden Trays/Kartons (5) mit konstanter Geschwindigkeit an der Übergabestation
(10) vorbeibewegt und die gefüllten Trays/Kartons (5) zu weiteren Stationen abtransportiert
werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übergabestation (10) aus vier an einer endlosen Kette (12) in einer horizontalen
Ebene umlaufenden, zumindest einseitig offenen Kassetten (11) besteht, die über Greifelemente
zur Aufnahme, zum Halten und zum Ablegen der portionierten, für einen Tray bzw. Karton
(5) bestimmten Anzahl an Packungen verfügen, wobei jeweils zwei nicht benachbarte
Kassetten (11) steuerungsmäßig miteinander gekoppelt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuerung der Kassetten (11) ein definiertes Geschwindigkeitsprofil zugrunde
liegt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einheit zum Vereinzeln und Aus/ und Aufrichten der Packungen aus einem mit schnellerer
Geschwindigkeit als das Antransport laufendem Band besteht, das sich an das Antransportband
(7) anschließt, sowie einem sich an dieses schnellere Band anschließenden, tiefer
angeordneten Band (8).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einheit (9) zum Ergreifen der Packungen und zur Herstellung gleicher Abstände
zwischen den Packungen aus mindestens zwei hintereinander und paarweise angeordneten,
endlos umlaufenden Bändern besteht, die die aufgerichteten Packungen zwischen sich
einklemmen und über eine Steuerung und Regelung verfügen, die beim Übergang der Packungen
von einem Bandpaar zu einem nächsten den erforderlichen Abstand zwischen der Packung
herstellt, wobei das Ende dieser Einheit (9) an der Übergabestation (10) mündet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass drei Bandpaare hintereinander angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb der Kassetten (11) relativ zueinander verschiebliche Zwischenwände vorgesehen
sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, gekennzeichnet durch einen modularen Aufbau.
20. Anlage zum Verpacken von Packungen gemäß einem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis
11,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Vorrichtungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19 in Reihe hintereinander
an dem einen Abtransportband (2) angeordnet sind.