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.
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.
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.
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.
Das Verfahren läuft vollautomatisch und vor allen Dingen kontinuierlich ab nach der Devise: Stauen ohne Berühren.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, die weiter unten dargestellt wird.
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.
Die Packungen werden nun auf dem Transportband weitergeleitet, wobei der Abstand zwischen den Packungen immer noch unregelmäßig ist.
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 Greif- und 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.
Um die kontinuierliche Arbeitsweise zu gewährleisten, muss zu diesem Zeitpunkt sofort eine weitere Kassette zur Verfügung stehen, die auf die gleiche Weise gefüllt wird.
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.
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.
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.
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.
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.
Die gefüllten Trays/Kartons werden dann weiteren Stationen zugeführt.
Insbesondere die Trays können im Anschluss an den Füllvorgang mit Folie umwickelt werden, die in einer weiteren Station (Schrumpftunnel) um das Tray geschrumpft wird.
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.
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.
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.
Es ergeben sich folgende Möglichkeiten:
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert.
Es zeigen:
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.
Die eigentlichen Verpackungsstationen 6 bestehen jeweils aus einem Transportband 7 zum Antransport der in die Kartons bzw. Trays zu verpackenden Schlauchbeutel.
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.
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.
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.
Jeweils zwei nicht benachbarte Kassetten 11 sind dabei steuerungsmäßig miteinander gekoppelt.
In der Figur 3 ist mit dem Bezugszeichen 5 der zu füllende Karton bzw. Tray dargestellt.
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.