Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen von Behältern mit Stückgütern, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, beziehungsweise 7. Die Vorrichtung und das Verfahren eignen sich insbesondere zum Befüllen mit hoher Schachtel-Leistung.
Vorrichtungen zum Befüllen von Behältern mit Stückgütern gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind bekannt (s. z.B.
Aus der
Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass sie zwar eine einfache Schnittstellen-Konfiguration der Zufuhr- und Abführ= vorrichtungen aufweist, nämlich jeweils ein zulaufendes Stückgut-Transportband, eine Anordnung, die ein Behälter-Transportband mit aufgerichteten Schachteln beliefert, und eine Einrichtung, die das Behälter-Transportband aus der Station führt, jedoch an sich intern relativ komplex ist, um damit eine nur vergleichsweise geringe Erhöhung der Schachtel-Leistung zu erreichen.
Aus der
Es ist, ausgehend von diesem Stand der Technik, Aufgabe der Erfindung, auf kleiner Grundfläche einer Verpackungsstation eine grössere Leistung von gefüllten Schachteln pro Minute mit einer einfacheren Apparatur zu erreichen.
Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Zuführung von Stückgütern in eine Verpackungsstation einer Verpackungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
Die erfindungsgemässe Zuführ-Vorrichtung einer Verpackungsmaschine weist einen Förderer zur Zuführung der Stückgüter entlang einem Zuführ-Pfad, einen parallel dazu angeordneten ersten Belade-Pfad, und einen, zum ersten Pfad parallel angeordneten zweiten Belade-Pfad auf, der vorteilhafterweise in Gegenrichtung betrieben wird.
Vorzugsweise ist stromaufwärts entlang des ersten, beziehungsweise des zweiten Belade-Pfades eine Aufrichtungsanordnung für die zu befüllenden Schachteln, anschliessend die besagte Transportvorrichtung für die zu befüllenden Schachteln, und stromabwärts eine Verschliess-Einrichtung für die gefüllten Schachteln in gerader Linie hintereinander angeordnet.
Vorteilhafterweise ist die gesamte Vorrichtung auf einer einzigen Plattform angeordnet. Bei der bevorzugten Ausgestaltung einer solchen Vorrichtung sind die Verschliess-Einrichtungen in zwei der Ecken der Plattform vorgesehen, die gegenüber dem Zuführungsband oder Förder-Vorrichtung für die Stückgüter liegen. Für eine optimale Platzausnutzung auf einer solchen insgesamt überschaubaren Plattform ist die Befüllvorrichtung, also insbesondere ein Roboter, selber angenähert zentral auf der Plattform angeordnet.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Verpackungsstation werden die Funktionen der Aufrichtungsanordnung, d.h. das Vereinzeln der Zuschnitte, die Falt-Operationen, sowie das Aufrichten der Schachteln von oberhalb der Plattform bis auf Plattform-Ebene hinunter, vorgesehen. Andererseits wird die Verschliess-Einrichtung vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass das Verschliessen des Deckels der Schachteln S, das Stapeln der Schachteln sowie das Austragen derselben nacheinander vom Plattformniveau weg von unten nach oben durchgeführt wird.
Mit einer solchen Verpackungsstation und dem entsprechenden Verfahren wird vorteilhafterweise direkt ausgenutzt, dass bekannte Roboterarme bei üblicher Schachtelgrösse und Stückgutanzahl eine Befüllungsleistung von 90 bis 150 Schachteln pro Minute erreichen können, dass ein Stückgut-Transportband ohne weiteres Taktraten erreichen kann, die das Befüllen von 150 Schachteln pro Minute gestatten, und dass Behälter-Transportbänder mit einer vorgeschalteten Aufricht-Anordnung und einer nachgeschalteten Verschliesseinrichtung zwar nur beispielsweise einen Durchsatz von ca. 45 Schachteln pro Minute aufweisen, aber durch die unabhängige Parallelschaltung dieser letztgenannte Durchsatz verdoppelt und damit auf das Niveau der anderen Systemkomponenten angehoben werden kann.
Dank der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es damit möglich, auf einer einzigen der Grösse nach üblichen Plattform, eine Schachtel-Leistung von beispielsweise 90 Schachteln pro Minute zu erreichen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung und Varianten mit erfindungsgemässen Verfahren gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit zu verpackenden Stückgütern und umlaufenden Schachteln.
Die einzige Figur zeigt ein bevorzugtes Beispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Verpackung von Stückgütern S in einer Verpackungsstation 1 einer Verpackungsmaschine.
Im hier dargestellten Beispiel werden die einzelnen flachen, quaderförmigen Stückgüter S einem Packstoff P zugeführt, bei welchem es sich um eine quaderförmige Schachtel mit Deckel und entsprechenden Laschen handelt. Die Stückgüter S können natürlich auch in anderer Form vorliegen, beispielsweise als Zylinder, Pastillen, durch Polygonzüge definiert, etc.. Wesentlich ist ihre einzelne Greifbarkeit durch eine Befüllungsvorrichtung.
Die Stückgüter S werden von einer nicht dargestellten Schnittstelle horizontal quer zu einer Kante oder Längsseite 13 einer Plattform 10 oberhalb von dieser geliefert. Die ankommenden Stückgüter S werden rechtwinklig umgelenkt und auf einem endlos umlaufenden Förderband 11 entlang eines Zuführ-Förderweges 12 angeliefert. Dabei kann es sich auch um eine Förder-Kette oder ein anderes bekanntes geeignetes Fördermittel handeln, welches die Stückgüter indexiert oder fortlaufend entlang dem Zuführ-Pfad 12 forttreibt. Das umlaufende Förderband 11 ist in der Nähe der vorderen Kante 13 der Plattform 10 angeordnet. Die Plattform steht auf Füssen 9, von denen vier im Bereich der vorderen Kante 13 dargestellt sind. Die Füsse 9 können insbesondere in ihrer Höhe einstellbar sein, um die Plattform 10 horizontal auszurichten. Eine geeignete Plattform 10 kann beispielsweise die Dimensionen 8 Meter mal 2 Meter aufweisen und aus Rasterplatten zur leichten Fixierung der in der Figur genannten Elemente bestehen.
An der gegenüberliegenden Längs-Kante 14 der Plattform 10 ist eine Befüllungsvorrichtung 15 in Gestalt eines bekannten Zweiachs- oder Dreiachs-Roboters angeordnet, der über eine Vielzahl von Greifern 16 verfügt, die parallel zum Zuführ-Pfad 12 angeordnet sind. Die Bewegung der Greifer 16 des Roboter-Armes des Roboters 15 ist mindestens in der Richtung quer zum Förderpfad 12 und in der Höhe möglich. Wie ausgeführt, sind bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung auch andere Befüllungsvorrichtungen 15 einsetzbar, sofern es sich um Vorrichtungen handelt, die Stückgüter S einzeln oder im Verbund von einem Zuführ-Pfad 12 abheben und auf oder in Schachteln P im wesentlichen von oben ablegen können. Vorteilhafterweise geschieht das Beladen strikt abwechlungsweise.
Parallel zum Zuführ-Pfad 12 sind hier nur schematisch angedeutete erste 21 und zweite 22 Beladungspfade oder Belade-Pfade dargestellt. Die Pfade 21 und 22 sind mit einem Pfeil für die Beladungsrichtung versehen. Die Pfade 21 und 22 verlaufen parallel zum Zuführ-Pfad 12 und bewegen sich zueinander in entgegengesetzter Richtung.
Auf eine Detail-Darstellung der Schachteltransport-Vorrichtungen 31 beziehungsweise 32, die den Transport der Schachteln P entlang der Pfade 21 beziehungsweise 22 bewerkstelligen, ist aus Gründen der Klarheit verzichtet worden. Diese Vorrichtungen 31 und 32 sind lediglich durch die Andeutung eines Transportbandes dargestellt. Es kann sich bei diesen Vorrichtungen 31 und 32 um Endlos-Förderer, Förderketten oder andere geeignete Fördervorrichtungen 31 beziehungsweise 32 handeln. Sie können prinzipiell auch unterschiedlich ausgestaltet sein, obwohl die Verwendung von zwei identischen, gegenläufig arbeitenden Einrichtungen auf den Belade-Pfaden 21 beziehungsweise 22 Wartungsvorteile bietet.
Wesentlich ist, dass die Belade-Pfade 21 und 22 parallel zu dem Zuführ-Pfad 12 verlaufen, und dass der Roboter 15 mit den Greif-Vorrichtungen 16 geeignet ist, einzelne oder Gruppen von Stückgütern S von dem Zuführ-Förderband 11 abzugreifen und, vorzugsweise wechselnd, in vorbeilaufende Schachteln P zu füllen. Das heisst, die Greifvorrichtungen 16 ergreifen eine Gruppe von Stückgütern S und legen sie in eine oder mehrere Schachteln P des einen Belade-Pfades 21 oder 22 ab. Dann ergreifen die Greifvorrichtungen 16 eine weitere Gruppe von Stückgütern S von der Förder-Vorrichtung 11 und legen diese in eine oder mehrere Schachteln P des anderen Belade-Pfades 22 beziehungsweise 21 ab.
Bei der hier dargestellten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die folgende Anordnung in Querrichtung der Plattform 10 vorgesehen (also in Richtung von der einen Längskante 13 zu der anderen Längskante 14): Förder-Vorrichtung 11, erste Schachteltransport-Vorrichtung 31, zweite Schachteltransport-Vorrichtung 32, Roboter 15. Es ist jedoch auch möglich, die Zuführ-Vorrichtung 11 zwischen der ersten und der zweiten Schachteltransport-Vorrichtung 31 beziehungsweise 32 anzuordnen oder das Förderband 11 zwischen der zweiten Schachteltransport-Vorrichtung 32 und dem Roboterarm 15. Es können auch mehr als zwei Belade-Pfade 21 und 22 vorgesehen sein, beispielsweise drei, bei denen dann die Reihenfolge quer zu den Pfaden lauten kann: Förder-Vorrichtung 11, erste Schachteltransport-Vorrichtung 31, zweite Schachteltransport-Vorrichtung 32, dritte Schachteltransport-Vorrichtung und schliesslich Roboter 15.
Bei bekannten Verpackungsmaschinen ist stromaufwärts zu einer Befüll- oder Lade-Vorrichtung mit dem Roboter 15 eine Aufricht-Anordnung 41 beziehungsweise 42 vorgesehen, und stromabwärts der Lade-Vorrichtung mit den bereits gefüllten Schachteln P ist eine Verschliess-Einrichtung 51 beziehungsweise 52 angeordnet.
Die gegenläufige Anordnung der Förderpfade 21 beziehungsweise 22 führt dazu, dass die beiden Aufricht-Anordnungen 41 beziehungsweise 42 und die Verschliess-Einrichtungen 51 beziehungsweise 52 an gegenüberliegenden Seiten des Roboters 15 angeordnet sind. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Anordnungen 41 beziehungsweise 42 und 51 beziehungsweise 52 in einem nach oben führenden, quaderförmigen Raum eingeschlossen, wie dies schematisch aus der Figur hervorgeht. Insbesondere sind die beiden gegenüberliegenden Verschliess-Einrichtungen 51 beziehungsweise 52 in den Ecken der Plattform 10 angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform können auch die gegenüberliegenden Ecken, d.h. die in Verlängerung des Zuführ-Pfades 12 liegenden Ecken der Plattform 10, genutzt werden. Zwischen diesen Einrichtungen 51 beziehungsweise 52 und der Befüll-Vorrichtung 15 sind die beiden Aufricht-Anordnungen 42 beziehungsweise 41 angeordnet, welche die Schritte des Vereinzelns der Zuschnitte, die Faltoperation und das Aufrichten der Schachtel P von oben nach unten bis auf das Niveau der Förderpfade 21 beziehungsweise 22 oberhalb der Plattform 10 ausführen. Gleiches gilt vorteilhafterweise für die Funktionen der Verschliess-Einrichtungen 51 beziehungsweise 52, bei denen das Verschliessen des Deckels der Schachteln S, das Stapeln der Schachteln sowie das Austragen derselben von unten nach oben, von der Plattform 10 weg, durchgeführt wird.
Notwendige Elektronik kann nach dem Stand der Technik in einem Elektronikschrank untergebracht werden, der insbesondere an einer Längsseite der Plattform 10 vorgesehen sein kann.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren ermöglichen somit eine schnellere Befüllung von Packstoffen P mit Stückgütern S auf vergleichsweise gleich grossem Raum, insbesondere auf einer Plattform 10.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.