[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verpackung kleinstückiger Artikel,
insbesondere von Pralinen oder Karamellen mit Schokoladenüberzug, in kontinuierlicher
Arbeitsweise und durch eine Verpackungsmaschine mit modularem Aufbau sowie eine Verpackungsmaschine,
mit der das vorgenannte Verfahren ausgeführt werden kann.
[0002] Die Verpackung von kleinstückigen Süßwaren, wie Hart- oder Weichkaramellen, Pralinen
oder anderen kleinstückigen Süßwarenartikeln, insbesondere mit Schokoladenüberzug,
erfolgt seit langem im Bereich höherer Arbeitsleistungen nach dem sogenannten kontinuierlichen
Arbeitsprinzip, d.h. mit Verpackungsmaschinen, die mit einer Mehrzahl rotierender
Köpfe (Arbeitsstationen) für Produktaufnahme, Übergabe und Verpackung der Produkte
versehen sind, so dass die Artikel in einem kontinuierlichen Prozeß und mit hohen
Leistungen in Abhängigkeit von Produkttyp und Einschlagart (Verpackungstyp) sowie
sonstiger Randbedingungen mit bis zu 1200 Takten pro Minute verpackt werden.
[0003] Allerdings sind derartig hohe Verpackungsleistungen vielfach nur bei der Verpackung
verhältnismäßig einfacher, wie z.B. parallelepipedförmiger gestalteter Produkte erreichbar
und erfordern vielfach eine speziell abgestimmte Auslegung und Konfiguration der einzelnen
artikeltragenden und am Verpackungsprozeß beteiligten Arbeitsköpfe der Maschine, so
dass für verschiedene Verpackungsarten (Einschlagarten) oder Kleinserien derartige
Maschinen keine hinreichende Variabilität oder einfache Umrüstbarkeit, und zwar nicht
nur seitens des Herstellers, sondern auch für den Anwender aufweisen.
[0004] Bisher sind bei derartigen Verpackungsmaschinen bzw. Verpackungssystemen im Allgemeinen
nur die Produktzuführung und Produktvereinzelung, z.B. in Verbindung mit eine Tellerzuführung,
einer Band- oder Kettenzuführung oder einer Verarbeitung vom Massestrang variabel
umrüstbar, während die Produktführung und -orientierung durch die Verpackungsmaschine
selbst im wesentlichen konstant und durch den vorgegebenen Aufbau der rotierenden
Köpfe.
[0005] Beispiele von Produktverpackungslinien der Anmelderin mit Bandzuführung, Arbeiten
vom Massestrang oder mit Tellerzuführung sind in den Figuren 16 bis 22 gezeigt.
[0006] Neben Änderungen der Artikelzuführung und -vereinzelung ist es auch bekannt, innerhalb
der Verpackungsstationen dem Packkopf unterschiedliche Verpackungskomponenten in Abhängigkeit
von der gewählten Einschlagart zuzuordnen. Allerdings bleibt auch in diesem Fall der
Grundaufbau der jeweiligen Verpackungsmaschine, insbesondere die Produktorientierung
im Lauf des Artikels durch die Maschine konstant, d.h. das Regime der Übergabe der
Artikel innerhalb der Maschine bleibt, bedingt durch die Konfiguration der Köpfe,
unverändert.
[0007] Zwar wird in der
DE 103 09 082 A1 darauf hingewiesen, dass bei Formatwechsel die einzelnen Arbeitsköpfe einer Vorrichtung
zum Einwickeln von Bonbons jeweils vom freien Wellenende demontiert und neue Arbeitsköpfe
aufgeschoben werden. Die Positionierung und die Anzahl der Arbeitsköpfe sind jedoch
durch die Konstruktion dieser bekannten Vorrichtung vorgegeben und nicht von der Modularität
umfasst.
[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, vorgenannte Nachteile zu beseitigen
und ein Verfahren und eine Verpackungsmaschine, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens, zu schaffen, die es ermöglichen, eine bisher nicht erreichte Vielgestaltigkeit
hinsichtlich der verarbeitbaren Produktformate und -größen sowie der Einschlagarten
(Faltungsarten), auch in Kombination miteinander und in Verbindung mit unterschiedlichen
Zuführungs- und Vereinzelungssystemen bei hoher Variabilität der Orientierung der
Artikel innerhalb des Verpackungsprozesses zu erreichen, so dass ein solches Verfahren
und eine solche Verpackungsmaschine bei hinreichender Leistungsfähigkeit für den Anwender
von höherem Gebrauchswert ist, als dies bei bisherigen Systemen aufgrund der starren
Auslegung der und Verkettung der artikeltragenden Verpackungseinrichtungen innerhalb
der Verpackungsmaschine der Fall ist.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Verpackungsmaschine
nach Anspruch 14 gelöst.
[0010] Wesentlich unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
modulare Verpackungsmaschine von bisher bekannten Systemen und Einrichtungen dadurch,
dass nicht nur Zuführungs- oder Abfördersysteme modular an unterschiedliche Verpackungsaufgaben
anpassbar sind oder einschlagorientiert zugehörige Stationen innerhalb der Verpackungsstation
und hinsichtlich des Packkopfes sowie der mit ihm zusammenarbeitenden Verpackungsorgane
modifizierbar sind, sondern dass das Entnahmerad und/oder die Artikel-Greiferstation
und/oder die Verpackungsstation mit dem Packkopf und den zugehörigen Einschlageinrichtungen
austauschbar an einem Maschinenrahmen der Verpackungsmaschine gelagert und mit Bezug
auf die zentrale, stationäre Achse zur Berücksichtigung unterschiedlicher Artikeltypen,
Artikelorientierungen sowie Verpackungsarten, insbesondere Einschlag-Typen, in flexibler
Weise kombinierbar sind (Anspruch 14).
[0011] In Verbindung mit der Festlegung einer zentralen Achse am Maschinenrahmen, um die
eine n-teilige Arbeitsstation, hier eine Entnahmestation oder Artikel-Greiferstation,
arbeitet und der das Packstoffmaterial zur Anlage an den Artikel zugeführt wird, ist
also zumindest eine der artikeltragenden Verpackungseinrichtungen selbst, im vorliegenden
Fall vorzugsweise ein Entnahmerad oder ein um die zentrale Achse drehbarer Artikel-Greiferkopf
oder ein nachgeordneter Packkopf (neben den diesem schon bisher bekanntermaßen modular
zuordnenbaren Zusatzeinrichtungen) austauschbar an einem Maschinenrahmen aufgenommen.
Diese werden dabei als selbstständige Module in Abhängigkeit von der gewünschten Produktorientierung
innerhalb des Verpackungsprozesse oder der Auslegung der Verpackungsmaschine als eine
Zwei- oder Drei-Kopf-Maschine oder aber auch mit unterschiedlichen Packköpfen und
diesen zugeordnete Verpackungsorganen, wie Drehstation oder Faltstation ausgeführt.
Die Verpackungsmaschine kann somit baukastenartig rasch verschiedenen Verpackungsaufgaben,
Produkttypen, Einschlagarten und Anwenderwünschen angepasst werden.
[0012] Auf diese Weise können Verpackungsverfahren mit unterschiedlichster Produktzuführung
und Vereinzelung sowie variabler Produktorientierung innerhalb der Verpackungsmaschine
und weitgehend freier Wahl der Verpackungsart (Einschlagart) entsprechend den Anwenderwünschen
mit einer derartigen, modularen Verpackungsmaschine mit kontinuierlicher Arbeitsweise
durchgeführt werden. Die erforderlichen Zuführungs-/ Vereinzelungs- und Verpackungseinrichtungen
werden artikelorientiert zusammengestellt und die artikeltragenden Verpackungseinrichtungen
werden der zentralen Achse und der ihr zugehörigen Artikel-Greiferstation zugeordnet.
Auf diese Weise sind kompliziertere Einschlagarten und Verpackungen, insbesondere
kombinierte Einschläge, wie z.B. Falt- und Dreheinschläge an einem Artikel (Säckchenfaltung)
erstmals auf einer kontinuierlich und mit hoher Leistung, vorzugsweise im Mittelklassebereich
arbeitend, sehr produktiv herstellbar.
[0013] Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäß
modulare Verpackungsmaschine sind in den jeweils zugehörigen Unteransprüchen dargestellt.
[0014] Zum Beispiel ist durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine
möglich, nicht nur Formatwechsel sondern in erweitertem Maße auch Wechsel der Faltungsart
vorzunehmen. So können neu weitere, hochwertige Einschlagarten in kontinuierlicher
Arbeitsweise, wie z.B. "Top-Twist" (Dreheinschlag an einer Oberseite des Produktes,
Falteinschlag an einer Bodenseite) realisiert werden. Neben dem Wechsel von Zuführ-
und Vereinzelungseinheiten und dem Wechseln von Dreh- bzw. Faltstationen im Bereich
der Verpackungsstation, sind erfindungsgemäß auch Arbeitsstationen wie Entnahmeköpfe
und Greiferköpfe, d.h. z.B. ein Entnahmerad und der Artikel-Greiferkopf (der um die
zentrale Achse rotiert) auswechselbar, und somit auch Produktorientierungen bei der
Erfassung bzw. beim Durchlauf des Artikels durch die Verpackungsmaschine variabel
auslegbar.
[0015] Mit dem erfindungsgemäßen Verpackungsverfahren und der zu dessen Durchführung vorzugsweise
vorgesehenen, erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine sind aufgrund des modularen Charakters
der artikeltragenden Verpackungseinrichtung selbst (als solche werden im Rahmen der
vorliegenden Anmeldung vornehmlich ein die Artikel aus einer Zuführungs- und/oder
Vereinzelungseinrichtung aufnehmendes Entnahmerad (sofern vorhanden), ein um eine
zentrale Hauptachse der Verpackungsmaschine rotierbarer Artikel-Greiferkopf (der ggf.
auch als Entnahmerad fungiert) und der Packkopf verstanden) austauschbar, so dass
neben dem Wechsel von Zuführungs- und Vereinzelungseinheiten (z.B. Wechsel von einer
Tellermaschine zu einer Bandmaschine und umgekehrt) und dem Wechsel von Dreh- oder
Faltstationen in der Verpackungsstation auch Arbeitsstationen, wie Entnahmeköpfe und
Greiferköpfe austauschbar sind, um Produktorientierungen innerhalb des Verpackungsprozesses
bei Artikeldurchlauf durch die Verpackungsmaschine zu ändern.
[0016] Hierdurch wird es möglich, hochwertige Einschlagarten, wie "Top-Twist" in kontinuierlich
arbeitenden Verpackungsmaschinen zu realisieren.
[0017] Die Erfindung ist insbesondere für die Verpackung empfindlicher Süßwarenstücke mit
Schokoladenüberzug vorgesehen, z.B. können Doppeldrehen, Top-Twist, Säckchenfaltung
(Sachet), Stanolieren und Sonderfaltungen realisiert werden, und zwar mit hohen Verpackungsleistungen,
vorzugsweise im Mittelklassebereich von bis zu 800 Arbeitstakten pro Minute. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf solche Schokoladenprodukte beschränkt.
[0018] Ferner sind verhältnismäßig große Artikel von beispielsweise einem Durchmesser von
30 mm bis 40 mm verarbeitbar.
[0019] Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist in Verbindung mit einem Vereinzelungsteller-Zuführungssystem
eine Ausfördereinrichtung für die Bereitstellung von in Aufnahmetaschen eines Vereinzelungstellers,
vorzugsweise eines Aufgaberinges desselben, befindlichen Artikeln in eine Bewegungsbahn
einer Haltebacken-Greifereinrichtung einer Entnahmestation vorgeschlagen, die z.B.
ein Greiferrad in einer Drei-Kopf-Verpackungsmaschine oder ein Artikel-Greiferkopf
einer Greiferstation in einer Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine sein kann. Vorzugsweise
enthält diese Ausfördereinrichtung eine Stempeleinrichtung mit zumindest einem Unterstempelrad
und einer Mehrzahl (vorzugsweise von drei) von vertikal und umlaufend bewegbaren Unterstempeln
in Verbindung mit einem speziellen Unterstempelgetriebe, die abfolgend die Artikel
aus Aufnahmetaschen des Vereinzelungsrades heraus anheben, ggf. unter gleichzeitigem
Festhalten des Artikels durch einen vermittels eines Oberstempelgetriebes bewegbaren
Oberstempels, so dass der betreffende Artikel unter Trennung von dem Vereinzelungsteller
durch Haltebackenpaare einer nachfolgend angeordneten Einrichtung zur Entnahme bzw.
Aufnahme der Artikel in die Verpackungsmaschine erfasst werden kann.
[0020] Die stets vertikal orientierten, gelenkig im Unterstempelgetriebe gelagerten Unterstempel
können dabei, vorzugsweise einstellbar, exzentrisch gelagert sein, so dass eine einstellbar
variable Hubveränderung, insbesondere -vergößerung gegenüber einer koaxialen Lagerung
der Unterstempel an dem zugeordneten Bewegungsgetriebeelement möglich ist.
[0021] Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Ausfördereinrichtung sind in den zugehörigen Unteransprüchen
dargelegt.
[0022] Gemäß noch einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform
ist ein spezielles Faltverfahren und eine hierfür ausgelegte Faltstation mit einem
entsprechenden Faltkopf vorgesehen, wobei der Faltvorgang sich dadurch auszeichnet,
dass für einen Falteinschlag, und zwar insbesondere für eine erste Faltung, im Anschluss
an eine U-förmige, offene Umhüllung des Artikels zur
[0023] Ausbildung einer stirnseitigen Anlage des Packstoffes an den Artikel ein die Materialentspannung
lösendes, materialentspannendes Vorfalten (oder Einbrechen) an diesem Packstoffabschnitt
ausgeführt wird, ehe durch einen Fertigfalter ein vollständiges, vorzugsweise mit
einem sehr dünnen Faltorgan erfolgendes Anlegen der Falte an den Artikel erfolgt.
[0024] Vorzugsweise wird dieses materialspannungsreduzierende Vorfalten mit anschließendem
Fertigfalten, also eine zweifache Ausführung desselben Faltschrittes zumindest einmal,
vorzugsweise aber zweimal innerhalb eines kompletten Faltvorganges ausgeführt. Bevorzugte
Ausgestaltungen eines entsprechenden Faltverfahrens sowie eines vorzugsweise zur Durchführung
eines solchen Einschlagverfahrens vorgesehenen Faltkopfes, für den ebenfalls nicht
nur in Verbindung mit den übrigen Komponenten der vorliegenden Anmeldung, sondern
auch selbständig Schutz beansprucht wird, sind in den übrigen Ansprüchen dargelegt.
[0025] Insbesondere für ein verhältnismäßig stabiles Packmittel können somit Faltkräfte
minimiert und ein ständig sicheres Halten des Packstoffes gewährleistet werden, so
dass auch ein rückfederndes Aufspringen der Faltung vermieden wird.
[0026] Nach noch einem, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Drehstation für die Ausbildung
von Dreheinschlägen vorgesehen, insbesondere für die Handhabung verhältnismäßig großformatiger
Produkte und z.B. für einen "Top-Twist"-Einschlag, wobei für einen Ausgleich der axialen
Packstoffverkürzung beim Eindrehen der Drehflügel der Drehgreifer eine axiale Oszillationsbewegung
ausführen kann, die kurvengesteuert abgeleitet wird.
[0027] Zugleich ist eine Einstellvorrichtung für den wirksamen Hub des Eindrehvorganges
vorgesehen, insbesondere ermöglicht durch die Einstellbarkeit eines Beginns der Oszillationsbewegung
des Drehgreifers relativ zu einem Öffnungs- oder Schließzeitpunkt der Drehgreiferbacken
des Drehgreifers. Für die Öffnungs- und Schließbewegung ist vorzugsweise eine zweite
unabhängige Kurve vorgesehen, und eine Hubeinstellung für die Axialbewegung des Drehgreifers
wird durch ein Verstellgetriebe bewirkt, dass eine Relativpositionierung von Steuerkurve
(vorzugsweise Trommelkurve) für die Oszillationsbewegung der Drehgreifer zur Position
der Schließ- und Öffnerkurve für die Steuerung der Öffnungs- und Schließbewegung der
Drehgreiferbacken bewirkt. Eine derartige Drehstation bzw. ein solcher Drehkopf kann
sowohl in Kombination mit dem modularen Aufbau der Verpackungsmaschine als auch bei
anderen, nicht modular aufgebauten Verpackungsmaschinen, die nach dem kontinuierlichen
Arbeitsprinzip arbeiten, verwendet und eingesetzt werden.
[0028] Die erfindungsgemäße, kontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschine gestattet die
Kombination von Dreh- und Faltstation in der Verpackungsstation zur Herstellung z.B.
von Top-Twist-Verpackungen.
[0029] Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine ist vorzugsweise mit einem Zentralgetriebe
mit entsprechenden Steuerkurven zur Ableitung von Rotations- und Greiferbackenbewegungen
der auf der zentralen Rotationsachse rotierenden Artikel-Greiferstation versehen,
wobei von diesem Zentralgetriebe vorzugsweise auch die Antriebsbewegungen für die
Verpackungsstation (Packkopf und zugehörige Falt- und/oder Drehstationen) abgeleitet
werden.
[0030] Die Zuführungs- und Vereinzelungsstation, die den artikeltragenden Verpackungseinrichtungen
in Sinne der vorliegenden Anmeldung vorgeschaltet ist, ist vorzugsweise mechanisch
mit der "Grundmaschine" verbunden, jedoch separat individuell angetrieben.
[0031] Der modulare Aufbau der Verpackungsmaschine gestattet aber auch im Übrigen den Übergang
zu weitgehend separaten, unabhängigen Steuerungskonzepten für die einzelnen Verpackungseinrichtungen
durch unabhängige Servomotoren. Auch innerhalb der Verpackungseinrichtungen können
für die Steuerung der Faltvorgänge oder mechanisch-elektrische Hybridantriebe (Ableitung
der Bewegungen von Steuerkurven und Einsatz von Mikromotoren) für eine weitergehende
Individualisierung des Antriebskonzeptes für die einzelnen Arbeitsstationen und innerhalb
derselben für die Ableitung von produktorientierenden oder Steuerungsbewegungen (z.B.
für die Ansteuerung von Drehgreifern in einer Drehstation innerhalb der Verpackungsstation)
genutzt werden. Vorzugsweise ist eine gemeinsame Steuereinrichtung (CPU) die Ansteuerung
der einzelnen Individualantriebe und Servomotoren vorgesehen.
[0032] Durch das erfindungsgemäße Verpackungsverfahren und die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine
sind auch komplizierte Verpackungsaufgaben, wie z.B. die Verpackung von Lollipops
mit hoher Effizienz zu lösen. So kann z.B. die Artikel-Greiferstation, abweichend
von den bevorzugten, nachstehend erläuterten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung, einen Aufbau besitzen, wie er z.B. aus der
EP 1 712 472 A1 der Anmelderin bekannt ist. Dies gilt auch für die übrigen Komponenten, wie Vereinzelungsteller
oder Packkopf oder Verpackungsstation.
[0033] Weitere Vorteile, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher
aus einer nachfolgenden Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben. In
den Figuren zeigen:
- Fig. 1a
- eine schematische Darstellung eines 'Grundtyps' einer modularen Verpackungsmaschine
in Vorbereitung zur Ausbildung als Zwei- oder Drei-KopfVerpackungsmaschine in schematischer
Seitenansicht und in einer Auslegung einer Verpackungsstation mit zwei Drehstationen
zur Herstellung von Verpackungen im Doppeldreheinschlag, und
- Fig. 1b
- eine schematische Darstellung in Vorderansicht für die Ausgestaltung des Grundmusters
der Verpackungsmaschine nach Fig. 1a als Drei-Kopf- Verpackungsmaschine, wobei verschiedene
mit der Verpackungsmaschine nach den Fig. 1b und 1b koppelbare Zuführungs-/Vereinzelungseinrichtungen
für zu verpackende Artikel in schematischer Schräg- bzw. Seitenansicht gezeigt sind
als
- Fig. 1c
- Vereinzelungsteller (Tellermaschine),
- Fig. 1d
- Linearzuführungseinrichtung (Band- oder Ketten-Zuführungseinrichtung,-Bandmaschine),
und
- Fig. 1e
- Massestrang-Zuführungseinrichtung;
- Fig. 2
- eine perspektivische Teilansicht einer Artikelentnahme/-übergabe für eine Zwei-Kopf-
Verpackungsmaschine mit Aufnahme der Artikel von einem Vereinzelungsteller in schematischer
Darstellung;
- Fig. 3
- eine perspektivische Teilansicht der Artikelübergabe von einem Vereinzelungsteller
an einen Artikel-Greiferkopf mit einer Ausfördereinrichtung in perspektivischer Ansicht
nach Fig. 2, jedoch in einer gegenüber der Darstellung in Fig. 2 im wesentlichen um
ca. 180° gedrehten Ansicht, d.h. gesehen von einem Maschinengestell der Verpackungsmaschine
her in schematischer Darstellung;
- Fig. 4
- ein Unterstempelrad der Ausfördervorrichtung nach Fig. 3 in perspektivischer, schematischer
Darstellung;
- Fig. 5
- eine Unterstempelgetriebe des Unterstempelrades nach Fig. 4 in perspektivischer, schematischer
Darstellung;
- Fig. 6
- eine schematische Schnittdarstellung der Ausfördereinrichtung mit Oberstempel und
dem Unterstempelgetriebe des Unterstempelrades nach Fig. 4 und 5;
- Fig. 7
- eine Verpackungsmaschine in schematischer Darstellung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine mit Band-Zuführungseinrichtung;
- Fig. 8
- schematisch ein Verpackungsverfahren nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung für eine Drei-Kopf- Verpackungsmaschine nach einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 9
- schematisch ein Verpackungsverfahren nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung für eine Drei-Kopf- Verpackungsmaschine mit einem Entnahmerad nach einer
zweiten Ausführungsform;
- Fig. 10
- schematisch ein Verpackungsverfahren nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung für eine Drei-Kopf- Verpackungsmaschine mit einem Entnahmerad nach einer
dritten Ausführungsform;
- Fig. 11a, b
- schematisch perspektivische Teil-Darstellungen einer Ausgestaltung von Artikel-Haltevorrichtungen
(Haltebackenpaare mit rotationsbeweglichen Haltebacken) an dem Entnahmerad nach Fig.
9, wobei die Ansicht von Fig. 11b gegenüber derjenigen von Fig. 11a um ca. 180° gedreht
ist;
- Fig. 12a
- eine Verpackungsstation mit einer Faltstation und einer Drehstation nach einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in perspektivischer, schematischer
Darstellung;
- Fig. 12b
- eine Verpackungsstation nach Fig. 12a im Teil-Ausschnitt und gegenüber Fig. 12a vergrößerter
Darstellung;
- Fig. 13
- eine Faltstation nach Fig. 12 in perspektivischer, schematischer Teil-Darstellung;
- Fig. 14
- eine schematische Phasendarstellung eines Faltverfahrens, vorzugsweise nach einem
Faltkopf nach Fig. 13;
- Fig. 15
- ein Ausführungsbeispiel einer Drehstation in schematischer, perspektivischer Darstellung;
- Fig. 16
- eine schematische Darstellung eines Verpackungsverfahrens und Artikeldurchlaufes durch
eine Verpackungsmaschine mit Bandzuführung nach dem Stand der Technik;
- Fig. 17
- eine schematische Darstellung eines Verpackungsverfahrens und Artikeldurchlaufes durch
eine Verpackungsmaschine mit Bandzuführung (II) nach dem Stand der Technik;
- Fig. 18
- eine schematische Darstellung eines Verpackungsverfahrens und Artikeldurchlaufes durch
eine Verpackungsmaschine mit Strangzuführung (I) nach dem Stand der Technik;
- Fig. 19
- eine schematische Darstellung eines Verpackungsverfahrens und Artikeldurchlaufes durch
eine Verpackungsmaschine mit Strangzuführung (II) nach dem Stand der Technik;
- Fig. 20
- eine schematische Darstellung eines Verpackungsverfahrens und Artikeldurchlaufes durch
eine Verpackungsmaschine mit Strangzuführung (III) nach dem Stand der Technik;
- Fig. 21
- eine schematische Darstellung eines Verpackungsverfahrens und Artikeldurchlaufes durch
eine Verpackungsmaschine mit Tellerzuführung (I) nach dem Stand der Technik;
- Fig. 22
- eine schematische Darstellung eines Verpackungsverfahrens und Artikeldurchlaufes durch
eine Verpackungsmaschine mit Tellerzuführung (II) nach dem Stand der Technik;
[0034] Die nachstehend erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind sowohl für kontinuierlich
arbeitendende Verpackungsmaschinen mit zwei artikeltragenden Verpackungseinrichtungen,
bei denen die Artikel-Greiferstation direkt die von einem Zuführungs- bzw. Vereinzelungssystem
kommenden, separierten Artikel aufnimmt und in gleicher oder geänderter Orientierung
an eine Verpackungsstation weitergibt, von der die verpackten Artikel abgefördert
werden, oder für Verpackungsmaschinen mit drei oder mehr artikeltragenden Verpackungseinrichtungen
anwendbar, bei denen ein Entnahmerad zur Aufnahme der Artikel von einer Zuführungs-
bzw. Vereinzelungseinrichtung und Weitergabe desselben in gleicher oder geänderter
Orientierung an eine Artikel-Greiferstation mit einem Artikel-Greiferkopf, dem ein
Packstoffmaterial zugeführt wird, vorgesehen ist, um von diesem zweiten Kopf in gleicher
oder geänderter Orientierung der Artikel gemeinsam mit dem Packstoffstück an die Verpackungsstation
übergeben zu werden. Gegebenenfalls kann auch im Sinne einer Verpackungsmaschine mit
vier artikeltragenden Verpackungseinrichtungen an die Verpackungsstation noch ein
Abgaberad zur geordneten Ablage der verpackten Artikel auf einem Abförderband (Stegband)
sich anschließen.
[0035] Fig. 1a zeigt in schematischer Seitenansicht einen Grundtypus der Verpackungsmaschine
100 nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei hier nur eine Verpackungsstation
40 mit einem Verpackungskopf 41 und gegenüberliegenden Drehstationen 42, 43 dargestellt
ist, wie er zur Herstellung von Verpackungen im Doppeldreheinschlag (mit zwei Drehflügeln)
verwendet ist. Das Fehlen einer Entnahmestation (vgl. Entnahmestation 20 in Fig. 1b)
bzw. einer Artikel-Greiferstation 30 (vgl. Fig. 1b) soll in der Fig. 1a andeuten,
dass diese artikeltragenden Verpackungseinrichtungen variabel ausgebildet und wahlweise
zur Komplettierung der Verpackungsmaschine 100 dieser hinzugefügt werden (Drei-Kopf-Verpackungsmaschine)
oder aber dass auch nur eine Artikel-Greiferstation 30, drehbar um eine zentrale stationäre
Rotationsachse 1 zusätzlich eingesetzt wird, bei Ausbildung der Verpackungsmaschine
100 als Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine.
[0036] Fig. 1a verdeutlicht daher das modulare Grundkonzept der Verpackungsmaschine 100.
[0037] Dies heißt allerdings nicht, dass die Verpackungsstation 40 bzw. der Verpackungskopf
41 nicht ebenfalls, wie auch die zusätzlichen Einschlagmittel (Drehstationen 42 und
43) austauschbar sein könnten. Hiervon wird jedoch in selteneren Fällen, was den Packkopf
41 betrifft, Gebrauch gemacht, während die Austauschbarkeit der die Einschlagart bestimmenden
zusätzlichen Stationen innerhalb der Verpackungsstation 40, hier der Drehstationen
42 und 43, dem Fachmann geläufig ist. Die Darstellung hinsichtlich der montierten
Verpackungsstation 40 in Fig. 1a ist daher nicht beschränkend oder präjudizierend
zu verstehen.
[0038] Wahlweise sind daher, wie in Fig. 1 insbesondere für eine Entnahmestation 20 und
eine Artikelgreiferstation 30 angedeutet, diese Köpfe in verschiedener Ausgestaltung,
insbesondere im Hinblick auf eine Orientierung der Artikel beim Durchlauf durch die
Verpackungsmaschine 100 austauschbar und kann vorzugsweise die Entnahmestation 20
mit der Artikelgreiferstation 30 verschmelzen (Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine). Es
ist jedoch aber auch eine Austauschbarkeit des Packkopfes 41 innerhalb der Verpackungsstation
40 vorgesehen.
[0039] Fig. 1b zeigt prinzipiell und in Vorderansicht eine solche Ausgestaltung des "Prototyps"
nach Fig. 1a als Drei-Kopf-Verpackungsmaschine mit drei artikeltragenden Verpackungseinrichtungen
(nämlich der Entnahmestation 20, der Artikel-Greiferstation 30 und der Verpackungsstation
40). In diesen Arbeitsstationen sind entsprechend und hier nur schematisch angedeutet,
ein Entnahmekopf 21, ein Artikel-Greiferkopf 31 und ein Pacckopf 41 vorgesehen. Deren
Drehrichtung ist durch Pfeile in Fig. 1b angedeutet.
[0040] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird als Entnahmestation oder auch als Entnahmeeinrichtung
daher einerseits bei einer Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine eine Artikel-Greiferstation
30 mit einem Artikel-Greiferkopf 31 als auch, für den Fall, dass die Entnahmestation
20 Teil einer Drei-Kopf-Verpackungsmaschine ist, wie in Fig. 1b gezeigt, ein Entnahmerad
21 bezeichnet, das Artikel von einer Zuführungs- und/oder Vereinzelungseinrichtung
10 aufnimmt.
[0041] In Fig. 1c bis 1e sind Beispiele solcher Zuführungs- und Vereinzelungseinrichtungen
10 schematisch als Tellerzuführung mit Vereinzelungsteller 7 in Fig. 1c, Band- bzw.
Kettenzuführung mit einer Linearzuführungseinrichtung 8 in Fig. 1d oder einer Strang-
Zuführungseinrichtung 9 in Fig. 1e dargestellt.
[0042] Derartige Zuführungs- und Vereinzelungseinrichtungen sind je nach Produkttyp und
Zuführungssystem mechanisch mit der Verpackungsmaschine 100 gekoppelt und werden durch
zumindest einen dezentralen, separaten Antrieb angetrieben, wie dies herkömmlich ist.
[0043] Die Verpackungsmaschine 100 zeichnet sich dadurch in ihrem modularen Aufbau aus,
dass eine zentrale Achse 1 an einem Maschinengestell 2 der Verpackungsmaschine 100
festgelegt ist, um die eine n-teilige Arbeitsstation, nämlich die Artikel-Greiferstation
30 mit dem Artikel-Greiferkopf 31 drehbar ist und zu der auch ein hier nicht dargestelltes
Packstoffmaterial von einer ebenfalls hier nicht gezeigten Packstoff-Zuführungseinrich-tung
zugeführt wird, um an einen betreffenden Artikel angelegt und mit diesem an die Verpackungsstation
40 weitergegeben zu werden. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Verpackungsstation
40 mit dem Packkopf 41, hier mit gegenüberliegenden Drehstationen 42 und 43 bestückt,
selbstverständlich auf eine solche Ausführung nicht beschränkt ist, sondern andere
Faltstationen bzw. Faltköpfe gegenüberliegend zum Packkopf 41, oder aber auch Kombinationen
von Faltstationen und Drehstationen, z. B. für eine Top-Twist-Faltung, wie nachstehend
noch erläutert, innerhalb der Verpackungsstation 40 in Verbindung mit dem Packkopf
41 vorgesehen sein können. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass auch der Packkopf
modular austauschbar an dem Maschinengestell 2 in unterschiedlicher Ausgestaltung,
z. B. in Abhängigkeit von der Größe der zu verpackenden Artikel, vorgesehen ist.
[0044] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Achsen zwischen Verpackungsstation 40
und Artikel-Greiferstation 30 unter einem Winkel α von ca. 20° zueinander versetzt
angeordnet und die Verpackungsstation 40 befindet sich seitlich versetzt oberhalb
der Artikel-Greiferstation 30.
[0045] Diese Winkelversatz kann im Rahmen der Gesamtauslegung der Verpackungsmaschine 100
jedoch verändert, insbesondere in einem Rahmen von ca. 10° bis ca. 60° gewählt werden.
[0046] Schematisch sind in Fig. 1b weitere, dem Packkopf 41 ggf. zugeordnete Faltstationen
11 bzw. Faltorgane als mögliche Komponenten der Verpackungsmaschine 100 dargestellt,
die es ermöglichen, weitere Einschlagarten, wie z.B. Stanolieren zu realisieren.
[0047] Des weiteren können in diesem Bereich auch Zusatzfunktionen realisiert werden, wie
das Vorsehen von Aufreißhilfen an verpackten Artikeln, Etikettenspender oder Verschlusshilfen
für die Verpackung (Leimpunkt).
[0048] Nach dem kontinuierlichen Arbeitsprinzip weist sowohl die Entnahmestation 20, hier
gebildet durch ein Entnahmerad 21, eine Mehrzahl von jeweils schwenkbar an dem Entnahmerad
21 gelagerten Haltebackenpaaren auf, um Artikel von einer der Zuführungs- bzw. Vereinzelungseinrichtungen
aufzunehmen und an die Artikel-Greiferstation 30 weiterzugeben, deren Artikel-Greiferkopf
31 ebenfalls mit entsprechenden, im Rahmen der vorliegenden Anmeldung zumeist als
Greiferbackenpaare bezeichnete Haltebackenpaare, aufweist. In entsprechender Weise
besitzt der Packkopf 41 der Verpackungsstation 40 Haltebackenpaare für die Fixierung
der Artikel, ohne dass dies hier näher dargestellt wäre. Auf Besonderheiten der vorliegenden
Ausführungsbeispiele wird nachfolgend noch näher eingegangen. Wesentliche im Rahmen
dieses Ausführungsbeispieles ist die austauschbare, d.h. auswechselbare Lagerung zumindest
einer der drei artikeltragenden Verpackungseinrichtungen, hier der Entnahmestation
20, der Artikel-Greiferstation 30 und/oder der Verpackungsstation 40, d.h. eines Entnahmerades
21 und/oder eines Artikel-Greiferkopfes 31 und/oder eines Packkopfes 41, in Anpassung
an einen Artikeltyp oder eine Artikelorientierung bzw. eine gewählte Verpackungsart
(Einschlagart), wie dies nachfolgend noch genauer erläutert wird.
[0049] Obwohl dies hier nicht näher erläutert oder gezeigt ist, kann der Packkopf auch andere
Konfigurationen aufweisen und z.B. mit rotierenden Faltschächten bestückt sein, unter
Übergabe der Artikel zwischen Artikel-Greiferstation und Packkopf mittels expandierbarer
Übergabestempel.
[0050] Die Verpackungsstation 40 mit dem Packkopf 41 ist drehbar um eine zweite feststehende
Achse (Packkopfachse) 44 und mit 12 ist in Figur 1b eine Abgabeeinrichtung für die
(in diese Fall ungeordnete) Abführung von verpackten Artikeln aus der Verpackungsmaschine
100 bezeichnet.
[0051] Mit einer solchen, modularen Struktur der Verpackungsmaschine 100, die insbesondere
Entnahmerad 21, ggf. aber auch Artikel-Greiferkopf 31 oder Packkopf 41 betrifft, kann
in Abhängigkeit vom gewünschten Produkteinschlag eine hohe Flexibilität auch hinsichtlich
einer Orientierung der Artikel innerhalb der Verpackungsmaschine 100, der Steuerung
der entsprechenden Halteorgane (Greiferbackenpaare) in Abhängigkeit vom Artikeltyp
gewählt werden, so dass auch bei Kleinserien eine derartige Verpackungsmaschine, die
vorzugsweise im Mittelklassebereich bis ca. 800 Produkten pro Minute arbeitet, sowohl
herstellerseitig als auch anwenderseitig eine rasche Umrüstbarkeit der Verpackungsmaschine
gegeben ist, und zwar hinsichtlich der Formate als auch hinsichtlich der realisierbaren
Einschlagarten und Verpackungstypen in großer Variabilität und Vielfalt.
[0052] Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen kann bei der vorliegenden Verpackungsmaschine
100 z.B. nicht nur die Drehstation 42, 43 (oder eine dort alternativ vorgeschlagene
Faltstation oder zwei Faltstationen) je nach Einschlagart auf der Packkopfachse 44
gewechselt werden, oder können verschiedene Einheiten wie Vereinzelungsteller 7, Band-
oder Kettenzuführung 8 oder Strangzuführung 9 als Zuführungs- bzw. Vereinzelungseinrichtung
10 für die Artikel am Eingangsbereich der Verpackungsmaschine 100 vorgesehen sein,
sondern es sind insbesondere die Entnahmestation 20 mit dem Entnahmerad 21 und/oder
die Artikel-Greiferstation 30 mit dem Artikel-Greifertopf 31 und/oder die Verpackungsstation
40 mit dem Packkopf 41 und zugehörigen Stationen wie Drehstation 43 austauschbar am
Maschinenrahmen 2 der Verpackungsmaschine 100 gelagert und mit Bezug auf den "Fixpunkt"
an der Maschine, nämlich die zentrale Achse 1 zur Berücksichtigung unterschiedlicher
Artikeltypen, Artikelorientierungen sowie Einschlagarten in höchst flexibler Weise
kombinierbar. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Verpackungsmaschine 10, wie in
Fig. 1a angedeutet, den Packkopf als feste Arbeitsstation vorsieht, so dass nur die
Artikel-Greiferstation 30 (Zwei-Kopf) und/oder die Entnahmestation 20 (Entnahmekopf
21) austauschbar am Maschinenrahmen 2 ist. D.h. auch eine Kombination vorbestimmter,
fester artikeltragender Verpackungseinrichtungen, mit austauschbar angeordneten und
als einen Vorrat von artikeltragenden, rotierenden Köpfen ist möglich.
[0053] Dabei ist vorzugsweise in Verbindung mit der zentralen Achse 1 ein hier nicht dargestelltes
Zentralgetriebe vorgesehen, von dem auch mittels Steuerkurven die Bewegungen des Artikel-Greiferkopfes
31 einschließlich derjenigen der zugehörigen Greiferbacken abgeleitet werden, und
es ist vorzugsweise auch eine Antriebssteuerung für die Verpackungsstation 40 von
diesem Zentralgetriebe abgeleitet. In vergleichbarer Weise kann auch die Entnahmestation
20 mit einem Antrieb, abgeleitet von dem Zentralgetriebe, kurvengesteuert erfolgen.
Es ist aber insbesondere im Hinblick auf das modulare Maschinenkonzept ebenfalls möglich,
die Antriebe für die artikeltragenden Verpackungseinrichtungen 20, 30 und 40 zu dezentralisieren
und separat, z.B. auf der Grundlage individueller Servomotoren, unter Ansteuerung
durch eine zentrale Steuerungseinheit (CPU) zu realisieren. Der Antrieb der Abgabeeinrichtung
12 erfolgt ebenfalls dezentral.
[0054] Ferner können auch erforderliche Bewegungssteuerungen innerhalb der artikeltragenden
Verpackungseinrichtungen 20, 30, 40, insbesondere im Bereich der Verpackungsstation
40, ggf. weitere motorische Stellmittel wie Mikromotoren, ggf. auch als Hybrid-Bewegungssteuerungseinrichtungen
in Verbindung mit kurvengesteuerten Elementen vorgesehen sein oder aber in konventioneller
Weise kurvengesteuert erfolgen.
[0055] Somit wird ein hochflexibler Transport der Artikel von der gewählten Zuführungs-
und Behandlungseinrichtung 7 oder 8 oder 9 unter Berücksichtigung von Art des Artikels
und der Einschlagart (Verpackungsart) gewährleistet, und insbesondere durch austauschbare
Entnahmeräder 21 in der Entnahmestation 20 realisiert, wie nachfolgend erläutert wird.
Das Entnahmerad 21 hat die Funktion der Entnahme der Artikel aus der Zuführungs- bzw.
Vereinzelungseinrichtung 10 zur Übergabe an den Artikel-Greiferkopf 31, wobei für
bestimmte Einschlagarten auch eine Orientierung der Artikel geändert werden kann.
[0056] Für bestimmte Produktorientierungen wird ebenfalls der auf der zentralen Achse 1
befindliche Artikel-Greiferkopf 31 gewechselt und in entsprechender Weise ist erforderlichenfalls
ein Austausch des Packkopfes 41, insbesondere in Verbindung mit zugehörigen Stationen
wie einer Faltstation oder Drehstationen 43, vorgesehen.
[0057] In Abhängigkeit von der Artikel-Zuführung und -orientierung sowie Artikelvereinzelung
kann die in Fig. 1a und 1b gezeigte Verpackungsmaschine 100 mit drei artikeltragenden
Köpfen (Entnahmerad 21, Artikel-Greiferkopf 31, Packkopf 41) in eine Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine
(vgl. Fig. 7) abgeändert werden, die sich durch eine sehr produktschonende Bauart
auszeichnet, und z.B. für die Verpackung von Lollipops aus der
EP 1 712 472 A1 bekannt ist. Eine solche Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine wird vorzugsweise in Verbindung
mit einem nachfolgend noch genauer erläuterten Vereinzelungsprinzip für die Aufnahme
der Artikel von einem Vereinzelungsteller 7 und Übernahme direkt in den Artikel-Greiferkopf
31 erläutert. In diesem Fall wird also auf ein besonderes Entnahmerad 20 verzichtet.
[0058] Der modulare Charakter der Verpackungsmaschine 100 kommt auch im Hinblick auf eine
wahlweise Verwendbarkeit weiterer, am Umfang des Packkopfes 41 angeordneter Faltorgane
oder -stationen 11 zum Ausdruck, die für spezielle Einschläge, wie z.B. Stanolieren
vorgesehen sein können, oder Zusatzfunktionen wie Aufreißhilfe, Etikettenspender und
Verpackungs-Verschlußhilfen (Leimpunkt) realisieren.
[0059] Die Abgabeeinrichtung 12 bildet ebenfalls eine separate modulare Einheit mit eigenem
Antrieb, wobei vorzugsweise eine geordnete oder eine, wie in Fig. 1b schematisch gezeigt,
ungeordnete Artikelabgabe erfolgen kann. Bei der hier dargestellten, ungeordneten
Abförderung werden die Artikel über einen Auswerfer im Packkopf 41 auf ein Abgabeband
der Abgabeeinrichtung 12 befördert. Bei einer geordneten Abgabe hingegen werden die
Artikel über ein (hier nicht dargestelltes) Übergaberad aus dem Packkopf 41 entnommen
und definiert auf ein Stegband der Abfördereinrichtung 12 abgelegt. Nachfolgend wird
anhand der Figuren 2 bis 6 ein Ausführungsbeispiel für eine neuartige Produkt- bzw.
Artikelentnahme aus einem Vereinzelungsteller 7, der hier die Zuführungs- und Vereinzelungseinrichtung
10 bildet, für eine Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine 100 erläutert. Eine solche Einreichung
kann aber in vergleichbarer Weise auch für eine Drei-Kopf-Verpackungsmaschine angewandt
werden, bei der die Artikel von dem Vereinzelungsteller 7 nicht unmittelbar in die
Artikel-Greiferstation 30 mit dem Artikel-Greiferkopf 31, sondern zunächst an das
Entnahmerad 21 übergeben werden, dass dann anstelle des Artikel-Greiferkopfes 31 als
Entnahmestation 20 fungiert. Es ist in Abhängigkeit von der Produktart im übrigen
z.B. ebenfalls möglich, eine solche, hier erläuterte Verpackungsmaschine nach dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel auch mit einem Vereinzelungsteller und einem Greiferkopf
zu versehen, wie er aus der
EP 1 712 472 A1 für die Verpackung von Lollipops bekannt ist.
[0060] Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel weist der Vereinzelungsteller 7 an seinem
Außenumfang in einem von einem inneren Aufgabebereich 7b getrennten, gleich- oder
gegensinnig zu diesem Aufgabebereich 7b rotierenden Aufgabering 7a eine Mehrzahl von
Aufnahmetaschen 12 auf, in die Artikel 13, die zunächst ungeordnet auf den Vereinzelungssteller
7 aufgegeben wurden, durch Rotationskräfte verteilt und aufgenommen sind. Der Aufgabering
7a rotiert in Pfeilrichtung (im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2). Der innere Aufgabebereich
7b, von dem aus die ungeordneten Artikel 13 in die Aufnahmetaschen 12 verteilt werden,
kann produkt- und verfahrensabhängig gegensinnig im Uhrzeigersinn oder ebenfalls gleichsinnig
(im Uhrzeigersinn) rotieren.
[0061] Nachdem die Artikel 13 in den Aufnahmetaschen 12 verhältnismäßig tiefliegend aufgenommen
sind, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine besondere Ausfördereinrichtung
50 vorgesehen, die ausgebildet und vorgesehen ist, jeden Artikel 13 aus den Aufnahmetaschen
12 individuell herauszuheben und in einer Bewegungsbahn des Artikel-Greiferkopfes
31 der Artikel-Greiferstation 30 bereitzustellen, um von paarweise um Schwenkachsen
32 schwenkbaren Greiferbacken 33 der am Artikel-Greiferkopf 31 um parallel zur zentralen
Achse 1 um Schwenkachsen 34 schwenkbaren Artikelstationen 35 des Artikel-Greiferkopfes
31 ergriffen und in Pfeilrichtung durch den rotierenden Artikel-Greiferkopf 31 weitergefördert
zu werden.
[0062] Bei vorliegender Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine 100 fungiert also die Artikel-Greiferstation
30 als Entnahmeeinrichtung oder Entnahmestation, welche unmittelbar die Artikel 13
aus dem Vereinzelungsteller 7 zur Übergabe an einen hier nicht dargestellten Packkopf
41 aufnimmt, wobei im weiteren Verlauf der Artikelbewegung am und mittels des Artikel-Greiferkopfes
31 auch ein hier nicht dargestellter Packstoffabschnitt zugeführt und an den Artikel
13 angelegt wird. Zur Klemmung des Packstoffstückes ist, in ähnlicher Weise wie bereits
in der
EP1712472A1 der Anmelderin dargestellt, eine schwenkbare Packmittelzange 36 Bestandteil jeder
am Artikel-Greiferkopf 31 schwenkbar vorgesehenen Artikelstation 35 zugeordnet jeweils
einem Greiferbackenpaar 33, 33.
[0063] Aus Übersichtsgründen ist in Fig. 2 die vorauslaufende Greiferstation nicht dargestellt
sondern weggelassen, um die Ausfördereinrichtung 50 mit einem Oberstempel 51 deutlicher
darzustellen.
[0064] Wie Fig. 2 verdeutlicht, wird in vorliegender Ausführung der Artikel 13 durch die
Greiferbacken 33 an seinen Stirnseiten klemmend erfaßt und durch das betreffende Greiferbackenpaar
33, 33 übernommen.
[0065] Die Ausfördereinrichtung 50 wird nachfolgend anhand der Figuren 3 bis 6 genauer erläutert.
[0066] Sie weist neben einem um eine Schwenkachse 52 schwenkbaren Oberstempel 51 als Hauptkomponente
ein Unterstempelrad 53 auf (vgl. Fig. 4), das, wie Fig. 6 verdeutlicht, unterhalb
des Vereinzelungstellers 7 derart angeordnet ist, dass von dem Unterstempelrad 53
die exzentrisch getragene Unterstempel 54, im vorliegenden Fall sind es drei Unterstempel
54, abwechselnd und in Abhängigkeit von dem Teilungsabstand der Aufnahmetaschen und
der Umlaufgeschwindigkeit des Vereinzelungstellers 7 in beständig vertikaler Ausrichtung
(s. Fig. 4 - Fig. 6) von unten in die Aufnahmetaschen 12 eintauchen und die Artikel
13 aus den Aufnahmetaschen 12 herausheben, zur Übergabe an die Greiferbackenpaare
33, 33, wie dies insbesondere auch Fig. 3 verdeutlicht.
[0067] Zur Lagersicherung des Artikels 13 während des Heraushebens durch den Unterstempel
54 dient der Oberstempel 51, dessen Bewegung durch ein hier nicht näher dargestelltes
Oberstempelgetriebe 55 sichergestellt wird.
[0068] Alternativ besteht auch die Möglichkeit, durch formschlüssige Abstützung der Artikel
13 auf dem Unterstempel 54, d.h. durch Ausbildung einer Oberfläche desselben in Anpassung
an den betreffenden Artikel 13 und unter Ausbildung einer Artikel-Führungs- und Haltegeometrie
auf dem Unterstempel 54, auf den lagersicheren Oberstempel 51 gänzlich zu verzichten
und die Artikel 13 ohne eine solche Lagesicherung in die Bewegungsbahn der zusätzlich
um die Achse 34 schwenkbeweglichen und mit dem Artikel-Greiferkopf 31 umlaufenden
Greiferbackenpaare 33, 33 bereitzustellen. In vorliegender Ausführung werden die Artikel
13 zunächst innerhalb des Vereinzelungstellers 7 (Lochteller) in die Aufnahmetaschen
12 vereinzelt, wobei die Artikel 13 durch den Vereinzelungsteller 7 in Pfeilrichtung
(im Gegenuhrzeigersinn) in Umfangsrichtung weitergefördert und dabei auf einem Auflagerring
6 transportiert, d.h. geschoben werden. Alternativ können die Artikel 13 auch direkt
durch den Vereinzelungsteller, z.B. in formschlüssig gestalteten Aufnahmetaschen,
gelagert und durch diesen vollständig wieder abgestützt werden. Der Artikel-Greiferkopf
31, rotiert, wie durch Pfeile ebenfalls in den Fig. 2 und 3 dargestellt, im Uhrzeigersinn.
[0069] Die Aufnahmetaschen 12 des Vereinzelungstellers 7 sind der Form der Artikel 13 angepaßt
und z.B. rund, oval, quadratisch oder rechteckig ausgebildet. Produkte mit rechteckiger
bzw. ovaler Grundkonfiguration und Grundfläche können entweder links (tangential)
oder quer (radial) zur Bewegungsrichtung durch den Vereinzelungsteller 7 transportiert
werden. Im vorliegenden Fall sind die Artikel 7 von rechteckiger Konfiguration und
sind radial orientiert im Vereinzelungsteller 7 bzw. den Aufnahmetaschen 12 angeordnet,
so dass sie von den Greiferbacken 33, 33 über ihre Länge nach Bereitstellung durch
die Ausfördereinrichtung 50 geklemmt werden.
[0070] Entsprechend sind im Falle eines Transports längs zur Bewegungsrichtung des Vereinzelungstellers
die Aufnahmetaschen desselben in tangentialer Richtung am Umfang angeordnet bzw.,
wie im vorliegenden Fall, für den Transport mit einer Artikelhauptachse quer zur Bewegungsrichtung
sind die Aufnahmetaschen in radialer Richtung angeordnet, so dass in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel die Art. 13 quer zu ihrer Transportrichtung an den Artikel-Greiferkopf
31 übergeben werden.
[0071] Wie die Fig. 4 bis 6 verdeutlichen, und auch anhand der Artikel-Übergabe, wie sie
anhand der Momentaufnahmen in den Figuren 2 und 3 deutlich ist, gezeigt wird, ist
das Unterstempelrad 53 im vorliegenden Fall mit drei Unterstempeln 54 versehen, die
im Unterstempelrad 53 derart gelagert und angetrieben sind, dass sie sich während
eines gesamten Umlaufes des Unterstempelrades 53 beständig in vertikaler Position,
d.h. mit nach oben gerichteter Stempelfläche befinden.
[0072] Sie führen dementsprechend eine Eintauchbewegung in die Aufnahmetaschen 12 des Vereinzelungstellers
7, abgestimmt auf die Teilung der Aufnahmetaschen 12 und die Umfangsgeschwindigkeit
derselben aus, um jeweils abfolgend einen Artikel 13 aus der zugehörigen Aufnahmetasche
12 herauszuheben und an den Artikel-Greiferkopf 31, d.h. an die Greiferbacken 33,
33 zu übergeben.
[0073] Zur Bewegungssteuerung der Lage der Unterstempel 54 dient ein spezielles Stempelgetriebe
60 mit spezieller Zahnradanordnung, wie sie aus Fig. 5 ersichtlich ist.
[0074] Die Unterstempel 54 sind zusammen mit je einem zugehörigen Führungszahnrad 56 durch
Wellen 57 gelagert, wobei jedes Führungszahnrad 56 die gleiche Zähnezahl wie ein zentral,
stationär und gestellfest angeordnetes Sonnenrad 58. An diesem stützt sich für jedes
Führungszahnrad 56 ein antreibbarendes Zwischenzahnrad 59, dass das Führungszahnrad
56 rotierend antreibt. Die Zwischenzahnräder 59 sind ebenso wie die Wellen 57 im Gehäuse
des Unterstempelrades 53 gelagert. Die Zähnezahl der Zwischenzahnräder 59 ist beliebig.
Die Unterstempel 54 sind vorzugsweise exzentrisch mit den Wellen 57 bzw. dem jeweils
zugehörigen Führungszahnrad 56 verbunden. Die Unterstempel 54 können jedoch ihren
Anlenkpunkt auch auf der Achse der Wellen 57 bzw. mittig zum wellenfesten Führungszahnrad
56 haben, wie dies im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist.
[0075] Eine exzentrische Anlenkung der Unterstempel 45 hat den Vorteil, dass auf diese Weise
der Hub, den die Unterstempel 54 zum Herausheben des Artikels 13 aus der Aufnahmetasche
12 ausführen, vergrößert werden kann. Selbstverständlich muß eine solche, verlängerte
Zeitdauer des Eintauchens des Unterstempels 54 in eine betreffende Aufnahmetasche
12 bei der Auslegung der Teilung der Aufnahmetaschen 12 und bei der Abstimmung der
Umlaufgeschwindigkeiten von Aufgabering 7a und Unterstempelrad 53 berücksichtigt werden.
[0076] Vorzugsweise ist das Maß der Exzentrizität der Lagerung der Unterstempel 54 einstellbar,
so dass auch die Größe des Hubes der Unterstempel in Anpassung an die Größe des Artikels
13 sowie eine Situation des übernehmenden Entnahme- oder Greiferrades in weitem Rahmen
variabel einstellbar ist, bis hin zur Möglichkeit, die Unterstempel 54 mit einem unterschiedlichen
Ausförderhub auszustatten.
[0077] Wie Fig. 6 verdeutlicht, nähern sich die Unterstempel 54 auf einer kreisförmigen
Bahn von unten den Aufnahmetaschen 12 des Vereinzelungstellers 7, wobei im Bereich
der Anordnung des Unterstempelrades 53 der Auflagerring 6 unterbrochen ist, um Raum
zu geben für einen freien Durchtritt des Unterstempels 54 in die jeweilige Aufnahmetasche
12 des Vereinzelungstellers 7.
[0078] Überdies wird durch einen in Fig. 3 verdeutlichten, konischen Auslaufbereich 6a des
Auflagerringes 6 sichergestellt, dass zwischen Auflagerring 6 und benachbartem Unterstempel
54 nur ein enger Spalt auftritt, so dass über diesen Spalt der Artikel 13 vom Auflagerring
6 auf den Unterstempel 54 geschoben wird, wie Fig. 6 verdeutlicht.
[0079] Die Funktionsweise der Ausfördereinrichtung zur Übergabe eines Artikels 13 aus dem
Vereinzelungsteller 7 an den Artikel-Greiferkopf 31 ist wie folgt:
Zu Beginn einer Aufwärtsbewegung des betreffenden Unterstempels 54 bewegt sich der
Oberstempel 51 über eine artikelgefüllte Aufnahmetasche 12 des Vereinzelungstellers
7, so dass sich eine geschlossene Kammer bildet, die den betreffenden Artikel 13 formschlüssig
fixiert. Im weiteren Verlauf der Aufwärtsbewegung (vgl. Fig. 3) wird der Artikel 13
zwischen Unterstempel 54 und Oberstempel 51 geklemmt und somit sicher gehalten. Die
geöffneten Haltebacken, d.h. die Greiferbacken 33 des in diesem Fall als Entnahmeeinheit
fungierenden Artikel-Greiferkopfes 31 bewegen sich in eine den Seitenflächen der Artikel
13 gegenüberliegende Position. Dies geschieht von seitlich oben her in Verbindung
mit der Rotation des Artikel-Greiferkopfes 31 bzw. einer zusätzlichen Schwenkbewegung
der Artikelstation 35 um die Achse 34.
[0080] In der Übergabeposition, wie in Fig. 3 verdeutlicht, wird die Klemmung zwischen Unterstempel
54 und Oberstempel 51 gelockert unter gleichzeitiger Klemmerfassung des Artikels 13
an seinen gegenüberliegenden Stirnflächen durch die Greiferbacken 33, die nunmehr
die Führung und Halterung des Artikels 13 übernehmen.
[0081] Das weitere Ausführungsbeispiel für eine Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine 100 nach Fig.
7 zeigt die Möglichkeit einer Band- oder Kettenzuführung 8 als Zuführungs- und Vereinzelungseinrichtung
und verdeutlicht, wie schon anhand von Fig. 1 erläutert, zugleich den Winkelversatz
zwischen Packkopf 41 und Greiferkopf 31. Mit den Pfeilen ist in Fig. 7 die Bewegungsrichtung
von Längsfördereinrichtung 8 sowie Artikel-Greiferstation 30 und Verpackungsstation
40 angedeutet. Vorzugsweise weist die lineare Zuführungseinrichtung 8 (Zuführungsband
und/oder Kette) ein hier nicht näher gezeigtes Stauband sowie ein unmittelbar im Übergabebereiche
zum Artikel-Greiferkopf 31 vorgesehenes Abgabeband oder Abgabekette auf, in dem die
Artikel 13auf einen diskreten Artikelabstand in Übereinstimmung mit dem Teilungsabstand
der Greiferbacken 33 an dem Artikel-Greiferkopf 31 sowie unter Berücksichtigung der
Zuführungsgeschwindigkeit sowie Umlaufgeschwindigkeit der Greiferbackenpaare 33 des
Greiferkopfes 31 vereinzelt sind. Hinsichtlich einer derartigen Bandzuführung 8 zu
einer Zwei-Kopf-Verpackungsmaschine 100 erfolgt die Zuführung der Artikel hier von
einer Seite, die derjenigen bei einer nachfolgend noch dargestellten Dreikopf-Verpackungsmaschine
100 entgegengesetzt ist, d.h. in der Darstellung von Fig. 7 von rechts, während bei
Anordnung eines zusätzlichen Entnahmerades 21 (Drei-Kopf-Verpackungsmaschine, s. Fig.
1b) eine derartige Band-Zuführung von links vorgesehen wird.
[0082] Selbstverständlich kann auch für eine Dreikopf-Verpackungsmaschine eine Artikelzuführung
mit Hilfe eines Vereinzelungstellers erfolgen, wie dies vorstehend anhand der Figuren
2 bis 6 erläutert wurde.
[0083] Die Längsfördereinrichtung 8 in Fig. 7 kann wahlweise auch eine Ketten-Zuführungseinrichtung
sein. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist die Orientierung der Artikel vorzugsweise
quer zur Transportrichtung und als Verpackungseinschlag kann z.B. eine Säckchenfaltung
mit einem Falteinschlag am Boden und einem Dreheinschlag am Kopf des Produktes vorgesehen
sein, durch entsprechende Ausbildung der Verpackungsstation 40, wie in Fig. 12 dargestellt.
[0084] Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verpackungsverfahren
wie eine entsprechend ausgelegte Verpackungsmaschine 100 unter Bezugnahme auf eine
Drei-Kopf-Verpackungsmaschine erläutert, wobei, wie in der schematischen Darstellung
von Fig. 1b drei artikeltragende Verpackungseinrichtungen, nämlich die Entnahmestation
20 mit dem Entnahmerad 21, die Artikel aus einer Zuführungs- und/oder Vereinzelungseinrichtung
10 aufnimmt, eine Artikel-Greiferstation 30 mit dem Artikel-Greiferkopf 31, die die
aufgenommenen Artikel 13 unter Zuordnung eines Packstoffstückes weiterfördert, und
zwar zu einer Verpackungsstation 40 mit einem Packkopf 41, in dem die Verpackung des
Artikels erfolgt. Vorzugsweise in der Entnahmestation 20 und/oder in der Artikel-Greiferstation
30 sind dabei Änderungen der Artikel-orientierung im Verpackungsablauf vorgesehen,
während die Artikelorientierung im allgemeinen im Packkopf 41 nicht geändert wird,
jedoch auch nicht ausgeschlossen sein soll.
[0085] In Fig. 8 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Verfahrensablaufes anhand der Verpackung
eines Artikels 13 im Doppeldreheinschlag schematisch erläutert, wobei in vergleichbarer
Weise auch versiegelte Verpackungen "Protected Twist" oder Säckchenfaltungen (Sachet)
ausgeführt werden können und dieses Verfahren durch Einsatz eines Entnahmerades 21
als Entnahmestation 20 charakterisiert ist, durch das die Artikel 13 ohne Änderung
der Orientierung von einem Zuführungsband 8, bestehend aus Stauband 8a und Vereinzelungsband
8b aufgenommen und ohne Änderung der Artikelorientierung an den Artikel-Greiferkopf
31 in de Artikel-Greiferstation 30 weitergegeben werden. Der Verfahrens- bzw. Verpackungsablauf
die Verpackung von hier halbkugelförmigen Pralinen 13 im Doppeldreheinschlag ist in
Fig. 8 schematisch verdeutlicht, wobei die entsprechenden vorrichtungstechnischen
Ausgestaltungen nicht dargestellt sind, sondern jeweils mit Hilfe von Halte- bzw.
Greiferbackenpaaren, vorzugsweise kurvengesteuert, erfolgen. Nach der Aufnahme der
im Vereinzelungsband 8b vereinzelten Artikel 13 und Führen derselben ohne Richtungsänderung
im Entnahmerad 21 werden diese an die Greiferbacken des Artikel-Greiferkopfes 31 übergeben,
wobei dem Artikel-Greiferkopf 31 zugleich das Verpackungsmaterial, d.h. ein Packstoffstück
5 zugeführt wird, und dieses an den Artikel 13 angelegt wird, und zwar mit Hilfe einer
Packmittelzange 36 (siehe Fig. 2, Fig. 3). Vorher wird der Artikel 13 um 90° gedreht,
wie dies die zwischen Artikelaufnahme und Einschießen des Packstoffstückes 5 gedreht
Position einer Bodenfläche des Artikels 13 verdeutlicht. Da es sich hier um schokoladenüberzogene
Artikel 13 handelt, wird das Packstoffstück 5 seinerseits zweilagig mit einem Inneneinschlag
5a und einem Außeneinschlag 5b ausgebildet, beide Packstoffstückabschnitte 5a, 5b
werden unmittelbar aneinanderhaftend (das Packstoffstück 5a ist gegenüber dem Packstoffstück
5b in seiner Länge verkürzt) an den Artikel 13 herangeführt, wie das schematisch in
Fig. 8 angedeutet, im üblichen aber herkömmlich ist. Eine Packstoffzuführungseinrichtung
ist mit 4 bezeichnet.
[0086] Im Packkopf 41 wird nach Übernahme durch entsprechend Haltebackenpaare aus den Greiferbacken
des Artikel-Greiferkopfes 31 zunächst ein Packstoffschlauch 13a gebildet, wie dies
schematisch in Fig. 8 dargestellt ist, ehe hier nicht näher dargestellte, beiderseits
des Packkopfes 41 angeordnete Drehstationen für einen Doppeldreheinschlag des Artikels
sorgen, der dann ungeordnet auf ein Abgabeband einer Abführeinrichtung 12 über einen
hier nicht dargestellten Auswerfer abgeworfen wird.
[0087] Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verpackungsmaschine 100 bzw.
für das Verpackungsverfahren, wobei die Entnahmestation gegenüber dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 8 ausgetauscht ist, d.h. ein Entnahmerad 21' anstelle des Entnahmerades
21 am Maschinenrahmen 2 der Verpackungsmaschine 100 eingesetzt ist. Dieses Entnahmerad
21' gestattet nunmehr eine Änderung der Artikelorientierung auf dem Wege von einer
Aufnahme des Artikels 13 von dem Vereinzelungsband 8b zu dem Artikel-Greiferkopf 31,
in dem das Packstoffstück 5 zugeführt wird, wobei, wie die Pfeile in Fig. 9 hinsichtlich
des Entnahmerades 21' verdeutlichen, dass eine zusätzliche Rotation des Artikels 13
um eine Querachse bzw. um eine Achse, die parallel zur Rotationsachse des Entnahmerades
21' bzw. einer Schwenkachse der zugehörigen Haltebackenpaare verläuft, im wesentlichen
um 90° erfolgt. Hierzu sind die Haltebackenpaare des Entnahmerades 21' zusätzlich
zu ihrer Schwenkbarkeit nochmals um eine weitere Achse drehbar, so dass sich für die
Artikelhalterung eine quasi "kardanische" Aufhängung bzw. Lagerung ergibt.
[0088] Ein entsprechender Aufbau einer Artikeleinheit 22 für einen Artikel 13 am Entnahmerad
21' wird nachfolgend anhand von Fig. 11 erläutert., wobei die Figuren 1a und 11b jeweils
eine Ansicht von stromab und stromauf der Artikeleinheit 22 auf diese zeigen. Nach
Übergabe der Artikel 13 an eine Artikel-Greiferstation 30' wird in dem Beispiel nach
Fig. 9 eine weitere Drehung des Artikels 13 in der Artikel-Greiferstation 30 vorgenommen,
mit anderen Worten wird gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 8 und Fig. 9 auch
ein anderer Artikel-Greiferkopf 31' in diesem Ausführungsbeispiel verwendet, derart,
dass eine Drehung der Artikel-Orientierung um 90° um eine radiale Hochachse der entsprechenden
Greiferbackenpaare erfolgt. Dies ist ebenfalls durch die opponierenden Pfeile im Bereich
eines Artikels 13 des Artikel-Greiferkopfes 30' angedeutet.
[0089] Während also der Artikel 13 nach einer Drehung im Entnahmerad 21' (Rotation um eine
Parallelachse zur Rotationsachse des Entnahmerades 21') eine Position einnimmt, in
der eine Bodenfläche des Artikels 13 in Richtung einer Bewegungsbahn des Artikel 13
gerichtet ist, wird durch Rotation um eine Hochachse durch entsprechende kurvengesteuerte
Ansteuerung der die Artikel 13 haltenden Greiferbackenpaare des Artikel-Greiferkopfes
31 jeder Artikel dort so gedreht, dass er eine Position einnimmt, in der seine Bodenfläche
nach auswärts weist, also praktisch in Richtung der zentralen Achse 1 des Artikel-Greiferkopfes
31' weist.
[0090] Auch hier wird, wie in Fig. 9 schematisch dargestellt, im Artikel-Greiferkopf 31'
das Packstoffstück 5 an den Artikel 13 angelegt, mittels der hier nicht dargestellten
Packmittelzange 36 gehalten und in dieser Konfiguration an den Packkopf 41 übergeben,
wobei dessen Haltebackenpaare den Artikel stetes mit U-förmig umgelegtem Packstoffstück,
d.h. ohne direkte Berührung des Artikels 13, sondern stets von außen unter Zwischenlage
des bereits U-förmig umgelegten Packstoffstückes 5 klemmen. Dadurch wird eine besonders
schonende Erfassungs-Übergabe des Artikels 13 realisiert.
[0091] Ehe eine Erläuterung einer Ausführungsform für die Realisierung der zusätzlichen
Artikeldrehung im Entnahmerad 21' gemäß Figur 11a und 11b erfolgt, soll noch auf ein
weiteres Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 verwiesen werden, dass, ebenso wie Figur
9, z.B. für einen Top-Twist-Einschlag verwendbar ist und bei dem ein dritter Typ eines
Entnahmerades 21" zum Einsatz kommt. Erneut werden die Artikel 13 von dem Vereinzelungsband
8b durch entsprechende Entnahme-Haltebackenpaare erfasst und aufgenommen. Im ersten
Rad, d.h. im Entnahmerad 21" werden die Artikel 13 aber hier um eine tangentiale Achse
um ca. 90° gekippt bzw. gedreht, so dass nach dieser Drehung oder Kippung durch entsprechende
Schwenksteuerung der Entnahme-Haltebackenpaare um eine tangential verlaufende Achse
am Entnahmerad 21" eine Bodenfläche der Artikel 13 nach Form weist, d.h. in die Richtung
der entsprechenden Rotationsachse des Entnahmerades 21", wie dies in Fig. 10 verdeutlicht
ist. Eine solche Position, die entweder durch zusätzliche Drehung innerhalb des zweiten
Kopfes, d.h. innerhalb des Artikel-Entnahmekopfes 31' nach Figur 9 erfolgt, oder eben
gemäß der Ausführungsform von Figur 10 bewirkt wird, wobei dann eine Drehung im zweiten
Kopf, d.h. im Artikel-Greiferkopf 31, entbehrlich ist, ist Voraussetzung für eine
Realisierung der Faltart "Top-Twist", wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt.
[0092] Die einzelnen Varianten können in entsprechende Weise in Abhängigkeit von der gewählten
Einschlagart gemischt und miteinander kombiniert werden, so dass der Artikel 13 bei
Beginnen der Umhüllung durch ein Packstoffstück 5 in der jeweils "richtigen" Lage
hinsichtlich der Verpackung im Packkopf 41 ist.
[0093] Die im Hinblick auf eine Drehung der Artikel 13 im Entnahmerad 21' bereits angesprochene
"kardanische" Lagerung der Artikel 13 wird im Einzelnen anhand des zugehörigen Ausführungsbeispiels
für das Entnahmerad 21' in den Figuren 11a und 11b erläutert. Bevorzugt ist hierbei
auch, dass diese Drehung des Artikels 13 durch drehbare Haltebacken stillsetzbar ist,
so dass wahlweise in Verbindung mit der jeweiligen Zuordnung eines Artikel-Greiferkopfes
31 oder 31', also mit zusätzlicher Artikeldrehung im zweiten Kopf, das Entnahmerad
21' mit oder ohne Drehung der Artikel 13 im Entnahmerad 21' diese transportieren kann.
[0094] Vorzugsweise besitzt das Entnahmerad 21 die drehbar gelagerten und durch Kurven gesteuerten
Artikeleinheiten 22, wobei jede Artikeleinheit 22 zwei Öffnerhebel 23, die je eine
drehbar gelagerte Haltebacke 24 tragen, aufweist. Über Zugstangen 25 können die Haltebacken
24 stillsetzbar um 90° geschwenkt werden. Diese Schwenkbewegung wird durch einen kurvengetriebenen
Schwenkhebel 26 bewirkt, so dass eine Drehung der Artikel 13, die jedoch arretierbar
ist, bewirkt wird. Sowohl eine Schwenkachse des Schwenkhebels 26 als auch eine Schwenkachse
für die Haltebacken 24 (die im wesentlichen mit einer Artikelquerachse übereinstimmt,
oder zu dieser parallel verläuft) erstrecken sich daher im wesentlichen achsparallel
zu einer Rotationsachse des Entnahmerades 21'.
[0095] Nachfolgend wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Verpackungsstation
40 mit einem Packkopf 41, einer Drehstation 43 und einer anstelle der zweiten Drehstation
42 in Fig. 1a vorgesehenen Faltstation 45 erläutert. Zunächst wird ein nachfolgendes
Ausführungsbeispiel der Drehstation 43 erläutert.
[0096] In Fig. 1a sind für die Verpackung von Artikeln geringerer Größe und mit entsprechend
kleineren Dreheinschlägen Drehstationen 43 vorgesehen, bei denen ein Ausgleich der
eindrehbedingten Verkürzung des Packstoffes dadurch ausgeglichen wird, dass eine Rotationsachse
der Drehstation geneigt zu einer Rotationsachse des zugehörigen Pacckopfes 41 angeordnet
wird, so dass die zugehörigen Drehgreifer eine Oszillation (durch Schrägstellung),
d.h. eine Bewegung in axialer Richtung, bedingt durch die Rotationsbewegung der Drehstation
ausführen. Eine solche Lösung ist jedoch unzureichend, wenn große Artikel im Dreheinschlag
verpackt werden, z.B. in einem Durchmesserbereich zwischen 30 mm und 40 mm, da hier
ein wesentlich größerer axialer Stellweg für die Drehgreifer in Verbindung mit der
entsprechenden größeren Verkürzung des Packstoffes beim Eindrehen der Drehflügel erforderlich
ist.
[0097] Wie Fig. 12 verdeutlicht, führt die größere Auslegung der Drehstation 43 mit den
axial beweglichen und größeren Bauraum einnehmenden Drehgreifern 46 an einer Vorderseite
eines entsprechenden Drehkopfes 47 auch zu einer Veränderung des Packkopfes 41 dergestalt,
dass dieser mit jeweils der entsprechenden Drehgreiferposition zugeordneten konkaven
Abschnitten 41a (im Gegensatz zur üblichen kreiszylindrischen Ausführung einer Außenumfangsfläche
des Packkopfes 41) ausgeführt ist, um eine hinreichende Öffnungs- und Schließbewegung
von Drehgreiferbacken 48 der Drehgreifer 46 in kollisionsfreier Weise zu gestatten.
[0098] Zurückkehrend zu der Bewegungssteuerung, insbesondere Längsbewegungssteuerung der
Drehgreifer 46 (von denen aus Übersichtsgründen in Fig. 12a nur einer an der vorderen
Stirnseite des Drehkopfes 47 gezeigt ist), rotieren diese Drehgreifer 46 synchron
mit entsprechenden Haltebackenpaaren 49 des Packkopfes 41 (von denen in Fig. 12a auch
nur aus Übersichtsgründen ein Haltebackenpaar 49 (aufwärts weisend) dargestellt ist,
in herkömmlicher Weise.
[0099] Alternative Ausgestaltungen des Packkopfes, z.B. mit rotierenden Faltschächten unter
stempelgestützter Artikelübergabe zwischen Packkopf und vorgelagerter Station sind
ebenfalls möglich.
[0100] Eine Oszillationsbewegung der Drehgreifer 46 wird mit einer Trommelkurve 70 erzeugt,
die in der den Drehkopf 47 in größerer Einzelheit zeigenden Fig. 15 dargestellt ist,
auf die nachfolgend Bezug genommen wird. In dieser Nutkurve 70 sind umlaufende Kipphebel
71 vorgesehen, die die durch die Trommelkurve 70 erzeugte Steuerbewegung von der feststehenden
Trommelkurve 70 auf die axial verschiebbaren Drehgreifer 46 übertragen. Vorzugsweise
führen die Drehgreifer 46 bei jeder Umdrehung des Drehkopfes 47 einen maximalen Oszillationshub
aus.
[0101] Dieser ist jedoch einstellbar, was einerseits durch Verwendung unterschiedlicher
Trommelkurven erreichbar wäre und/oder Vorbestimmung der Kurven-Eingriffsposition
zwischen Kurve und Nockenfolger in Umfangsrichtung, im vorliegenden Fall jedoch in
kontinuierlich einstellbarer Weise durch eine Einstellvorrichtung 75 erfolgt, durch
die eine Verstellung des für den Eindrehvorgang wirksamen Hubes durch eine Verschiebung
des Oszillations-Startzeitpunktes relativ zu einem Schließzeitpunkt der Drehgreiferbacken
48 der Drehgreifer 46 bewirkt wird. Erreicht wird dies, indem die Trommelkurve 70
relativ zu einer Schließ- und Öffnerkurve 72 verdreht wird. Voraussetzung hierfür
ist eine getriebetechnische Entkopplung von axialer Längs- bzw. Oszillationsbewegung
der Drehgreifer 46 von der Schließ- und Öffnungsbewegung der Drehgreiferbacken 48.
Dies wird in dem Drehkopf 47 nach diesem Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass
die Schließ- und Öffnerkurve 72 ein Zahnsegment 73 antreibt, dem hierdurch eine hin-
und hergehende Schwenkbewegung verliehen wird. Mit dem Zahnsegment 73 ist ein Stirnrad
74 im Eingriff, das drehbar auf einer Schubstange 76 gelagert ist und in beide Drehrichtungen
gedreht wird. Mit dem Stirnrad 74 ist eine Kurvenhülse 77 fest verbunden, die sich
gegen den Kipphebel 71 abstützt. Auf diese Weise wird die Schubstange 76 axial bewegt
und die Drehgreiferbacken 48 der Drehgreifer werden geöffnet und geschlossen. Während
einer Oszillationsbewegung (Axialbewegung) der Drehgreifer 76 gleitet das Stirnrad
74 axial in der Verzahnung des Zahnsegmentes 73, so dass die Axialbewegung (Oszillationsbewegung)
der Drehgreifer 46 von der Schließ- und Öffnerbewegung der Drehgreiferbacken 48 entkoppelt
ist.
[0102] Wie bereits Fig. 12a für die Verpackungsstation 40 verdeutlicht, liegt der Drehstation
43 auf der anderen Seite des Packkopfes 41 eine Faltstation 45 gegenüber, um Einschlagarten
wie Sachet, Top-Twist und diagonale Brieffaltung an einer Seite des entsprechenden
Artikels auszuführen.
[0103] Für andere Einschlagarten wie Doppeldreheinschlag können selbstverständlich zwei
gegenüberliegende Drehstationen 43 verwendet werden oder es können beiderseits des
Packkopfes bei einem Einschlag mit beiderseits diagonaler Brieffaltung Faltstationen
45 angeordnet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird anhand der Säckchenfaltung
nachstehend der Aufbau der Faltstation 45 sowie ein besonderes Faltverfahren anhand
der Figuren 13 und 14 erläutert. In diesem Zusammenhang wird auch auf Fig. 12b hingewiesen,
die einen zentralen Ausschnitt der Verpackungsstation 40 in vergrößerter Darstellung
zeigt, mit der Drehstation 43 und den Drehbacken 48 des zugehörigen Drehgreifers 46
auf der rechten Seite sowie Einzelheiten des Packkopfes 41 mit den Haltebackenpaaren
49 und weiteren Faltorganen eines Faltkopfes 78 in der Faltstation 45.
[0104] Für eine Säckchenfaltung wird der Artikel 13 (s. Fig. 12b) in der vorerläuterten
Weise zusammen mit dem Packstoffstück 5 (s. Fig. 14, in Fig. 12b nicht gezeigt) vom
Artikel-Greiferkopf 31 in den Packkopf 41 übergeben. Die Haltebacken 49 des Packkopfes
41 umschließen den Artikel 13, wobei das in Fig. 12b nicht gezeigte Packstoffstück
straff um den Artikel gelegt und in der Form eines "U" gemeinsam mit dem Artikel 13
geklemmt wird (vgl. Fig. 14). Dies ist eine Ausgangslage für ein Faltverfahren, wie
es nachfolgend anhand von Fig. 14 erläutert wird. Eine Ausgangsposition für die nachfolgend
erläuterte Säckchenfaltung ist in Fig. 14 mit "80" bezeichnet. Im vorderen Teil einer
Packkopfwelle befindet sich die Faltstation 45 mit dem Faltkopf 78, der die Faltvorgänge
für eine Bodenfaltung (Säckchenboden) ausführt. Im hinteren Teil der Packkopfwelle
befindet sich die Drehstation 43 mit dem Drehkopf 47, der einen Drehflügel an der
Oberseite der Verpackung formt und damit den Verpackungsvorgang abschließt. Wie gezeigt,
befindet sich der Packkopf 41 in der Mitte zwischen Drehkopf 47 und Faltkopf 78.
[0105] Bezugnehmend auf Fig. 14, aber auch auf Fig. 12b und Fig. 13 beginnt ein Faltvorgang
für den Falteinschlag des Säckchenbodens mit einem Einstoßen einer zur Packkopfmitte
gewandten, vorstehenden Fläche 5/1 des U-förmigen Packstoffabschnittes durch einen
Vorfalter 79, worauf die gleiche Faltung der in der gleichen Bewegungsrichtung faltende
Fertigfalter (Einbrecher) 81 folgt. Dieser liegt dicht am Artikel bzw. an der zugehörigen
Fläche des Artikels 13 an, ist sehr flach und damit im Stande, die einzufaltende Fläche
5/1 des Packstoffstückes vollständig auszustreichen.
[0106] Das Besondere besteht in diesem Zusammenhang darin, dass hier der gleiche Faltschritt
abfolgend durch Vor- und Fertigfalter 79, 81 ausgeführt wird, wobei der Vorfalter
79 materialspannungsmindernd wirkt, so dass eine akkurate Faltung durch den Fertigfalter
(Einbrecher) 81 auch bei verhältnismäßig steifen Folien und Packstoffen mit verhältnismäßig
starker Rückfederungscharakteristik erreicht werden kann.
[0107] Ein seitlich des Fertigfalters 38 in Bewegungsrichtung stromauf liegender Packstoffhals
5/2 wird mittels eines Seitenfalters 82 eingefaltet und über den Fertigfalter 81 bzw.
Einbrecher 81 gelegt.
[0108] Ein in Bewegungsrichtung (s. Pfeil in Fig. 14) stromab liegender Packstoffalz wird
anschließend an einem stationär vorgesehenen Faltblech als Seitenfalter 83 über die
vorher hergestellten Falten gelegt.
[0109] Im weiteren Verlauf der Rotation des Faltkopfes 78 dient der in Umfangsrichtung verhältnismäßig
lang ausgebildete Seitenfalter 83 als Andruckstück für die bereits hergestellten Faltungen
und stirnseitig angeordneten Packstofflächen. Die Bodenfaltung des Säckchens wird
durch einen weiteren Vorfalter 84 und anschließenden Fertigfalter (Einbrecher) 85
abgeschlossen, indem diese über dem zweiten Seitenfalter 83 einwärts einstoßen (Vorfalter)
bzw. Fertigfalten (Fertigfalter 85). Auch hier dient der Vorfalter 84 der Lösung und
Beseitigung von Materialspannungen und letztendlich einer sauberen Faltung, die durch
den Fertigfalter 85 abgeschlossen wird. Auch hier wird ein Faltschritt mittels zweier
gleichgerichteter Faltbewegungen realisiert, was zu einer besonders qualitätsvollen
Faltung führt bzw. größeren Spielraum hinsichtlich der verwendeten Packstoffe lässt.
Beiderseits entlang einer Hauptrichtung des Artikels 13 nunmehr noch verbleibende
Packstofflaschen 5/3, 5/4 werden durch die im Packkopf 41 gelagerten Faltorgane Innenfalter
86 und Außenfalter 87 angelegt. Dabei wird die Packstofflasche 5/3, die stromaufseitig
in Bewegungsrichtung liegt, durch den Innenfalter 86 eingefaltet und die in Bewegungsrichtung
stromab vorausliegende Packstofflasche 5/4 durch den Außenfalter 87 auf die vom Innenfalter
86 angelegte Packstofflasche 5/3 gedrückt.
[0110] Damit sind eine Bodenfläche und die Seitenflächen eines Säckchens vollständig von
dem Packstoffmaterial umschlossen. Mit Hilfe der Drehflügelbacken 48 wird sodann der
überstehende Packstoffschlauch ergriffen und durch Bilden eines Drehflügels der Verpackungsvorgang
abgeschlossen. Innerhalb eines derartigen Faltungs- bzw. Verpackungszyklus steht der
größere Teil des über einen vorbestimmten Winkelbereich der Rotation des Packkopfes
41 zur Verfügung stehenden Zeitraumes für die Bodenfaltung zur Verfügung, während
ein kleinerer und kürzerer Teil für die Bildung des Dreheinschlages verwendet wird.
Durch die vorerläuterte Verstellung des Oszillationszeitpunktes im Verhältnis zu einem
Schließzeitpunkt der Drehgreiferbacken 48 können diese Zeitrelationen eingestellt
und damit eine Optimierung des Verpackungsvorganges erreicht werden, so dass ein hinreichend
großer Winkelbereich für die Ausführung der komplizierteren Bodenfaltung zur Verfügung
steht, während ein verhältnismäßig kleiner Winkelbereich der Packkopf-Rotation für
den Abschluss der Verpackung per Dreheinschlag dient.
[0111] Fig. 13 zeigt den Faltkopf 78 nochmals in Einzeldarstellung, wobei hinsichtlich der
Bewegungssteuerung der vorgenannten Faltorgane auf eine Außenkurvenscheibe 88 hinzuweisen
ist, die die Bewegung des ersten Vorfalters 79 steuert, während die stationäre Außenkurvenscheibe
89 den Fertigfalter (Einbrecher) 81 steuert. Die für Außenkurvengetriebe erforderlichen
Rückschlagkräfte werden durch Zugfedern 90 aufgebracht. Außerdem wird eine Bewegung
des Seitenfalters 82 durch eine Nutkurve 91 gesteuert.
[0112] Für die Steuerung des zweiten Vorfalters 84 sowie des zweiten Fertigfalters (Einbrechers)
85 ist ein erstes Viergelenkgetriebe 92 vorgesehen, dessen Ansteuerung durch eine
Bahn einer räumlichen, stationären Nutkurve 93 erfolgt, während der zweite Vorfalter
84 und der zweite Fertigfalter (Einbrecher) 85 durch ein zweites Viergelenkgetriebe
94 getragen sind, dessen Bewegungssteuerung durch eine weitere Bahn der räumlichen
Nutkurve 93 erfolgt.
[0113] Es ist erstmals möglich, mit einer kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschine
Säckchenfaltungen zu realisieren und andere verhältnismäßig komplizierte Einschlagformen
zu verwirklichen, und zwar in einem neuartigen Faltverfahren, das eine verhältnismäßig
stabile Packstoff- U-Form mittels zwei getrennt steuerbarer Faltorgane, eines Vorfalters
und eines Fertigfalters (Einbrechers) für den Faltschritt, einfaltet, wobei eine entsprechende
Verfahrensweise auch für eine Bodenfaltung realisiert wird. Auch hier kommen zwei
getrennt steuerbare Faltorgane, nämlich ein zweiter Vorfalter und ein Fertigfalter
(Einbrecher) zum Einsatz, wodurch auftretende Faltkräfte minimiert werden, ein Aufspringen
der Faltung vermieden wird und eine hohe Qualität der Faltung bei sicherem Halten
des Packstoffes gewährleistet wird.
[0114] Überdies führt das neue Konzept zur Ausförderung der zu verpackenden Artikel aus
einem Vereinzelungsteller zu einer bisher im vorgesehenen Leistungsbereich unerreichten
Laufruhe der Verpackungsmaschine bei extremer Produktschonung.
[0115] Das Maschinenkonzept ermöglicht überdies erstmals die Verpackung sehr großer Produkte
im vorgesehen Leistungsbereich in kontinuierlicher Arbeitsweise.
[0116] Es soll schließlich nicht unerwähnt bleiben, dass in Verbindung mit Dreheinschlägen
und Drehstationen auch beheizte Drehgreifer zum Ansiegeln von Packstoff zum Einsatz
kommen können, wie dies Gegenstand der
EP 1 712 472 A1 ist, die hier auch insoweit durch ausdrückliche Inbezugnahme mit zum Gegenstand der
Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
[0117] Erfindungsgemäß führt der modulare Maschinenaufbau im Bereich der artikeltragenden
Verpackungseinrichtungen, insbesondere im Bereich einer Entnahmestation bzw. einer
Artikel-Greiferstation überdies zu einer hohen Variabilität hinsichtlich möglicher
Einschlagformen und Artikelorientierungen innerhalb der Verpackungsmaschine.
1. Verfahren zur Verpackung kleinstückiger Artikel (13), insbesondere von Pralinen oder
Karamellen mit Schokoladenüberzug, in kontinuierlicher Arbeitsweise durch eine Verpackungsmaschine
(100) mit modularem Aufbau, wobei die Verpackungsmaschine (100) zwischen einem Betrieb
mit zwei artikeltragenden Köpfen (31, 41) und mit drei oder mehr artikeltragenden
Köpfen (21, 31, 41) umrüstbar ist, wobei in Abhängigkeit von einem Artikeltyp und/oder
einer Artikelorientierung und/oder einer Verpackungsart, insbesondere eines Einschlag-Typs
der Verpackung, die Artikel (13) durch eine vorbestimmte, aus vorbestimmten Fördersystemen
auswählbare Zuführeinrichtung (10) zu einem vorbestimmten Verpackungsprozess vereinzelt
zugeführt und zu einer, um zumindest eine als zentrale, stationäre Achse (1) festgelegte
Rotationsachse drehbare Artikel-Greiferstation (30) geführt werden, die eine Entnahmestation
(20) in der Verpackungsmaschine (100) mit zwei artikeltragenden Köpfen (31, 41) bildet
oder der ein Entnahmerad (21) in der Verpackungsmaschine (100) mit drei oder mehr
artikeltragenden Köpfen (21, 31, 41) vorgeschaltet ist, zu dieser Artikel-Greiferstation
(30) auch eine Zuführung von Packstoffmaterial (5) zur Verpackung des Artikels (13)
erfolgt, anschließend das Packstoffmaterial (5) mit dem Artikel (13) einer zumindest
um eine stationäre Rotationsachse (44) drehbaren Verpackungsstation (40) zugeführt
wird, wobei die Verpackungsstation (40) einen Packkopf (41) enthält, dem in Abhängigkeit
von der Verpackungsart vorbestimmte, aus verschiedenen Einrichtungen auswählbare Einschlageinrichtungen
(42, 43), insbesondere Dreh- und/oder Faltstationen, zugeordnet sind und anschließend
die verpackten Artikel (13) abgefördert werden, und wobei das Entnahmerad (21) und/oder
die Artikel-Greiferstation (30) und/oder die Verpackungsstation (40) mit dem Packkopf
(41) und den zugehörigen Einschlageinrichtungen (42, 43) austauschbar an einem Maschinenrahmen
(2) der Verpackungsmaschine (100) gelagert und mit Bezug auf die zentrale, stationäre
Achse (1) zur Berücksichtigung unterschiedlicher Artikeltypen, Artikelorientierungen
sowie Verpackungsarten, insbesondere Einschlag-Typen, in flexibler Weise kombiniert
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Artikel (13) vereinzelt durch eine, um zumindest
eine Rotationsachse drehbare Artikel-Vereinzelungseinrichtung, insbesondere einen
Vereinzelungsteller (7), oder durch eine Längsfördereinrichtung, insbesondere eine
Band- oder Kettenfördereinrichtung (8) zur Zufuhr vereinzelter Artikel (13) oder mittels
einer kontinuierlichen Massestrang-Zufuhreinrichtung (9) unter Abtrennung der vereinzelten
Artikel vom Massestrang, zugeführt werden.
3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, wobei die vereinzelten
Artikel (13) aufgenommen und vor ihrer Weitergabe an eine weitere Einrichtung, insbesondere
eine Artikel-Greifer- oder Verpackungsstation (30), um zumindest eine Achse, vorzugsweise
zumindest eine Artikelachse oder eine zu einer solchen parallele Achse, gedreht werden.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei zwischen
Aufnahme der Artikel von einer Vereinzelungs- und/oder Zuführungseinrichtung (10)
und Weitergabe derselben an eine weitere Einrichtung die Artikel (13) zumindest einmal
um ca. 90° gedreht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Achse, insbesondere Artikelachse, im Wesentlichen
achsparallel zu einer Rotationsachse, die einen Krümmungsmittelpunkt einer Bewegungsbahn
des Artikels (13) bildet, und/oder im Wesentlichen radial senkrecht zu dieser Rotationsachse
und/oder im Wesentlichen tangential zur Bewegungsbahn des Artikels (13) verläuft.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei der Verpackungsprozess
unter Zuführung aus einer ersten Zuführungsrichtung durch eine Drei-Kopf-Verpackungsmaschine
(100) mit einem Entnahmerad (21), einem Artikel-Greiferkopf (31) und einem Packkopf
(41) oder unter Zuführung der Artikel (13) von einer zweiten, der ersten Zuführungsrichtung
entgegengesetzten Zuführungsrichtung durch eine Zwei-Kopf-Maschine mit einem Artikel-Greiferkopf
(31), dem auch der Packstoff zugeführt wird, und einem nachgeordneten Packkopf (41)
erfolgt.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei Module
der Verpackungsmaschine, insbesondere eine Vereinzelungs- und/oder Zuführeinrichtung
(10), eine Entnahmestation (20), eine Artikel-Greiferstation (30), eine Verpackungsstation
(40) oder eine Abfördereinrichtung für die Artikel unabhängig voneinander, insbesondere
durch Servomotoren angesteuert werden.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Artikel-Greiferstation
(30) durch ein Zentralgetriebe angetrieben und ein Antrieb zumindest einer weiteren
Station, insbesondere der Verpackungsstation (40), von dem Zentralgetriebe abgeleitet
wird, insbesondere das Zentralgetriebe Steuerkurven zur Bewegungssteuerung von Baugruppen,
wie Greifer- oder Haltebackenpaaren und Packmittelzangen der Artikel-Greiferstation
und/oder einer Entnahme-station und/oder einer Verpackungsstation enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei Sub-Stationen der Verpackungsstation (40), wie eine
Drehstation (43) oder ein Paar von beiderseits eines Packkopfes (41) der Verpackungsstation
(40) angeordneten, opponierenden Drehstationen (43) oder eine Faltstation (45) oder
ein Paar von beiderseits des Packkopfes angeordneten Faltstationen gemeinsam durch
ein Zentralgetriebe antreibbar sind, wobei Baugruppen der Faltstation (45) von Steuerkurven
eines Zentralgetriebes angetrieben werden.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, wobei Arbeitsstationen,
insbesondere eine Zuführungseinrichtung (10), eine Vereinzelungs- und/oder Entnahmestation
(20), eine Artikel-Greiferstation (30), eine Verpackungsstation (40) und/oder eine
Abfördereinrichtung von einer zentralen Steuereinrichtung (CPU) oder von dezentralen
Steuer- und/oder Antriebsmodulen zumindest teilweise individuell angesteuert und/oder
angetrieben werden.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei innerhalb
Verpackungseinrichtungen, insbesondere der Entnahmestation und/oder der Artikel-Greiferstation
und/oder der Verpackungsstation Mikromotoren zur Bewegungssteuerung von Baugruppen
der Verpackungseinrichtungen, wie Drehgreifern, Faltern oder Greifer- oder Haltebackenpaaren
vorgesehen sind.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, wobei die Verpackungseinrichtungen
durch eine Mischung aus Getriebeelementen, wie einem Zentralgetriebe mit Steuerkurven,
die durch Nockenfolger abgetastet werden, und Servomotoren angetrieben und angesteuert
werden und/oder innerhalb der Verpackungseinrichtungen Mikromotoren zur Bewegungssteuerung
von Baugruppen, wie Drehgreifern, Faltern oder Greifer- oder Haltebackenpaaren vorgesehen
sind.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Antriebssteuerung
von peripheren Baugruppen, wie einer Zuführungseinrichtung, einer Vereinzelungseinrichtung
oder einer Abförderstation durch Servomotoren angesteuert werden, während zumindest
die Artikel-Greiferstation durch ein Zentralgetriebe angetrieben wird, und/oder Sub-Stationen
der Verpackungsstation, wie Drehstation oder Faltstation zumindest teilweise durch
Servomotoren angetrieben/angesteuert werden, insbesondere in Verbindung mit einer
mechanischen oder mikromotorischen Ansteuerung von Baugruppen dieser Sub-Stationen.
14. Verpackungsmaschine (100) mit modularem Aufbau zur kontinuierlichen Verpackung kleinstückiger
Artikel, insbesondere von Pralinen oder Karamellen mit Schokoladenüberzug, wobei die
Verpackungsmaschine (100) zwischen einem Betrieb mit zwei artikeltragenden Köpfen
(31, 41) und mit drei oder mehr artikeltragenden Köpfen (21, 31, 41) umrüstbar ist,
mit einem Maschinenrahmen (2) und einer Mehrzahl von artikeltragenden Verpackungseinrichtungen
(20, 30, 40), die an dem Maschinenrahmen (2) gelagert sind, insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, wobei am
Maschinenrahmen (2) eine zentrale, stationäre Achse (1) als Rotationsachse einer Artikel-Greiferstation
(30) festgelegt ist, die eine Entnahmestation (20) in der Verpackungsmaschine (100)
mit zwei artikeltragenden Köpfen (31, 41) bildet, oder der ein Entnahmerad (21) in
der Verpackungsmaschine (100) mit drei oder mehr artikeltragenden Köpfen (21, 31,
41) vorgeschaltet ist, und zu der auch eine Zuführung von Packstoffmaterial (5) zur
Verpackung des Artikels (13) erfolgt, und der Artikel-Greiferstation (30) als Modul
eine Vereinzelungs- und/oder Zuführeinrichtung (10) zugeordnet und eine um eine stationäre
Rotationsachse (44) drehbare Verpackungsstation (40) mit auswählbaren Einschlageinrichtungen
(42, 43) nachgeordnet ist, und wobei das Entnahmerad (21) und/oder die Artikel-Greiferstation
(30) und/oder die Verpackungsstation (40) mit dem Packkopf (41) und den zugehörigen
Einschlageinrichtungen (42, 43) austauschbar am Maschinenrahmen (2) der Verpackungsmaschine
(100) gelagert und mit Bezug auf die zentrale, stationäre Achse (1) zur Berücksichtigung
unterschiedlicher Artikeltypen, Artikelorientierungen sowie Verpackungsarten, insbesondere
Einschlag-Typen, in flexibler Weise kombinierbar sind.
15. Verpackungsmaschine nach Anspruch 14, wobei die artikeltragenden Verpackungseinrichtungen
ein Entnahmerad (21) einer Entnahmestation (20), einen Artikel-Greiferkopf (31) einer
Artikel-Greiferstation (30), oder ein Packkopf (41) einer Verpackungsstation (40)
sind, insbesondere dem Artikel-Greiferkopf (31) zumindest ein weiterer artikeltragender
Kopf, insbesondere das Entnahmerad (20) und/oder der Packkopf (41), zugeordnet sind.
16. Verpackungsmaschine zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 15, umfassend
eine Vereinzelungs- und/oder Zuführungseinrichtung als ein separates Modul, vorzugsweise
mit unabhängiger, separater Antriebseinrichtung, wie z.B. einem Servomotor.
17. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, wobei
die Artikel (13) vereinzelt durch eine, um zumindest eine Rotationsachse drehbare
Artikel-Vereinzelungseinrichtung, insbesondere einen Vereinzelungsteller (7), oder
durch eine Längsfördereinrichtung, insbesondere eine Band- oder Kettenfördereinrichtung
(8) zur Zufuhr vereinzelter Artikel (13) oder mittels einer kontinuierlichen Massestrang-Zufuhreinrichtung
(9) unter Abtrennung der vereinzelten Artikel vom Massestrang, zugeführt sind.
18. Verpackungsmaschine nach Anspruch 17, wobei die Vereinzelungs- und Zuführungseinrichtung
(10) eine Band- oder Ketten-Fördereinrichtung (8), insbesondere mit einem Stauband
zur Ansammlung von Artikeln ist, und einem Vereinzelungsband stromab des Staubandes,
insbesondere die Vereinzelungs- und Zuführungseinrichtung (10) einen Weichkaramellen-Massestrang
(9) beinhaltet.
19. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 18, wobei
die Zuführungseinrichtung (10) mechanisch mit den artikeltragenden Verpackungseinrichtungen
(20, 30) gekoppelt oder insbesondere durch eine dezentrale Antriebsvorrichtung separat
und unabhängig von Antrieb der Verpackungseinrichtungen antreibbar und ansteuerbar
ist.
20. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 19, wobei
die Artikel-Greiferstation (30) einen Artikel-Greiferkopf (31) und, insbesondere schwenkbar,
an diesem gelagerte Greiferbackenpaare (33, 33) aufweist und Packstoffzuschnitte zu
dem Artikel-Greiferkopf (31) zugeführt sind, und/oder dem Artikel-Greiferkopf (31)
eine Artikel-Zuführungseinrichtung (10), insbesondere einer linearen Band- oder Kettenzuführungseinrichtung
(8) oder ein um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse rotierender Vereinzelungsteller
(7) mit am Umfang angeordneten Aufnahmetaschen (12) zur vereinzelten Aufnahme von
Artikeln (13), insbesondere über ihre Länge in radialer Anordnung, oder eine Massestrang-Zuführungseinrichtung
(9) zugeordnet ist.
21. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 20, wobei
der Artikel-Greiferkopf (31) Greiferbackenpaare (33, 33) als Entnahmeeinheiten mit
diesen zugeordneten Packmittelzangen (36) zur Zuordnung und gemeinsamen Übergabe eines
Artikels (13) mit einem Packstoffstück an den nachgeordneten Pacckopf (41) aufweist.
22. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 21, wobei
der Artikel-Greiferkopf (31), insbesondere zur Berücksichtigung unterschiedlicher
Artikelorientierungen in der Zuführungseinrichtung, austauschbar auf der zentralen,
stationären Rotationsachse (1) gelagert ist, insbesondere in Abhängigkeit von Artikeltyp
und/oder Artikelorientierung und/oder Verpackungsart einer Artikel-Greiferstation
(30) aufgenommen an einer zentralen Maschinenachse (1), eine vorbestimmte Zuführungseinrichtung
(10) und/oder ein vorbestimmter Greiferkopf (31) und/oder eine vorbestimmte Verpackungsstation
(40) modular zugeordnet sind.
23. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 22, wobei
ein Antrieb der Verpackungsstation (40) von dem Zentralgetriebe abgeleitet ist und
Antriebsbewegungen innerhalb der Verpackungsstation, insbesondere zur Ansteuerung
von Faltvorgängen von Steuerkurven oder Individualantrieben, wie Mikromotoren, innerhalb
der Verpackungsstation abgeleitet sind.
24. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 23, wobei
die Zuführungseinrichtung und/oder eine Entnahmestation und/oder die Artikel-Greiferstation
und/oder die Verpackungsstation und/oder eine Abfördereinrichtung jeweils durch individuelle
Antriebseinrichtungen unabhängig und dezentral, insbesondere durch Servomotoren, ansteuerbar
sind.
25. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 24, wobei
die Verpackungsstation selbst einen modularen Aufbau aufweist und dem Packkopf in
Abhängigkeit von Artikeltyp oder Verpackungsart einerseits oder beiderseits einer
Packkopfebene unterschiedliche mit dem Packkopf umlaufende Dreh- oder Faltstationen
oder auch entlang eines Aufnahmeumfangs des Packkopfes eine stationäre Falteinrichtung,
vorzugsweise ein Faltbogen oder Zusatzeinrichtungen, wie Aufreißhilfen-Einbringvorrichtungen,
Etikettenspender, Verpackungsverschluß-Einbringvorrichtungen oder weitere Faltungsmittel
zur Ausführung weiterer Einschlagsarten, z.B. Stanolieren, vorzugsweise modular austauschbar,
zugeordnet sind.
26. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 25, wobei
benachbart zu der Artikel-Greiferstation (30) eine Packstoffzuführungseinrichtung
(4) zur im Wesentlichen horizontalen oder geneigten Zuführung von Packstoffabschnitten
an den Artikel-Greiferkopf (31) vorgesehen ist, wobei die Packstoffabschnitte vorzugsweise
aus einer Mehrzahl von unterschiedlich großen, materialverschiedenen Packstoffstückabschnitten
(5a, 5b) zur Ausbildung einer mehrlagigen Artikelverpackung bestehen, insbesondere
die Packstoffstückabschnitte Öffnungshilfen oder Verschlußhilfen selbst aufweisen
oder dem Packkopf Einrichtungen zur Ausbildung von Öffnungs- oder Verschlusshilfen
sowie Hilfseinrichtungen, wie Etikettenspender, modular austauschbar zugeordnet sind.
27. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 26, wobei
eine Entnahmestation durch ein Entnahmerad (21) stromauf eines Artikel-Greiferkopfes
(31) für eine Drei-Kopf-Verpackungsmaschine (100) oder durch einen Artikel-Greiferkopf
(31) für eine Zwei-Kopf-Verpackungsmaschi-ne (100) gebildet ist.
28. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 27, umfassend
ein wahlweise aktivierbares oder abschaltbares Koppelgetriebe für Entnahme- oder Greiferbackenpaare
eines Entnahmerades (21) oder eines Artikel-Greiferkopfes (31) zur Rotation von Entnahme-
oder Greiferbacken der Entnahme- oder Greiferbackenpaare um eine Drehachse parallel
zur zentralen, stationären Rotationsachse des Entnahme- oder Artikel-Greiferkopfes
(2; 31) und/oder einer Schwenkachse der Entnahme- oder Greiferbackenpaare, insbesondere
die artikeltragenden Entnahme- oder Greiferbackenpaare zwei um vorzugsweise tangentiale
Achsen schwenkbare Öffnerhebel (23) mit je einem drehbar gelagerten Haltebacken (24)
(Entnahme- oder Greiferbacken) aufweisen, die über Zugstangen (25) um vorzugsweise
90° schwenkbar sind, insbesondere ein stillsetzbarer Antrieb der Zugstangenpaare (25)
jedes Entnahme- oder Greiferbackenpaares durch einen kurvengesteuerten Schwenkhebel
(26) gebildet ist.
29. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 28, umfassend
ein modular austauschbar am Maschinengestell (2) aufgenommenes Entnahmerad (21) mit
um parallel zur Rotationsachse des Entnahmerades (21) verlaufende Schwenkachsen schwenkbaren
Entnahmebackenpaaren zur Artikelübergabe an den Artikel-Greiferkopf (31) ohne Änderung
einer Artikelorientierung im Entnahmerad (21) und anschließender Änderung einer Artikelorientierung
im Artikel-Greiferkopf (31) durch schwenkbar im Artikel-Greiferkopf (31) gelagerte
Greiferbackenpaare vor Übergabe an den Packkopf (41).
30. Verpackungsmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 29, umfassend
ein modular austauschbar am Maschinengestell (2) aufgenommenes Entnahmerad (21') mit
um parallel zur Rotationsachse des Entnahmerades (21') verlaufende Schwenkachsen schwenkbaren
Entnahmebackenpaare zur Artikelübergabe an den Artikel-Greiferkopf (30') mit Änderung
einer Artikelorientierung im Entnahmerad (21') unter Drehung des Artikels (13) um
eine zur Rotationsachse des Entnahmerades (21') und/oder der Schwenkachse der Haltebackenpaare
parallele Drehachse und anschließender Übernahme und Weitergabe des Artikel an den
Packkopf (40) ohne Änderung der Artikelorientierung oder unter nochmaliger Änderung
der Artikelorientierung im Artikel-Greiferkopf (30').
1. A method for packaging small-sized articles (13), in particular chocolates or candy
with chocolate coating, in continuous operation by a packaging machine (100) of modular
design, wherein the packaging machine (100) can be converted between an operation
with two article-carrying heads (31, 41) and with three or more article-carrying heads
(21, 31, 41), wherein depending on an article type and/or an article orientation and/or
a type of packaging, in particular a wrapping type of packaging, the articles (13)
are fed separately by a predetermined feeding device (10) selectable from predetermined
conveying systems, to a predetermined packaging process and are guided to an article
gripper station (30) rotatable about at least one axis of rotation defined as a central
stationary axis (1) which forms a removal station (20) in the packaging machine (100)
with two article-carrying heads (31, 41) or which is preceded by a removal wheel (21)
in the packaging machine (100) with three or more article-carrying heads (21, 31,
41), wherein additionally packaging material (5) for packaging the article (13) is
supplied to this article gripper station (30), subsequently the packaging material
(5) together with the article (13) is supplied to a packaging station (40) rotatable
at least about a stationary axis of rotation (44), the packaging station (40) including
a packing head (41) to which, depending on the type of packaging, predetermined wrapping
devices (42, 43), in particular turning and/or folding stations, which can be selected
from various devices are associated and subsequently the packed articles (13) are
discharged and wherein the removal wheel (21) and/or the article gripper station (30)
and/or the packaging station (40) with the packing head (41) and the associated wrapping
devices (42, 43) are mounted exchangeably on a machine frame (2) of the packaging
machine (100) and are combined in a flexible manner with respect to the central stationary
axis (1) to allow for different types of articles, different orientations of articles
and types of packaging, in particular types of wrapping.
2. Method according to claim 1, wherein the articles (13) are fed separately by an article
separating device, in particular a separating plate (7) rotatable about at least an
axis of rotation, or by a longitudinal conveyor, in particular a belt or chain conveyor
(8) for feeding separated articles (13), or by means of a device (9) for feeding a
continuous mass strand while severing the separated articles from the mass strand.
3. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 2, wherein the separated
articles (13) are picked up and rotated about at least one axis, preferably at least
an article axis or an axis parallel thereto, before being transferred to a further
device, in particular an article gripping or packaging station (30).
4. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 3, wherein the articles
(13) are rotated at least once by approximately 90° between receiving the articles
from a separating and/or feeding device (10) and transferring them on to a further
device.
5. Method according to claim 3 or 4, wherein the axis, in particular the article axis,
extends essentially parallel to an axis of rotation which forms a centre of curvature
of a path of movement of the article (13), and/or essentially radially perpendicular
to this axis of rotation and/or essentially tangential to the path of movement of
the article (13).
6. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 5, wherein the packaging
process is carried out while feeding from a first feeding direction by a three-head
packaging machine (100) with a removal wheel (21), an article gripper head (31) and
a packing head (41) or while feeding of the articles (13) from a second feeding direction
opposite to the first feeding direction by a two-head machine with an article gripper
head (31), to which the packaging material is also fed, and a downstream packing head
(41).
7. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 6, wherein modules of
the packaging machine, in particular a separating and/or feeding device (10), a removal
station (20), an article gripper station (30), a packaging station (40) or a discharging
device for the articles are controlled independently, in particular by servomotors.
8. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 7, wherein an article
gripper station (30) is driven by a central gear and a drive of at least one further
station, in particular the packaging station (40), is distributed from the central
gear, wherein the central gear includes in particular control cams for controlling
the movement of assemblies, such as pairs of grippers or holding jaws and packaging
material tongs of the article gripper station and/or a removal station and/or a packaging
station.
9. Method according to claim 8, wherein sub-stations of the packaging station (40), such
as a turning station (43) or a pair of opposing turning stations (43) arranged on
either side of a packing head (41) of the packaging station (40) or a folding station
(45) or a pair of folding stations arranged on either side of the packing head can
be driven jointly by a central gear, wherein assemblies of the folding station (45)
are driven by control cams of a central gear.
10. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 9, wherein work stations,
in particular a feeding device (10), a separating and/or removal station (20), an
article gripper station (30), a packaging station (40) and/or a discharging device
are at least partially individually controlled and/or driven by a central control
device (CPU) or by decentralized control and/or drive modules.
11. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 10, wherein within packaging
devices, in particular the removal station and/or the article gripper station and/or
the packaging station, micro motors are provided for movement control of assemblies
of the packaging devices, such as rotary grippers, folders or pairs of grippers or
holding jaws.
12. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 11, wherein the packaging
devices are driven and controlled by a combination of gear elements, such as a central
gear with control cams which are followed by cam followers, and servo motors and/or
micro-motors are provided within the packaging devices for movement control of assemblies,
such as rotary grippers, folders or pairs of grippers or holding jaws.
13. Method according to at least one of the preceding claims 1 to 12, wherein a drive
control of peripheral assemblies, such as a feeding device, a separating device or
a discharge station is carried out by servo motors, while at least the article gripper
station is driven by a central gear, and/or sub-stations of the packaging station,
such as a turning station or a folding station are driven/actuated at least partially
by servo motors, in particular in conjunction with a mechanical or micro motor control
of assemblies of these sub-stations.
14. Packaging machine (100) of modular design for continuous packaging of small articles,
in particular chocolates or candy with chocolate coating, wherein the packaging machine
(100) can be converted between an operation with two article-carrying heads (31, 41)
and with three or more article-carrying heads (21, 31, 41), with a machine frame (2)
and a plurality of article-carrying packaging devices (20, 30, 40) supported on the
machine frame (2), in particular for performing the method according to at least one
of the preceding claims 1 to 13, wherein on the machine frame (2) a central stationary
axis (1) is defined as an axis of rotation of an article gripper station (30) which
forms a removal station (20) in the packaging machine (100) with two article-carrying
heads (31, 41) or which is preceded by a removal wheel (21) in the packaging machine
(100) with three or more article-carrying heads (21, 31, 41), wherein additionally
packaging material (5) for packaging the article (13) is supplied thereto and with
the article gripper station (30) a separating and/or feeding device (10) is associated
as a module and a packaging station (40) rotatable about a stationary axis of rotation
(44) and having selectable wrapping devices (42, 43) is arranged downstream thereof
and wherein the removal wheel (21) and/or the article gripper station (30) and/or
the packaging station (40) with the packing head (41) and the associated wrapping
devices (42, 43) are mounted exchangeably on the machine frame (2) of the packaging
machine (100) and are combined in a flexible manner with respect to the central stationary
axis (1) to allow for different types of articles, different orientation of articles
and types of packaging, in particular types of wrapping.
15. Packaging machine according to claim 14, wherein the article-carrying packaging devices
are a removal wheel (21) of a removal station (20), an article gripper head (31) of
an article gripper station (30), or a packing head (41) of a packaging station (40),
in particular at least one further article-carrying head, and wherein in particular
the removal wheel (20) and/or the packing head (41), are associated with the article
gripper head (31).
16. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 15, comprising
a separating and/or feeding device as a separate module, preferably with an independent,
separate drive device, such as a servo motor.
17. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 16, wherein
the articles (13) are fed separately by an article separating device, in particular
a separating plate (7), which is rotatable about at least an axis of rotation, or
by a longitudinal conveyor, in particular a belt or chain conveyor (8) for feeding
separate articles (13), or by means of a device (9) for feeding a continuous mass
strand while severing the separated articles from the mass strand.
18. Packaging machine according to claim 17, wherein the separating and feeding device
(10) is a belt or chain conveyor device (8), in particular with an accumulating conveyor
for accumulating articles, and a separating conveyor downstream of the accumulating
conveyor, and wherein in particular the separating and feeding device (10) includes
a soft candy mass strand (9).
19. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 18, wherein
the feeding device (10) is mechanically coupled with the article-carrying packaging
devices (20, 30) or can be driven and controlled separately and independently of the
drive of the packaging devices, in particular by a decentralized driving device.
20. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 19, wherein
the article gripper station (30) has an article gripper head (31) and pairs of gripper
jaws (33, 33) supported pivotally thereon, and packaging material blanks are fed to
the article gripper head (31), and/or an article feeding device (10), in particular
a linear belt or chain feeding device (8) or a separating plate (7) rotating about
a substantially vertical axis of rotation with receiving pockets (12) arranged on
the periphery for receiving separate articles (13), in particular over their length
in a radial arrangement, or a mass strand feeding device (9) is associated with the
article gripper head (31).
21. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 20, wherein
the article gripper head (31) has pairs of gripper jaws (33, 33) as removal units
with packaging material tongs (36) associated with them for associating and jointly
transferring an article (13) with a piece of packaging material to the downstream
packing head (41).
22. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 21, wherein
in order to take allow for different article orientations in the feeding device the
article gripper head (31), is supported exchangeably on the central stationary axis
of rotation (1), in particular depending on article type and/or article orientation
and/or packaging type a predetermined feeding device (10) and/or a predetermined gripper
head (31) and/or a predetermined packaging station (40) are associated in modular
fashion with an article gripper station (30) supported on a central machine axis (1).
23. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 22, wherein
a drive of the packaging station (40) is distributed from the central gear and driving
movements within the packaging station, in particular for controlling folding processes
of control cams or individual drives, such as micro motors, are distributed within
the packaging station.
24. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 23, wherein
the feeding device and/or a removal station and/or the article gripper station and/or
the packaging station and/or a discharging device can each be controlled independently
and in a decentralized way, by separate drive devices, in particular by servomotors.
25. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 24, wherein
the packaging station itself has a modular design and, depending on the article type
or type of packaging, several turning or folding stations revolving with the packing
head on one side or on both sides of a plane of the packing had or a stationary folding
device, preferably a folding sheet or additional devices, such as insertion devices
for tear-open aids, label dispensers, insertion devices for packaging closures or
further folding means for carrying out further types of wrapping, for instance stanoling,
along a receiving circumference of the packing head are associated with the packing
head as exchangeable modules.
26. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 25, wherein
adjacent to the article gripper station (30) a packaging material feeding device (4)
is provided for substantially horizontal or inclined feeding of packaging material
blanks to the article gripper head (31), wherein the packaging material blanks preferably
consist of a plurality of packaging material blanks (5a, 5b) in different sizes and
of different material for forming a multi-layer article packaging, wherein in particular
the packaging material blanks have opening aids or closing aids themselves or devices
for forming opening or closing aids as well as auxiliary devices, such as label dispensers,
are associated with the packing head as exchangeable modules.
27. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 26, wherein
a removal station is formed by a removal wheel (21) upstream of an article gripper
head (31) for a three-head packaging machine (100) or by an article gripper head (31)
for a two-head packaging machine (100).
28. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 27, comprising
a selectively activatable and deactivatable coupling gear for removal or gripper jaw
pairs of a removal wheel (21) or an article gripper head (31) for rotating removal
or gripper jaws of the removal or gripper jaw pairs about an axis of rotation parallel
to the central stationary axis of rotation of the removal or article gripper head
(2; 31) and/or a pivoting axis of the removal or gripper jaw pairs, wherein in particular
the article-bearing removal or gripper jaw pairs have two opening levers (23) which
can be pivoted about preferably tangential axes and each have a rotatably supported
holding jaw (24) (removal or gripper jaw), which are pivotable through preferably
90° by means of tie rods (25) and wherein in particular a stoppable drive of the tie
rod pairs (25) of each pair of removal or gripper jaws is formed by a cam-controlled
pivoting lever (26).
29. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 28, comprising
a removal wheel (21) which is supported in a modular exchangeable manner on the machine
frame (2) and has removal jaw pairs which can be pivoted about pivot axes extending
parallel to the axis of rotation of the removal wheel (21) for transferring articles
to the article gripper head (31) without changing an article orientation in the removal
wheel (21) and subsequent changing of an article orientation in the article gripper
head (31) by means of gripper jaw pairs which are supported pivotally at the article
gripper head (31) before transfer to the packing head (41).
30. Packaging machine according to at least one of the preceding claims 14 to 29, comprising
a removal wheel (21'), which is accommodated in a modular exchangeable manner on the
machine frame (2) and has pairs of removal jaws which can be pivoted about pivot axes
extending parallel to the axis of rotation of the removal wheel (21') for transferring
articles to the gripper head (30') while changing an article orientation in the removal
wheel (21') with rotation of the article (13) about an axis of rotation parallel to
the axis of rotation of the removal wheel (21') and/or the pivot axis of the pairs
of holding jaws and subsequent receipt and forwarding of the article to the packing
head (40) without changing the article orientation or with repeated change of the
article orientation in the article gripper head (30').
1. Procédé pour emballer des articles en petits morceaux (13), en particulier des pralines
ou des caramels avec un enrobage de chocolat, en fonctionnement continu par une machine
d'emballage (100) de construction modulaire, la machine d'emballage (100) pouvant
être commutée entre un fonctionnement avec deux têtes porteuses d'articles (31, 41)
et avec trois ou plusieurs têtes porteuses d'articles (21, 31, 41), dans lequel, selon
un type d'article et/ou une orientation d'article et/ou un type d'emballage, en particulier
un type d'emballage enveloppant, les articles (13) sont amenés individuellement par
un dispositif d'alimentation (10), qui peut être sélectionné parmi des systèmes de
transport prédéterminés, à un processus d'emballage prédéterminé et sont guidés vers
une station de préhension d'articles (30) qui peut être mise en rotation autour d'au
moins un axe de rotation défini comme un axe central fixe (1), qui forme un poste
de prélèvement (20) dans la machine d'emballage (100) avec deux têtes porteuses d'articles
(31, 41) ou qui forme une roue de prélèvement (21) dans la machine d'emballage (100)
avec trois têtes porteuses d'articles (21, 31) ou plus, 41) est montée en amont de
ce poste de préhension d'article (30), une alimentation en matériau d'emballage (5)
pour l'emballage de l'article (13) a également lieu vers ce poste de préhension d'article
(30), puis le matériau d'emballage (5) avec l'article (13) est amené à un poste d'emballage
(40) qui peut tourner au moins autour d'un axe de rotation fixe (44), le poste d'emballage
(40) contenant une tête d'emballage (41) à laquelle sont ajoutés, en fonction du type
d'emballage, des dispositifs d'emballage prédéterminés (42, 43), en particulier des
postes de rotation et/ou de pliage, qui peuvent être sélectionnés parmi différents
dispositifs, sont associés à la tête d'emballage (41) et les articles emballés (13)
sont ensuite évacués, et dans lequel la roue de prélèvement (21) et/ou le poste de
préhension d'articles (30) et/ou le poste d'emballage (40) avec la tête d'emballage
(41) et les dispositifs d'emballage associés (42, 43) sont montés de manière interchangeable
sur un châssis de machine (2) de la machine d'emballage (100) et sont combinés de
manière flexible par rapport à l'axe central fixe (1) afin de prendre en compte différents
types d'articles, orientations d'articles et types d'emballage, en particulier des
types d'emballage.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les articles (13) sont amenés individuellement
par un dispositif de séparation des articles, en particulier un plateau de séparation
(7), qui peut tourner autour d'au moins un axe de rotation, ou par un dispositif de
transport longitudinal, en particulier un dispositif de transport à bande ou à chaîne
(8) pour l'amenée d'articles individuels (13) ou au moyen d'un dispositif d'amenée
de cordon de masse continu (9) en séparant les articles individuels du cordon de masse.
3. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 ou 2 précédentes, dans lequel les
articles séparés (13) sont saisis et tournés autour d'au moins un axe, de préférence
au moins un axe d'article ou un axe parallèle à un tel axe, avant d'être transférés
à un autre dispositif, en particulier une station de préhension ou d'emballage d'articles
(30).
4. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 3 précédentes, dans lequel les
articles (13) sont tournés au moins une fois d'environ 90° entre la réception des
articles d'un dispositif de séparation et/ou d'alimentation (10) et leur transfert
à un autre dispositif.
5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l'axe, en particulier l'axe de
l'article, s'étend sensiblement axialement parallèlement à un axe de rotation qui
forme un centre de courbure d'un trajet de déplacement de l'article (13), et/ou sensiblement
radialement perpendiculaire à cet axe de rotation et/ou sensiblement tangentiel au
trajet de déplacement de l'article (13).
6. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 5 précédentes, dans lequel le
processus d'emballage est réalisé sous alimentation à partir d'un premier sens d'alimentation
par une machine d'emballage à trois têtes (100) avec une roue d'enlèvement (21), une
tête de préhension d'articles (31) et une tête d'emballage (41) ou sous alimentation
des articles (13) à partir d'un seconde sens d'alimentation opposé au premier sens
d'alimentation par une machine à deux têtes avec une tête de préhension d'articles
(31), à laquelle le matériau d'emballage est également fourni, et une tête d'emballage
(41) en aval.
7. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 6 précédentes, dans lequel des modules
de la machine d'emballage, en particulier un dispositif de séparation et/ou d'alimentation
(10), une station de prélèvement (20), une station de préhension d'articles (30),
une station d'emballage (40) ou un dispositif de prélèvement des articles sont commandés
indépendamment les uns des autres, en particulier par des servomoteurs.
8. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 7 précédentes, dans lequel un
poste de préhension d'articles (30) est entraîné par un engrenage central et un entraînement
d'au moins un autre poste, en particulier le poste d'emballage (40), est dérivé de
l'engrenage central, l'engrenage central contenant en particulier des cames de commande
pour commander le mouvement de groupes, tels que des paires de pinces ou des mâchoires
de maintien et des pinces d'emballage du poste de préhension d'articles et/ou d'un
poste de prélèvement et/ou d'un poste d'emballage.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel des sous-stations de la station d'emballage
(40), telles qu'une station de retournement (43) ou une paire de stations de retournement
opposées (43) disposées des deux côtés d'une tête d'emballage (41) de la station d'emballage
(40) ou une station de pliage (45) ou une paire de stations de pliage disposées des
deux côtés de la tête d'emballage peuvent être entraînées conjointement par un engrenage
central, dans lequel des sous-ensembles de la station de pliage (45) sont entraînés
par des cames de commande d'un engrenage central.
10. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 9 précédentes, dans lequel des postes
de travail, en particulier un dispositif d'alimentation (10), un poste de séparation
et/ou d'enlèvement (20), un poste de préhension d'articles (30), un poste d'emballage
(40) et/ou un dispositif d'enlèvement sont au moins partiellement commandés et/ou
commandés individuellement par un dispositif de commande central (CPU) ou par des
modules de commande et/ou d'entraînement décentralisés.
11. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 10 précédentes, dans lequel, à
l'intérieur des dispositifs d'emballage, en particulier le poste de prélèvement et/ou
le poste de préhension des articles et/ou le poste d'emballage, des micromoteurs sont
prévus pour la commande du mouvement des ensembles des dispositifs d'emballage, tels
que les pinces rotatives, les plieuses ou les paires de pinces ou les mâchoires de
maintien.
12. Procédé selon au moins une des revendications précédentes 1 à 11, dans lequel les
dispositifs d'emballage sont entraînés et commandés par un mélange d'éléments de transmission,
tels qu'un engrenage central avec des cames de commande qui sont balayées par des
suiveurs de came, et des servomoteurs et/ou des micromoteurs sont prévus à l'intérieur
des dispositifs d'emballage pour commander le mouvement d'ensembles, tels que des
pinces rotatives, des plieuses ou des paires de pinces ou de mâchoires de maintien.
13. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 12 précédentes, dans lequel une
commande d'entraînement d'ensembles périphériques, tels qu'un dispositif d'alimentation,
un dispositif de séparation ou un poste d'évacuation sont entraînés par des servomoteurs,
tandis qu'au moins le poste de préhension d'articles est entraîné par un engrenage
central, et/ou des sous-stations du poste d'emballage, telles qu'un poste de retournement
ou un poste de pliage sont entraînées/actionnées au moins partiellement par des servomoteurs,
en particulier en liaison avec une commande mécanique ou par micromoteur d'ensembles
de ces sous-stations.
14. Machine d'emballage (100) de construction modulaire pour l'emballage en continu de
petits objets, en particulier de chocolats ou de caramels avec un enrobage de chocolat,
la machine d'emballage (100) pouvant être commutée entre le fonctionnement avec deux
têtes porteuses d'objets (31, 41) et avec trois ou plusieurs têtes porteuses d'objets
(21, 31, 41), avec un bâti de machine (2) et plusieurs dispositifs d'emballage porteuses
d'objets (20, 30, 40) montés sur le bâti de machine (2), en particulier pour la mise
en oeuvre du procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 13 précédentes, dans
lequel un axe central fixe (1) est fixé au bâti de la machine (2) en tant qu'axe de
rotation d'un poste de préhension d'article (30), qui forme un poste de prélèvement
(20) dans la machine d'emballage (100) avec deux têtes porteuses d'article (31, 41),
ou qui forme une roue de prélèvement (21) dans la machine d'emballage (100) avec trois
ou plusieurs têtes porteuses d'article (21), 31, 41) est placé en amont du poste de
préhension d'articles (30), et auquel est également associée une réserve de matériau
d'emballage (5) pour l'emballage de l'article (13), et un dispositif de séparation
et/ou d'alimentation (10) est associé en tant que module au poste de préhension d'articles
(30) et un poste d'emballage (40) pouvant tourner autour d'un axe de rotation fixe
(44) et comportant des dispositifs d'enveloppement sélectionnables (42, 43) est placé
en aval du poste de préhension d'articles (30), et dans lequel la roue de prélèvement
(21) et/ou le poste de préhension d'article (30) et/ou le poste d'emballage (40) avec
la tête d'emballage (41) et les dispositifs d'emballage associés (42, 43) sont montés
de manière interchangeable sur le châssis de machine (2) de la machine d'emballage
(100) et peuvent être combinés de manière flexible par rapport à l'axe central fixe
(1) pour tenir compte des différents types d'articles, des orientations des articles
et des types d'emballage, en particulier des types d'emballage.
15. Machine d'emballage selon la revendication 14, dans laquelle les dispositifs d'emballage
porteurs d'articles sont une roue de prélèvement (21) d'un poste de prélèvement (20),
une tête de préhension d'articles (31) d'un poste de préhension d'articles (30) ou
une tête d'emballage (41) d'un poste d'emballage (40), en particulier au moins une
autre tête porteuse d'articles, en particulier la roue de prélèvement (20) et/ou la
tête d'emballage (41), est associée à la tête de préhension d'articles (31).
16. Machine d'emballage d'au moins une des revendications précédentes 14 à 15, comprenant
un dispositif de séparation et/ou d'alimentation comme module séparé, de préférence
avec un dispositif d'entraînement indépendant et séparé, tel qu'un servomoteur.
17. Machine d'emballage selon au moins l'une des revendications précédentes 14 à 16, dans
laquelle les objets (13) sont amenés individuellement par un dispositif de séparation
des objets, en particulier un plateau de séparation (7), qui peut tourner autour d'au
moins un axe de rotation, ou par un dispositif de transport longitudinal, en particulier
un dispositif de transport à bande ou à chaîne (8) pour l'amenée d'objets individuels
(13) ou au moyen d'un dispositif d'amenée de cordon de masse continu (9) avec séparation
des objets individuels du cordon de masse.
18. Machine d'emballage selon la revendication 17, dans laquelle le dispositif de séparation
et d'alimentation (10) est un dispositif de transport à bande ou à chaîne (8), en
particulier avec une bande d'accumulation pour l'accumulation d'articles, et une bande
de séparation en aval de la bande d'accumulation, en particulier le dispositif de
séparation et d'alimentation (10) comprend un brin de masse de caramel mou (9).
19. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 18, dans
laquelle le dispositif d'alimentation (10) est couplé mécaniquement aux dispositifs
d'emballage (20, 30) portant les articles ou peut être entraîné et commandé séparément
et indépendamment de l'entraînement des dispositifs d'emballage, en particulier par
un dispositif d'entraînement décentralisé.
20. Machine d'emballage selon au moins une des revendications 14 à 19 précédentes, dans
laquelle le poste de préhension d'articles (30) présente une tête de préhension d'articles
(31) et, en particulier de manière pivotante, des paires de mâchoires de préhension
(33, 33) montées sur celle-ci, et des flans de matériau d'emballage sont amenés à
la tête de préhension d'articles (31), et/ou un dispositif d'alimentation en articles
(10) est amené à la tête de préhension d'articles (31), en particulier un dispositif
d'alimentation linéaire à courroie ou à chaîne (8) ou une plaque de séparation (7)
tournant autour d'un axe de rotation sensiblement vertical avec des poches de réception
(12) disposées sur la périphérie pour recevoir des articles (13) individuellement,
en particulier sur leur longueur dans une disposition radiale, ou un dispositif d'alimentation
massique en torons (9).
21. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 20, dans
laquelle la tête de préhension d'article (31) présente des paires de mâchoires de
préhension (33, 33) en tant qu'unités de prélèvement avec des pinces de matériau d'emballage
(36) qui leur sont affectées pour l'affectation et le transfert commun d'un article
(13) avec un morceau de matériau d'emballage à la tête d'emballage (41) située en
aval.
22. Machine d'emballage selon au moins l'une des revendications précédentes 14 à 21, dans
laquelle la tête de préhension d'article (31), en particulier pour tenir compte de
différentes orientations d'article dans le dispositif d'alimentation, est montée de
manière interchangeable sur l'axe de rotation central fixe (1), en particulier en
fonction du type d'article et/ou de l'orientation d'article et/ou du type d'emballage
d'un poste de préhension d'article (30) reçu sur un axe central de la machine (1),
un dispositif d'alimentation prédéterminé (10) et/ou une tête de préhension prédéterminée
(31) et/ou un poste d'emballage prédéterminé (40) sont associés de manière modulaire.
23. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 22, dans
laquelle un entraînement du poste d'emballage (40) est dérivé de la transmission centrale
et des mouvements d'entraînement à l'intérieur du poste d'emballage, en particulier
pour la commande de processus de pliage de cames de commande ou d'entraînements individuels,
tels que des micromoteurs, sont dérivés à l'intérieur du poste d'emballage.
24. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 23, dans
laquelle le dispositif d'alimentation et/ou un poste de prélèvement et/ou le poste
de préhension d'articles et/ou le poste d'emballage et/ou un dispositif de transport
peuvent être commandés chacun indépendamment et de manière décentralisée, en particulier
par des servomoteurs, par des dispositifs d'entraînement individuels.
25. Machine d'emballage selon au moins une des revendications 14 à 24 précédentes, le
poste d'emballage lui-même ayant une construction modulaire et, selon le type d'objet
ou le type d'emballage, d'une part ou des deux côtés d'un plan de la tête d'emballage,
différents postes de retournement ou de pliage tournant avec la tête d'emballage ou
également le long d'une circonférence de réception de la tête d'emballage; un dispositif
de pliage fixe, de préférence une feuille de pliage ou des dispositifs supplémentaires,
tels que des dispositifs d'insertion d'aide à la déchirure, des distributeurs d'étiquettes,
des dispositifs d'insertion de fermeture d'emballage ou d'autres moyens de pliage
pour réaliser d'autres types d'emballage, par exemple une feuille de pliage ou des
dispositifs supplémentaires tels que des dispositifs d'insertion d'aide à la déchirure,
des distributeurs d'étiquettes, des dispositifs d'insertion de fermeture d'emballage
ou d'autres moyens de pliage pour réaliser d'autres types d'emballage.par exemple
du papier d'aluminium, de préférence échangeable de manière modulaire.
26. Machine d'emballage selon au moins l'une des revendications 14 à 25 précédentes, dans
laquelle il est prévu, à côté du poste de préhension d'articles (30), un dispositif
d'alimentation en matériau d'emballage (4) pour l'alimentation sensiblement horizontale
ou inclinée de sections de matériau d'emballage vers la tête de préhension d'articles
(31), les sections de matériau d'emballage étant de préférence constituées d'une pluralité
de morceaux de matériau d'emballage de tailles différentes, des sections d'emballage
(5a, 5b) matériellement différentes pour former un emballage d'articles multicouches,
en particulier les sections d'emballage ont des aides à l'ouverture ou à la fermeture
elles-mêmes ou des dispositifs pour former des aides à l'ouverture ou à la fermeture
ainsi que des dispositifs auxiliaires, tels que des distributeurs d'étiquettes, sont
attribués de manière modulaire et interchangeable à la tête d'emballage.
27. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 26, dans
laquelle un poste de prélèvement est formé par une roue de prélèvement (21) en amont
d'une tête de préhension d'article (31) pour une machine d'emballage à trois têtes
(100) ou par une tête de préhension d'article (31) pour une machine d'emballage à
deux têtes (100).
28. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 27, comprenant
un engrenage d'accouplement qui peut être activé ou désactivé au choix pour des paires
de mâchoires de prélèvement ou de préhension d'une roue de prélèvement (21) ou d'une
tête de préhension d'article (31) pour faire tourner les mâchoires de prélèvement
ou de préhension des paires de mâchoires de prélèvement ou de préhension autour d'un
axe de rotation parallèle à l'axe de rotation central fixe de la tête de prélèvement
ou de préhension d'article (2; 31) et/ou un axe de pivotement des paires de mâchoires
de prélèvement ou de préhension, en particulier les paires de mâchoires de prélèvement
ou de préhension portant des objets deux leviers d'ouverture (23) pouvant pivoter
autour d'axes de préférence tangentiels, avec chacun une mâchoire de maintien (24)
montée à rotation (mâchoires de prélèvement ou de préhension), qui peut être pivoté
de préférence à 90° au moyen de tirants (25), en particulier un entraînement stoppable
des paires de tirants (25) de chaque paire de mâchoires de prélèvement ou de préhension
est formé par un levier pivotant (26) commandé par came.
29. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 28, comprenant
une roue d'enlèvement (21) qui est reçue de manière interchangeable et modulaire sur
le châssis de machine (2) et qui présente des paires de mâchoires d'enlèvement pouvant
pivoter autour d'axes de pivotement s'étendant parallèlement à l'axe de rotation de
la roue d'enlèvement (21) pour transférer des articles à la tête de préhension d'articles
(31) sans modifier une orientation d'article dans la roue d'enlèvement (21) et ensuite
modifier une orientation d'article dans la tête de préhension d'articles (31) au moyen
de paires de mâchoires de préhension qui sont montées de manière pivotante dans la
tête de préhension d'articles (31) avant le transfert à la tête d'emballage (41).
30. Machine d'emballage selon au moins une des revendications précédentes 14 à 29, comprenant
une roue de prélèvement (21'), qui est logée de manière interchangeable et modulaire
sur le châssis de la machine (2) et qui présente des paires de mâchoires de prélèvement
pouvant pivoter autour d'axes de pivotement s'étendant parallèlement à l'axe de rotation
de la roue de prélèvement (21'), pour transférer des articles à la tête de préhension
(30') avec changement d'orientation de l'article dans la roue d'extraction (21'),
avec rotation de l'article (13) autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe de rotation
de la roue d'extraction (21') et/ou à l'axe de pivotement des paires de mâchoires
de maintien, puis transfert et acheminement de l'article vers la tête d'emballage
(40) sans changement d'orientation de l'article ou avec changement supplémentaire
de l'orientation de l'article dans la tête de préhension (30').