Vorrichtung zum Stapeln und Verpacken flacher Gegenstände

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Verpacken von flachen Gegenständen (22), insbesondere von Flachbeutelpackungen, ist eine schrittweise umlaufende Fördereinrichtung vorgesehen, die zwei etwa senkrecht im Abstand nebeneinander angeordnete, gegensinnig endlos umlaufende Kettenförderer (12, 14) enthält, die im Bereich ihrer einander breitseitig zugewandten Trümer eine von oben nach unten bewegbare Vertikalförderstrecke (20) bilden. An den Ketten der Kettenförderer sind Winkelstücke (16) angelenkt, deren senkrecht von den Ketten abstehende Schenkel (30) die Vertikalförderstrecke in mehrere Zellen (18) unterteilen, indem sie sich jeweils paarweise zu einem Zellenboden ergänzen. Die auf einem Zuführband ankommenden Packungen (22) werden flachliegend in die jeweils oberste Zelle der Vertikalförderstrecke abgelegt und in einer bestimmten Anzahl aufeinandergestapelt und zusammen über die Vertikalförderstrecke (20) schrittweise zu einer mehrere Zellen überdeckenden Schiebeeinrichtung (26) gefördert, mit der sie quer zur Bewegungsrichtung der Zellen gruppenweise in einen Sammelbehälter eingeschoben werden. Mit diesen Vorkehrungen werden Volumenverlagerungen innerhalb der Einzelpackungen während des Stapel- und Verpackungsvorgangs vermieden, so daß eine hohe Packungsdichte bei der Sammelverpackung erzielt wird. Dadurch ergeben sich erhebliche Einsparungen sowohl beim Verpackungsmaterial als auch beim Transport- und Lagerraumbedarf.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von flachen Gegenständen, insbesondere von Flachbeutelpackungen, in einen Sammelbehälter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

[0002] Es ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt (DE-OS 17 86 161), bei der die Zuführeinrichtung im Bereich einer Umlenkstrecke mit waagerechter Achse, in der benachbarte Wände der Zellen radial zur Achse liegen, derart mündet, daß die zugeführten Gegenstände in einer sich radial zur Achse nach außen weitenden Zelle gestapelt und beim Überführen in die waagerecht angeordnete gerade Förderstrecke aufgerichtet werden. Bei Beuteln mit fließfähiger Füllung tritt beim Aufrichten innerhalb des Beutels durch Absetzen der Füllung eine Volumenverlagerung und dadurch im unteren Bereich eine Packungsverbreiterung auf. Dies führt dazu, daß zum Verpacken dieser Beutel mehr Volumen und damit auch mehr Verpackungsmaterial benötigt wird, als wenn die Beutel eine gleichmäßige Dicke aufweisen würden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Packung mit ihrem gesamten Gewicht auf ihrer meist biegeweichen Unterkante aufstehen, so daß sich in diesem Bereich eine Verstauchung der Kante ergibt, die einmal ein unschönes Aussehen und zum anderen eine zusätzliche Vergrößerung des Packungsvolumens zur Folge haben kann. Hinzu kommt, daß der Ausschieber der bekannten Vorrichtung nur im oberen Bereich einen durchgehenden Steg aufweist, der bezüglich der beim Ausschieben an den Packungen angreifenden Kräfte außermittig angeordnet ist. Dadurch kann sich ein Moment ergeben, das die Packungen einseitig anheben kann, wodurch die Gefahr entsteht, daß die außenliegenden Packungen sich zwischen den Vorsprüngen des Schiebers und den benachbarten Zellenwänden verklemmen. Der zum Sammelbehälter führende Austrittskanal besteht dort aus zwei schräg zusammenlaufenden Einführblechen, die zwar eine gewisse Verdichtung der aus den Zellen herausgeschobenen Packungen auf das Verpackungsmaß hervorrufen, ohne die genannten Volumenverlagerungen jedoch rückgängig machen zu können.

[0003] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Verpackungsvorrichtung der im Oberbegriff angegebenen Art zu schaffen, bei der Volumenverlagerungen innerhalb der Einzelpackungen während des Stapel- und V_erpackungsvorgangs vermieden werden und damit Verpackungsmaterial eingespart und eine höhere Packungsdichte bei der Sammelverpackung erzielt wird, und bei der außerdem eine Verstauchungsgefahr im Bereich der Packungsunterkanten während des Ausschiebevorgangs vermieden wird.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0005] Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, daß die gegebenenfalls zuvor in einer Egalisierungsvorrichtung flachgedrückten Packungen jeweils flachliegend in den Zellen abgelegt, zur Schiebeeinrichtung gefördert und in den Sammelbehälter geschoben werden, um eine möglichst hohe Packungsdichte bei der Sammelverpackung zu erzielen. Dadurch ergeben sich erhebliche Einsparungen sowohl beim Verpackungsmaterial als auch beim Transport-und Lagerraumbedarf.

[0006] Die Geradförderstrecke der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung ist als Vertikalförderstrecke ausgebildet, in der das flachliegende Verpackungsgut schrittweise von einer obenliegenden Eintrittstelle zu einer untenliegenden Austrittsstelle gefördert wird. Die Vertikalförderstrecke enthält zwei einander mit ihren abstehenden Wänden unter Bildung der Zellenböden ergänzende gegensinnig umlaufende Endlosförderer. Die einzeln ankommenden Packungen werden in die Zellen in einer vorgegebenen Stückzahl eingeführt. Nach Erreichen dieser Stückzahl wird jeweils.ein Schrittschaltgetriebe angesteuert, das das Zellensystem um eine _Zellenhöhe nach unten bewegt. Die Zählung der einzelnen Packungen erfolgt dabei zweckmäßig automatisch mit Hilfe eines Lichtsensors.

[0007] Die im unteren Bereich auf der Rückseite der Vertikalförderstrecke angeordnete Schiebeeinrichtung wird automatisch vorgeschoben, wenn eine bestimmte Anzahl Zellen gefüllt und in der richtigen Position vor den zugehörigen Schieber gebracht ist. Die Schieberplatte weist zweckmäßig einen zentralen senkrechten Steg und beidseitig symmetrisch überstehende Vorsprungreihen auf, die beim Schiebervorschub kammartig in die benachbarten Zellenteile eingreifen. Die . zentrale Anordnung des Stegs gewährleistet, daß keine Momentenkräfte an den Packungen angreifen, die ein Verkanten verursachen könnten. Die Schieberplatte kann dabei eine mehr oder weniger große Anzahl von Zellen erfassen, je nach dem, wie viele Einzelpackungen mit einem Schiebervorschub herausgeschoben werden sollen. Bei kürzeren Schieberplatten befinden sich zwischen der Eingabestelle und den für die Ausgabe vorgesehenen Zellen vorder- und rückseitige Anschläge, die verhindern, daß aus den dazwischen liegenden Zellen Packungen nach vorn oder hinten herausgleiten können.

[0008] Die beiden vorzugsweise als Kettenpaare ausgebildeten Endlosförderer können seitlich relativ zueinander verschoben werden, so daß innerhalb bestimmter Grenzen eine Anpassung auf unterschiedliche Packungsformate möglich ist. Die beiden Kettenpaare können außerdem um eine untenliegende Achse so nach außen geschwenkt werden, daß z. B. im Störungsfall ein einfacher Zugriff zu den einzelnen Zellen möglich ist.

[0009] Die von den Endlosförderern abstehenden Wände bilden zweckmäßig den einen Schenkel eines Winkelstücks, dessen anderer, dazu senkrechter Schenkel im Bereich der Vertikalförderstrecke nach oben weist und eine seitliche Zellenbegrenzung bildet. Für höhere Packungsstapel können auch abwechselnd je ein Winkelstück und ein Flachstück übereinander angeordnet werden, die insgesamt eine größere Teilung bilden.

[0010] In der Zeichnung sind einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.

[0011] Es zeigen

_Fig. 1 eine Seitenansicht einer Sammelverpackungsmaschine;

_Fig. 2 eine Vorderansicht der Verpackungsmaschine nach Fig. 1 mit abgenommenem Austrittskanal;

_Fig. 3 eine Draufsicht auf die Verpackungsmaschine nach Fig. l;

_Fig. 4 eine ausschnittsweise Ansicht der geraden Förderstrecke der Verpackungsmaschine mit Schieberplatte;

_Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 4 mit doppelt hohen Zellen.

[0012] Die in der Zeichnung dargestellte Sammelverpackungsmaschine besteht im wesentlichen aus einer aus zwei im Abstand an einem Maschinengestell 10 angeordneten, aus je einem Kettenpaar bestehenden Endlosförderern 12,14 gebildeten, durch an den Kettenpaaren angelenkte Winkelstücke 16 in einzelne Zellen 18 unterteilten, vertikal verlaufenden geraden Förderstrecke 20, einer von oben in die oberste Zelle der Vertikalförderstrecke einmündenden, das flache Verpackungsgut 22 nacheinander flachliegend in die Zellen 18 ablegenden und zu Gruppen aufeinanderstapelnden Zuführeinrichtung 24 und einer unterhalb der Zuführeinrichtung 24 angeordneten mehrere Zellen 18 überdeckenden Schiebeeinrichtung 26 zum gruppenweisen Ausschieben des Verpackungsguts aus mehreren Zellen über einen Austrittskanal 28 in einen nicht dargestellten Sammelbehälter.

[0013] Die Winkelstücke 16 sind an den Kettenpaaren 12,14 in gleichen Abständen voneinander angelenkt und begrenzen im Bereich der Vertikalförderstrecke 20 jeweils paarweise die Zellen 18. Die senkrecht über die Kettenpaare 12,14 überstehenden Winkelschenkel 30 ergänzen sich dabei jeweils zu einem Zellenboden, während die parallel zum betreffenden Kettentrum 32 nach oben weisenden Schenkel 34 der Winkelstücke eine Seitenbegrenzung der Zellen 18 bilden. Um eine genaue Ausrichtung der Winkelstücke 16 sowohl entlang der Vertikalförderstrecke 20 als auch auf der übrigen Umlaufbahn zu gewährleisten, ist jedes Winkelstück 16 mit einem zur Schwenkachse parallelen Führungszapfen 35 in einer Führungsnut einer nicht dargestellten, maschinengestellfesten Platte geführt. Im Bereich der gerade verlaufenden Bewegungsstrecken verläuft die Führungsnut ebenfalls gerade, während sie im Bereich der oberen und unteren Umlenkung einen vorzugsweise kreisförmig gekrümmten Verlauf aufweist. Im oberen Bereich in der Nähe der Zuführeinrichtung 24 kann jedoch auch ein anders gekrümmter Kurvenverlauf vorgesehen werden, beispielsweise um eine etwas steilere Anstellung der abstehenden Winkelschenkel 30 zu erzielen, damit sie eine größere Beschkkungsöffnung freigeben.

[0014] Die Zellenbreite kann durch Verstellen des Abstands zwischen den beidenKettenpaaren 12,14 dem jeweiligen Verpackungsgut angepaßt werden. Dies erfolgt relativ einfach durch gemeinsames Verschieben der beiden Kettenpaare in entgegengesetzter Richtung mit Hilfe einer _Spindelanordnung 36 mit Rechts- und Linksgewinde durch Betätigen des Handrads 38.

[0015] Die beiden Kettenpaare sind synchron über einen Schrittmotor 40 und ein Zahnradgetriebe 42 sowie je eine Gelenk- und Teleskopwelle 44, die den Querverschiebungen der Kettenpaare folgen kann, durch Antrieb der unteren Kettenräder 46 so angetrieben, daß sich die Zellen 18 im Bereich der Vertikalförderstrecke 20 von der Eintrittsstelle zur Austrittsstelle schrittweise nach unten bewegen. Der Schrittmotor 40 wird dabei über eine nicht gezeigte Zentralsteuerung nach Maßgabe der Anzahl der von der Zuführeinrichtung 44 in die jeweils oberste Zelle 18 abgelegten Packungen 22 angesteuert. Die auf dem Zuführband ankommenden Einzelpackungen 22 werden über einen Lichtsensor 48 in der Zentralsteuerung gezählt und mit einem individuell für jede Zelle der Vertikalförderstrecke 20 einstellbaren Sollwert verglichen.

[0016] Die Zuführeinrichtung 24 enthält ein umlaufendes Förderband, auf das die Packungen 22 hintereinander entweder von Hand oder automatisch aufgelegt werden. Um das Füllgut innerhalb der Einzelpackungen gleichmäßig zu verteilen, ist über dem Zuführband ein auf die ankommenden Packungen unter Ausübung eines Drucks einwirkendes Egalisierungsband 50 angeordnet.

[0017] Die Schiebeeinrichtung 26 ist stirnseitig mit einer Schieberplatte 52 versehen, die im Falle des in den Fig. l bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiels einen mittleren, sich über drei Zellen 18 erstreckenden Steg 54 sowie nach beiden Seiten symmetrisch überstehende Vorsprünge 56 aufweist, die beim Ausschiebevorgang kammartig in die benachbarten Zellenteile eingreifen. Das genannte Ausführungsbeispiel, bei dem die Winkelstücke 16 unmittelbar hintereinander an den Kettenpaaren angeordnet sind, ist vor allem für Flachbeutelpackungen, wie Vierseiten-Siegelrandbeutel oder Schlauchbeutel mit relativ geringer Dicke bestimmt.

[0018] Für etwas dickere Beutel mit sperrigerem Füllgut, wie Bonbonbeutel, werden etwas höhere Zellen 18¹ benötigt, wie sie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt sind. Bei dieser Anordnung befindet sich zwischen jedem Winkelstück 16 noch ein _Flachstück 58, das einen Teil der seitlichen Zellenbegrenzung bildet. Diese Unterteilung der Zellenbegrenzung wird gewählt, weil an den gekrümmten Umlenkstellen 60 nur verhältnismäßig kurze Schenkellängen der Winkelstücke 16 zugelassen sind, wenn ein zuverlässiger Betriebsablauf gewährleistet sein soll. Außerdem kann der Zellenvorschub und der Füllvorgang bei einer derart unterteilten Zelle 18' in zwei Taktschritten erfolgen, was gleichfalls zur Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit beiträgt.

[0019] Wie ein Vergleich zwischen den Fig. 4 und 5 zeigt, ist die Umrißgestalt der Schieberplatte 52 der gewählten Zellenkonfiguration und -größe angepaßt.

[0020] Die von der Schieberplatte 52 nicht erfaßten Zellen 18 der Vertikalförderstrecke 20 werden zweckmäßig mit nicht dargestellten vorder- und rückseitigen Begrenzungsflächen gegen ein versehentliches Herausgleiten der darin befindlichen Packungen geschützt.

[0021] Auf der der Schiebeeinrichtung 26 gegenüberliegenden Seite der Vertikalförderstrecke 20 befindet sich der trichterförmige Austrittskanal 28 mit rechteckigem Querschnitt, an dessen Austrittsöffnung ein Sammelbehälter zur Aufnahme des herausgeschobenen Packungsstapels angelegt werden kann. Der Austrittskanal besteht aus vier _Winkelblechen 62,64,66,68, deren Schenkel sich an den jeweiligen Seitenflächen paarweise überlappen und deren _Biegekanten 70 die Kanalkanten bilden. Die Winkelbleche 62,64 und 66,68 sind paarweise um gestellseitig angeordnete vertikale Achsen 72 unter Erweiterung der Austrittsöffnung entgegen der Kraft einer Feder 74 gegeneinander verschwenkbar. Zusätzlich sind auch noch die oberen Winkelbleche 62,66 um eine gemeinsame horizontale Achse gegenüber den unteren Winkelblechen 64,68 nach oben verschwenkbar. Das Verschwenken der Winkelbleche um die betreffenden Achsen erfolgt dabei unter der Einwirkung der aus den Zellen 18 herausgeschobenen Packungen, die auf diese Weise in ihrer Bewegung gebremst und im Stapel zusammen gehalten werden. Die hinter dem herausgeschobenen Stapel wieder in ihre Ausgangsstellung zurückklappenden Winkelbleche verhindern ferner ein Zurückgleiten der Packungen aus dem Sammelbehälter.

Ansprüche

l. Vorrichtung zum Verpacken von flachen Gegenständen (22), insbesondere von Flachbeutelpackungen, in einen Sammelbehälter mit einer endlosen, schrittweise umlaufenden, eine durch etwa senkrecht abstehende mitbewegte Wände (30) in mehrere Zellen (18,18') unterteilte gerade Förderstrecke (20) enthaltenden Fördereinrichtung (12,14), mit einer die Gegenstände nacheinander flachliegend in die Zellen (18) der Fördereinrichtung (12,14) ablegenden und zu Gruppen aufeinanderstapelnden Zuführeinrichtung (24) und mit einer der geraden Förderstrecke (20) zugeordneten, zwischen den parallel ausgerichteten Zellen (18,18') quer zur Bewegungsrichtung derselben bewegbaren, mehrere Zellen überdeckenden Schiebeeinrichtung (26) zum gruppenweisen Einschieben der Gegenstände in den Sammelbehälter, dadurch gekennzeichnet , daß die Fördereinrichtung zwei etwa senkrecht im Abstand nebeneinander angeordnete, gegensinnig umlaufende Endlosförderer (12,14) enthält, daß die von den beiden Endlosförderern (12,14) einander abstehenden Wände (30) im Bereich ihrer breitseitig zugewandten, vertikal nach unten bewegbaren, gemeinsam die gerade Förderstrecke (Vertikalförderstrecke 20) bildenden Trümer (32) sich jeweils paarweise zu einem Zellenboden ergänzen, und daß die Zuführeinrichtung (24) im Bereich zwischen den oberen Umlenkstellen der beiden Endlosförderer (12,14) in die oberste Zelle (18) der geraden Förderstrecke (20) einmündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuführeinrichtung (24) im wesentlichen parallel zu den oberen _Umlenk- achsen der Endlosförderer (12,14) in die oberste Zelle (18) der geraden Förderstrecke (20) einmündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die von den Endlosförderern (20) abstehenden Wände den einen Schenkel (30) eines Winkelstücks (16) bilden, dessen anderer, dazu senkrechter Schenkel (34) im Bereich der geraden Förderstrecke (20) nach oben weist und eine seitliche Zellenbegrenzung bildet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Endlosförderer (12,14) ein gemeinsam angetriebenes Kettenpaar mit in axialem Abstand voneinander angeordneten, durch die Wände (30)bzw. Winkelstücke (16) miteinander verbundenen Einzelketten enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Wände (30) bzw. Winkelstücke (16) schwenkbar an den Endlosförderern (12,14) angelenkt sind und einen außerhalb der Schwenkachse befindlichen, achsparallelen, in eine Führungsnut eingreifenden Führungszapfen aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die im Bereich der oberen Umlenkstelle nach oben weisenden abstehenden Wände (30) eine Beschickungsöffnung für die von der Zuführeinrichtung (24) ankommenden Gegenstände freigeben.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ekennzeichnet , daß die Endlosförderer (12,14) unter Änderung ihres gegenseitigen Abstands und der Zellenbreite relativ zueinander verschiebbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens einer der beiden Endlosförderer (12,14) um seine untere Umlenkachse in eine Schrägstellung schwenkbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die Schiebeeinrichtung (26) eine Schieberplatte (52) mit einem mehrere Zellen (18,18') überdeckenden Steg (54) sowie mehrere vom Steg abstehende, kammartig in die betreffenden Zellen eingreifende Vorsprünge (56) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (52) nach beiden Seiten des Stegs (54) symmetrisch überstehende Vorsprünge (56) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen jeweils zwei abstehenden Wänden (30) oder Winkelstücken (16) eines jeden Endlosförderers (12,14) mindestens ein von diesen getrenntes, zellenvergößerndes Flachstück (58) angelenkt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der Zuführeinrichtung (24) eine auf die ankommenden flachen Gegenstände (22) unter Ausübung eines Drucks einwirkende Egalisierungsvorrichtung, insbesondere ein Egalisierungsband (50) oder Egalisierungsrollen, angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebeeinrichtung (26) unterhalb der Zuführeinrichtung (24) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einem auf der der Schiebeeinrichtung (26) unmittelbar gegenüberliegenden Seite der geraden Förderstrecke (20) angeordneten, pyramidenstumpfförmigen Austrittskanal (28) zum Aufstecken des Sammelbehälters, dadurch gekennzeichnet , daß der Austrittskanal (28) aus vier im Bereich der Kanalwände einander mit ihren Schenkeln paarweise überlappenden und mit ihrer Biegekante (70) die Kanalkanten bildenden Winkelblechen (62,64,66,68) besteht, die unter der Einwirkung der durch die Schiebeeinrichtung (26) aus der Fördereinrichtung (12,14) gruppenweise ausgeschobenen Gegenstände (22) paarweise um mindestens eine vertikale und eine horizontale Achse (72) entgegen der Kraft einer Feder (74) unter Erweiterung der sammelbehälterseitigen Öffnung relativ zueinander verschwenkbar sind.

Zeichnung