| WO/2006/010512 | PRODUCTION OF BAGS PROVIDED WITH CARRYING ELEMENTS AND STACKING SAID COLLECTED BAGS |
| WO/2004/000477 | METHODS AND APPARATUS FOR FOLDING SHEET MATERIAL |
| JP06144668 | ACCUMULATION DEVICE |
THIES, Jörg, Christian (Am Telgenkamp 12, Dissen, 49201, DE)
| Patentansprüche Vorrichtung zur Bildung von Stapeln aus Beuteln, vorzugsweise aus Papierbeuteln, welche einzeln zuförderbar sind, umfassend: - zumindest eine erste Transporteinrichtung, mit welcher einzelne Beutel ü- bernehmbar sind, - eine Sammelstelle, welcher die Beutel durch die Transporteinrichtung zuführbar sind und in der ein Stapel aus Beuteln erzeugbar ist, - eine Ablöseinrichtung, mit welcher die Beutel von der Transporteinrichtung ablösbar und auf die Sammelstelle abwerfbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Trenneinrichtung vorgesehen ist, welche in oder oberhalb des Stapels in die Sammelstelle einbringbar ist und den Stapel in einen ersten und einen zweiten Stapel aufteilt. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung zumindest eine Halteeinrichtung umfasst, mit welcher zumindest der untere Beutel des zweiten Stapels haltbar ist. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung zumindest einen keilförmigen Finger umfasst. 4. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der keilförmige Finger oberhalb des ersten Stapels einbringbar ist, bevor der erste Beutel des zweiten Stapels in die Sammelstelle abwerfbar ist. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung zumindest eine Bohrung umfasst, welche mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist. 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung zumindest einen Greifer umfasst. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine zweite Transporteinrichtung (Schieber), mit welcher nach dem Einbringen der Trenneinrichtung der erste Stapel aus der Sammelstelle heraus transportierbar ist. 8. Verfahren zur Bildung von Stapeln aus Beuteln, vorzugsweise aus Papierbeuteln, welche einzeln zugefördert werden, bei dem: einzelne Beutel von zumindest einer erste Transporteinrichtung übernommen werden, die Beutel durch die Transporteinrichtung einer Sammelstelle zugeführt werden und dort ein Stapel aus Beuteln erzeugt wird, die Beutel durch eine Ablöseinrichtung von der Transporteinrichtung abgelöst und auf die Sammelstelle abgeworfen werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trenneinrichtung in oder oberhalb des Stapels in die Sammelstelle eingebracht wird und den Stapel in einen ersten und einen zweiten Stapel aufteilt. |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung von Stapeln aus Beuteln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Beutel werden in Vorrichtungen zur Herstellung von Beuteln einzeln hergestellt. Folienbeutel werden mit Schweißungen versehen und meist gleichzeitig vereinzelt. Zur Herstellung von Papierbeuteln werden zunächst Schläuche aus Papierbahnen gebildet und hiervon Schlauchstücke vereinzelt. An dem voraus laufenden Ende eines jeden Papierschlauchstücks wird ein Boden angeformt.
Die so gebildeten Beutel werden in einer Vorrichtung zur Bildung von Stapeln gestapelt, so dass die Beutel stapelweise abgeführt und verpackt und/oder weiterverarbeitet werden können.
Eine solche Vorrichtung zur Herstellung von Stapeln ist in der Offenlegungsschrift DE 30 40 021 A1 offenbart. Es wird eine Transporteinrichtung gezeigt, die mit dem Untertrum eines Saugbandes von oben einen einzelnen Beutel aufgrund eines Unterdrucks fixiert und diesen zu einer Sammelstelle zieht. Der Beutel wird mit einer Ablöseeinrichtung dadurch von dem Saugband gelöst, dass ein Niederschläger den Beutel auf die Sammelstelle drückt. Der Beutel wird von den Saugöffnungen des Saugbandes abgezogen. Nachdem auf diese Weise ein Stapel mit einer gewünschten Anzahl an Beutel entstanden ist, wird ein Transportband, auf dem der Stapel gebildet wurde, bewegt. Nun wird ein neuer Stapel an einer freien Sammelstelle des Transportbandes erzeugt. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist es, dass die Zuführgeschwindigkeit und damit die Geschwindigkeit der Beutelmaschine stark begrenzt sind. Würde die Zuführgeschwindigkeit erhöht, so könnte bei Beginn eines neuen Stapels der vorherige Stapel noch nicht ausreichend weit abtransportiert worden sein. Bei der Herstellung von Folienbeuteln ist dieser Nachteil hinnehmbar, da die Herstellgeschwindigkeit durch andere Einflüsse begrenzt ist.
Bei der Herstellung von Papierbeuteln, bei der Geschwindigkeiten von über 1 .000 Beuteln pro Minute auftreten können, ist diese Begrenzung durch die Stapelbegrenzung jedoch unerwünscht.
Die DE 20 2007 002 477 U1 sieht daher zwei Sammeleinrichtungen vor, was allerdings zu einem großen Raumbedarf führt und außerdem teuer sein dürfte.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bildung von Stapeln aus Beuteln vorzuschlagen, bei denen die Stapelbildungsgeschwindigkeit ausreichend groß ist und die einen geringen Raumbedarf verursachen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , welche zusätzlich die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 umfasst. Demnach ist eine Trenneinrichtung vorgesehen, welche in oder oberhalb des Stapels in die Sammelstelle einbringbar ist und den Stapel in einen ersten und einen zweiten Stapel aufteilt.
Eine Trenneinrichtung kann dabei mit einer hohen Geschwindigkeit in den Stapel oder oberhalb des bereits gebildeten Stapels eingebracht werden. Vorzugsweise wird diese Trenneinrichtung oberhalb des Stapels eingebracht, wenn der Stapel die gewünschte Anzahl an Beuteln erreicht hat. Die folgenden Beutel werden also oberhalb der Trenneinrichtung abgelegt. Bereiche des Beutels liegen auf der Trenneinrichtung auf. Der auf diese Weise entstandene erste Stapel, der sich unterhalb der Trenneinrichtung befindet, kann nun abtransportiert werden, ohne dass der oberhalb der Trenneinrichtung begonnene zweite Stapel nennenswert beeinflusst wird. Da das Einbringen der Trenneinrichtung innerhalb weniger Millisekunden erfolgen kann, ist dieser Vorgang in der Regel abgeschlossen, bevor der erste Beutel des zweiten Stapels die Sammelstelle erreicht. Die Trenneinrichtung braucht dabei bei weitem nicht die vollständige Oberfläche eines Beutels zu bedecken. Es reicht, wenn nur ein Rand, vorzugsweise der beim Transport des Beutels voraus laufende Rand, bedeckt ist.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Trenneinrichtung zumindest eine Halteeinrichtung umfasst, mit welcher zumindest der untere Beutel des zweiten Stapels haltbar ist. Mit dieser Halteeinrichtung ist also der begonnene, zweite Stapel an seiner Position fixierbar. Dadurch wird der Einfluss des ersten Stapels bei seinem Abtransport zusätzlich minimiert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Trenneinrichtung zumindest einen keilförmigen Finger. Ein solches keilförmiges Element lässt sich leicht zwischen zwei Beutel einschieben, ohne dass es zu Problemen kommt. Diese Form ist vorteilhaft, wenn der erste Beutel des zweiten Stapels bereits abgeworfen wird, während sich das Element noch bewegt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Trenneinrichtung zumindest eine Bohrung, welche mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Diese Saugbohrung dient also als Halteeinrichtung. Diese Ausgestaltung bietet sich an, weil es an Vorrichtungen zur Beutelherstellung mehrere Saugöffnungen gibt und es daher eine Unterdruckbereitstellungseinrichtung, beispielsweise in Gestalt einer Vakuumpumpe, bereits gibt. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2 Vorrichtung gemäß Figur 1 während des Bildens eines ersten
Stapels Fig. 3 Vorrichtung gemäß Figur 1 nach dem Einbringen einer Trenneinrichtung
Fig. 4 Vorrichtung gemäß Figur 1 während des Bildens eines zweiten
Stapels
Fig. 5 Vorrichtung gemäß Figur 1 während des Abtransports des ersten
Stapels
Fig. 6 Vorrichtung gemäß Figur 1 nach dem Abtransport des ersten
Stapels
Fig. 7 Vorrichtung gemäß Figur 1 nach während des Rückziehens des
Schiebers.
Fig. 8 Vorrichtung mit einer alternativen Verschieberichtung der
Trenneinrichtung
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Bildung von Stapeln 3 aus Beuteln 2. Diese Beutel 2 sind in einer Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln hergestellt, deren Ablagezylinder 4 angedeutet ist. Mit dem Abschälfinger 5 werden einzelne Beutel von dem Ablagezylinder abgehoben und auf den oder die Transportriemen 7 der Transporteinrichtung 6 umgelenkt. Jeder Beutel wird mit seinem umgeschlagenen Ende 13 voraus befördert. Das umgeschlagene Ende 13 bildet dabei den Boden und zeigt nach außen, so dass der Beutel mit seiner Rückseite vollständig an dem Transportriemen anliegt.
Die Transporteinrichtung 6 umfasst mehrere nebeneinander liegende Transportriemen 7, die mit derselben Geschwindigkeit umlaufen. Sie laufen über die Scheiben 8, 9, und 10, wobei auch mehr oder weniger Scheiben vorgesehen sein können. Die Beutel 2 können auf verschiedene Weise während des Transports auf den Transportriemen 7 fixiert werden. Eine Ausführungsmöglichkeit ist die Ansaugung mittels Unterdruck, wie es bereits in der DE 30 40 021 A1 beschrieben ist. Hierbei umfassen die Transportriemen Saugöffnungen, deren jeweiliger Abstand größer ist als die größte, mit der Beutelmaschine herstellbare Beutellänge. Die Transportriemen 7 werden dazu über Saugkästen 1 1 , 12 geführt, die jeweils mit einer Unterdruckquelle verbunden sind, was allerdings nicht näher dargestellt ist. Die Scheibe 10 ist ebenfalls dazu ausgelegt, dass die Saugöffnungen des Transportriemens 7 mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind.
Um auch Beutel variabler Länge vollständig um die Scheibe 10 herum führen zu können, umfasst der Saugkasten 12 eine Verlängerung 14, die in Richtung des Doppelpfeils 15 verschiebbar ist. Mit gestrichelter Linie ist die die Nut des Saugkastens 12 (nicht dargestellt) verlängernde Vertiefung 16 gezeigt. Solange sich also die Saugöffnung des Transportriemens über dieser Vertiefung 16 befindet, kann der Beutel gehalten werden. Erst am Ende der Vertiefung ist ein Abwurf des Beutels 2 möglich. Mit der Verlängerung 14 ist auch der Anschlag 17, der den Transportweg der Beutel 2 begrenzt, in Richtung des Doppelpfeils 18 bewegbar. Dabei kann der Anschlag 17 rechen- oder gabelartig ausgeformt sein und zwischen die einzelnen Transportriemen 7 greifen. Die Verlängerung 14 und der Anschlag 17 sind mittels einer geeigneten Versteileinrichtung (nicht näher dargestellt) verschiebbar. Diese Versteileinrichtung kann eine Spindel- Spindelmutter-Kombination sein, die händisch und/oder motorisch, beispielsweise elektromotorisch, antreibbar sein kann. Auch andere Verstellanordnungen sind denkbar. Die Versteileinrichtung kann dabei an einer nicht gezeigten Wand oder Stütze des Maschinengestells befestigt sein.
Um beim Abwerfen nach der Wegnahme des Unterdrucks die Beutel nicht zu beschädigen, umfasst die Verlängerung 14 noch eine weitere Öffnung 19, die mit einem Überdruck beaufschlagbar ist. Die Beutel 2 werden also, wenn die Saugöffnungen der Transportriemen 7 diese Öffnung passieren, regelrecht abgestoßen.
Die so bis zum Anschlag 17 beförderten und dort abgestoßenen Beutel 2 werden in der Sammelstelle 20 zu einem Stapel 3 angeordnet. Die Sammelstelle 20 umfasst einen Sammeltisch 21 , der mehrere parallele Stege umfasst, die in der gezeigten Darstellung nicht sichtbar sind. Diese Stege greifen wiederum durch den Anschlag 17 hindurch. Der Sammeltisch 21 ist entlang des Doppelpfeils 22 bewegbar und kann nach jedem Beutelabwurf um eine kleine Strecke, die mit der Dicke des Beutels 2 korreliert ist, nach unten bewegt werden. Auf die beschriebene Weise wird nun ein Stapel 3 von Beuteln 2 erzeugt, bis dieser die gewünschte Anzahl an Beuteln umfasst. Ein solcher Zustand ist in der Figur 2 gezeigt.
Um jetzt einen neuen Stapel beginnen zu können, werden nun oberhalb dieses Stapels Trenneinrichtungen darstellende Trennfinger 23 in den Bereich der Sammelstelle 20 eingefahren. Die Figur 3 zeigt die Vorrichtung nach dem Einbringen der Trennfinger 23. Dazu sind die Trennfinger 23 einer Halteeinrichtung 24, beispielsweise einer Halteplatte, verschieblich angeordnet. Die Verschieberichtungen sind durch den Doppelpfeil 25 angegeben. Als Verschiebeantrieb 26 kann eine Kolbenzylindereinheit vorgesehen sein. Es ist jedoch jeder andere, sehr schnell agierende Antrieb einsetzbar. Vorteilhaft wären hier auch Linearmotoren, die neben ihrer Schnelligkeit auch eine sehr hohe Positioniergüte aufweisen. Der Verschiebeantrieb 26 stützt sich an der Halteeinrichtung 24 ab. Das Einbringen der Trennfinger 23 erfolgt so schnell, dass der nächstfolgende Beutel 2' auf die Trennfinger 23 abgeworfen werden kann. Auf diese Weise separiert der Trennfinger den fertigen ersten Stapel von dem neu begonnen Stapel 3'.
Mit dem Anwachsen des Stapels 3' müssen auch die Trennfinger 23 simultan zum Sammeltisch 21 nach unten verschoben werden. Dazu kann die Halteplatte 24 in vertikaler Bewegungsrichtung, die durch den Doppelpfeil 27 verdeutlicht wird, verschiebbar sein. Auch hier sind verschiedene geeignete Verschiebungseinrichtungen denkbar. Die Halteplatte kann mit dem Sammeltisch 21 wirkverbunden sein, um ein gemeinsames Verschieben zu ermöglichen. Die Halteplatte und/oder die Trennfinger 23 mit dem Verschiebeantrieb 26 müssen in diesem Fall relativ zum Sammeltisch verlagerbar sein, um die gewünschte Stapelhöhe einstellen zu können. Diese Anpassung muss jedoch nur vor der Produktion erfolgen. Dagegen erfolgt die Verschiebung des Sammeltisches und der Halteplatte während der Beutelherstellung. Hier ist demnach eine motorisch angetriebene, genau positionierbare Verschiebeeinrichtung vorzusehen. Die Halteplatte 24 muss schließlich zur Anpassung an die Beutellänge synchron zum Anschlag 17 und/oder zur Verlängerung 14 entlang des Doppelpfeils 28 verschiebbar sein. Der erste Stapel 3, der sich nun unterhalb des sich im Aufbau befindlichen Stapels 3' befindet, kann nun abtransportiert werden.
Dazu ist ein Schieber 29 vorgesehen, der mehrere Balken umfasst (nur der vordere ist sichtbar). Rechtwinklig dazu sind Anlageelemente 31 vorgesehen, die gabelartig zwischen die Stege des Sammeltisches 21 fassen können. Die Anlageelemente 31 werden noch von einem Keil 30 oder mehreren Keilen überragt, die in den durch die Trennfinger 23 erzeugten Freiraum zwischen dem Stapel 3 und dem Stapel 3' einführbar sind. Der Schieber 29 stützt sich auf eine Stützeinrichtung 32 ab, welche wiederum mit einem Schlitten 33 verbunden ist. Dieser Schlitten 33 ist entlang einer Schienenanordnung 34, beispielhaft ist hier eine einzelne Schiene gezeigt, in Richtung des Doppelpfeils 35 verschiebbar. Die Schienenanordnung ist zudem in Richtung des Doppelpfeils 36 verschiebbar, so dass die vertikale Position der Schiebers 29 an die Position des genannten Freiraums anpassbar ist. Nach der Anpassung an diese Position, was in der Figur 4 dargestellt ist, kann der Schieber entlang der Verschieberichtung 35 verschoben werden. Dies ist in der Figur 5 gezeigt. Während des Verschiebevorgangs kann der neue Stapel 3' auf der dem Stapel 3' zugewandten Fläche gebildet werden. Der Schieber kann also während dieser Zeit die Funktion des Sammeltischs 21 übernehmen.
Wesentlich ist, dass mit einer Halteeinrichtung zumindest der untere Beutel des Stapels 3' in seiner Lage relativ zur Sammelstelle 20 haltbar ist, so dass der begonnene Stapel 3' nicht verschoben wird. Jegliche Verschiebung von Beuteln führt zu einer schlechten Stapelqualität, was vermieden werden sollte. Aus diesem Grunde umfassen die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellten Trennfinger 23 an der Oberseite Öffnungen 37, die mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind. Dieser Unterdruck kann bereits geschaltet werden, wenn der erste Beutel 2' des neuen Stapels 3' auf dem Trennfinger 23 aufliegt. Dieses kann zu einer Verbesserung der Qualität des Stapels 3' während seiner Bildung führen. Die Öffnung 37 sowie die Kanäle 38 und die Saugleitung 39 sind in der Figur 1 dargestellt. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise auch mechanisch ausgeführt sein. Dabei könnten ein oder mehrere Greifer zumindest den unteren Beutel erfassen. Auch auf Basis anderer physikalischer Prinzipien arbeitende Halteeinrichtungen sind denkbar. So kann eine elektrostatische Anziehungskraft für die genannten Zwecke ausnutzbar sein. Das ist insbesondere dann anwendbar, wenn die Beutel beispielsweise Sichtfenster aus einem Kunststoffmaterial umfassen. Der Stapel 3 wird durch den Schieber entgegen der Transportrichtung x der Beutel 2 kurz vor ihrem Abwurf verschoben. Diese Richtung zeigt von den Trennfingern 23 weg, so dass der untere Beutel 2' des neuen Stapels 3' ausgestrichen und dessen Beschädigung vermieden wird. Der Stapel 3 wird auf eine Ablageeinrichtung 40 verschoben, von wo er weiter transportiert oder entnommen werden kann. Nachdem der Stapel 3 den Sammeltisch 21 vollständig verlassen hat, wird dieser wieder angehoben und unter den unteren Beutel des neuen Stapels 3' gefahren. Dieser Zustand ist in der Figur 6 dargestellt. Der Stapel 3' liegt nun auf dem Sammeltisch 21 auf, so dass die Trennfinger 23 in die Ausgangsposition zurück bringbar sind, was in der Figur 7 gezeigt ist. Auch der Schieber 29 kann in seine Ausgangsposition zurück gefahren werden, so dass nun wieder der Zustand gemäß Figur 1 hergestellt ist.
Die einzelnen für das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung notwendigen Bauteile können auf unterschiedliche Art und Weise angeordnet und gegebenenfalls miteinander verbunden werden, ohne den erfinderischen Gedanken zu verlassen. Auch die genannten Verschiebeeinrichtungen sowie die notwenigen Antriebe lassen sich auf verschiedene Arten ausgestalten. Besonders erwähnenswert ist jedoch die Verwendung von Linearmotoren, die schnelle Verschiebungen zulassen und sich darüber hinaus auch sehr genau positionieren lassen. Linearmotoren lassen sich für alle vorstehend beschriebenen Verschiebeeinrichtungen nutzen.
Die Figur 8 zeigt eine Vorrichtung, bei der der Trennfinger 23 nicht horizontal, sondern vertikal verschieblich ausgeführt ist. Dies ist vorteilhaft, da beim Einbringen des Trennfingers keine Gefahr besteht, die Beutel zu verschieben. Außerdem kann mit dem Abwerfen des oberen Beutels 2 des Stapels 3 der Trennfinger 23 bewegt werden, so dass nicht gewartet werden muss, bis der fallende Beutel vollständig auf dem Stapel aufliegt. Dies bringt also einen Zeitvorteil. In der oberen Position befindet sich der Trennfinger zwischen oder oberhalb der Saugkanäle 12 und/oder der Verlängerung 14, so dass das Bilden des Stapels 3 nicht gestört wird.
Mit der dargestellten und beschriebenen Vorrichtung sind also Beutelstapel mit einer gewünschten Anzahl an Beuteln herstell- und abtransportierbar, ohne dass der Sammelvorgang in der Vorrichtung unterbrochen oder mit zumindest verringerter Geschwindigkeit fortgesetzt werden muss.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung zur Bildung von Stapeln aus Beuteln
Beutel
Stapel
Ablagezylinder
Abschälfinger
Transporteinrichtung
Transportriemen
Scheibe
Scheibe
Scheibe
Saugkasten
Saugkasten
Umgeschlagenes Ende des Beutels 3
Verlängerung des Saugkastens12
Verschiebeeinrichtung der Verlängerung 14
Verlängernde Vertiefung
Anschlag
Bewegungsrichtung des Anschlags 17
Öffnung
Sammelstelle
Sammeltisch
Bewegungsrichtung des Sammeltisches 21
Trennfinger
Halteeinrichtung
Doppelpfeil
Verschiebeantrieb
Bewegungsrichtung der Halteplatte 24
Doppelpfeil
Schieber
Keil
Anlageelement
Stützeinrichtung Schlitten
Schienenanordnung
Verschieberichtung des Schiebers
Doppelpfeil
Offnungen
Kanal
Saugleitung
Ablageeinrichtung
Transportrichtung der Beutel kurz vor ihrem Abwurf