Titel

Anordnung zum Bepacken von Boxen Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum wahlweisen Packen mehrerer Elemente, insbesondere flexibler Beutel, von oben oder von der Seite in eine Box, insbesondere in einen Karton. Ferner betrifft vorliegende Erfindung eine Kassette zum Packen mehrerer Elemente, insbesondere flexibler Beutel, in eine seitlich offene oder zur Seite gekippte Box, insbesondere in einen Karton. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Packen mehrerer Elemente, insbesondere flexibler Beutel, in eine seitlich offene oder zur Seite gekippte Box, insbesondere in einen Karton.

Die im Stand der Technik bekannten Kartonsammelpacker sind oftmals für einen sehr speziellen Anwendungsfall entwickelt und bieten dadurch keine Flexibilität für zukünftige Packungsarten und Anwendungen. Die vorbekannten Anlagen besitzen meist keinen modularen Aufbau. Dadurch können verschiedene

Rangierungen und Lagenbildungen von Beuteln im Karton sehr schwer, oder nur mit erheblichem Aufwand, realisiert werden. Vorbekannte Anlagen bieten konstruktionsbedingt keine Möglichkeit, die Beutel wahlweise horizontal oder vertikal in die Boxen zu legen. Darüber hinaus ermöglichen die nicht-modularen Anlagen keinen Formatwechsel bezüglich der Box bzw. bezüglich der Beutel. Bei den nicht-modular gestalteten Verpackungsanlagen ist so ein Formatwechsel äußerst aufwendig und mit dem Wechsel schwerer und sperriger Bauteile verbunden. Darüber hinaus arbeiten die auf dem Markt befindlichen Maschinen teilweise über sehr große Distanzen, über die die zu packenden Elemente in die Kartons transportiert werden müssen. Somit sind große Verfahrgeschwindig- keiten und entsprechend große Antriebe notwendig, die nicht mehr energieeffizient arbeiten. Ferner ist auch die benötigte Grundfläche für die Linieneinbindung sehr groß bemessen.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung zum wahlweisen Packen mehrerer Elemente von oben oder von der Seite in eine Box ermöglicht einen einfachen,

kostengünstigen und robusten Kartonsammelpacker, der durch einen modularen Aufbau eine Vielzahl von Rangierungen und Lagenbildern ermöglicht und durch seine Flexibilität eine spätere Erweiterung auf andere Packungsarten zulässt.

Dies wird ermöglicht durch eine Anordnung zum wahlweisen Packen mehrerer Elemente, insbesondere flexibler Beutel, von oben oder von der Seite in eine Box, umfassend: einen Boxeneinlauf zum kontinuierlichen Zuführen der Boxen, eine zum Boxeneinlauf versetzte Beladestation, einen Boxenauslauf zum

Abführen der Boxen, eine Kassette zum Aufnehmen aller Elemente einer Box, und eine Beladeeinrichtung zum Aufheben zumindest eines Elementes außerhalb der Beladestation und zum Einsetzen des zumindest einen Elementes von oben in die Box oder in die Kassette. Wobei die Anordnung für eine

Bepackung der Box von oben dazu ausgebildet ist, die oben offene Box mittels einer ersten Versetzungsvorrichtung vom Boxeneinlauf auf die Beladestation zu versetzen und die Box auf der Beladestation zu bepacken, und wobei die Anordnung für eine Bepackung der Box von der Seite dazu ausgebildet ist, die seitlich offene Box oder zur Seite gekippte Box auf dem Boxeneinlauf zu belassen, auf der Beladestation die Kassette zu bepacken und die Elemente mittels einer Drückplatte aus der Kassette in die Box zu verschieben.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht insbesondere ein Packen von Standbodenbeuteln, Kissenbeuteln und Doy Stile Packungen in die gängigen

Kartons und Trays. Dabei ist eine einfache und schnelle Formatumstellung möglich. So muss für einen Wechsel von der horizontalen Schichtung der Beutel (Bepackung der Boxen von oben) zur vertikalen Schichtung der Beutel

(Bepackung der Boxen von der Seite) lediglich die Kassette auf die Beladestation geschoben werden. Es ist stets eine Beladung der Boxen mit einer Fallhöhe von Null möglich. Das bedeutet, dass die Elemente, nicht abgeworfen werden müssen, sondern stets von oben abgelegt werden können. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung eine sehr kleine Grundfläche für die gesamte Anlage, was sehr kurze Verfahrwege zur Folge hat.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist strukturiert aufgebaut und in klar definierte Modulbereiche gegliedert. So gliedert sich die Anordnung in den Boxeneinlauf, die Beladestation, den Boxenauslauf und die Beladeeinrichtung. Sowohl die Bepackung der Boxen von oben als auch die Bepackung der Boxen von der

Seite erfolgt mit ein und derselben Beladeeinrichtung.

In einer vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass der Boxeneinlauf eine erste lineare, zur Beladestation parallel versetzte Transportvorrichtung umfasst. Darüber hinaus weist die Beladestation bevorzugt eine zweite lineare

Transportvorrichtung zum Transportieren der Boxen unter die Beladeeinrichtung und/oder zum Abtransportieren der bepackten Boxen zum Boxenauslauf auf. Dadurch können die Boxen vom Boxeneinlauf auf die parallele Transportvorrichtung der Beladestation versetzt werden. Auf der Transportvorrichtung der Beladestation werden die Boxen einen Schritt weiter unter die Beladeeinrichtung verfahren, dort beladen und sodann mittels der Transportvorrichtung der

Beladestation weitertransportiert. Daraufhin erfolgt bevorzugt eine erneute Verschiebung zum parallel versetzten Boxenauslauf. Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass die Beladestation eine

Wechslervorrichtung zum Einwechseln der Kassette unter die Beladeeinrichtung und/oder zum Auswechseln verschiedener Kassetten unter der

Beladeeinrichtung umfasst. Für ein Bepacken der Boxen von der Seite verbleiben die Boxen auf der linearen Transportstrecke des Boxeneinlaufs. An der Beladestation befindet sich eine Kassette, die von oben mit der

Beladeeinrichtung bestückt wird. Um eine einfache Einwechslung der Kassetten zu ermöglichen, ist die Wechslervorrichtung vorgesehen.

Des Weiteren ist bevorzugt eine zweite Versetzungsvorrichtung zum Versetzen der Boxen von der Beladestation auf den Boxenauslauf vorgesehen. Diese zweite Versetzungsvorrichtung ist dann nötig, wenn die Boxen für die Beladung von oben auf die Beladestation verschoben werden und dort direkt mittels der Beladeeinrichtung bestückt werden.

Für die Beladung der Boxen von der Seite, können entweder die Boxen bereits im gekippten, seitlich offenen Zustand auf dem Boxeneinlauf angeordnet sein, oder es ist bevorzugt eine Kippvorrichtung zum Kippen der Boxen auf dem Boxeneinlauf vorgesehen.

Des Weiteren ist erfindungsgemäß eine Kassette zum Packen mehrerer Elemente, insbesondere flexibler Beutel, in eine seitlich offene oder zur Seite gekippten Box vorgesehen. Die Kassette umfasst zwei gegenüberliegende Seitenwände, eine zwischen den Seitenwänden angeordnete Drückplatte und einen Boden. Der Boden steht insbesondere senkrecht zur Drückplatte und zu den Seitenwänden. Die Drückplatte steht insbesondere ebenfalls senkrecht zu den Seitenwänden. Die Drückplatte ist in eine zu den Seitenwänden parallele

Beschickungsrichtung verschiebbar. Ebenso ist die Bodenplatte in der

Beschickungsrichtung verschiebbar. Die Kassette dient dazu, um von oben mit den Elementen befüllt zu werden. Gegenüber der Drückplatte ist die zu befüllende Box angeordnet. Nach dem fertigen Befüllen der Kassette wird die Drückplatte zusammen mit der Bodenplatte in die Box verschoben. Dadurch können die Elemente von der Kassette in die Box übertragen werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Drückplatte und die Bodenplatte unabhängig voneinander verschiebbar sind. Dadurch ist es möglich, dass die Drückplatte und die Bodenplatte gleichzeitig in den Karton hineingeschoben werden. Daraufhin wird zuerst die Bodenplatte herausgezogen und dann die Drückplatte. Dadurch wird sichergestellt, dass die Elemente ordnungsgemäß in der Box abgelegt werden. Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass eine der Drückplatte

gegenüberliegende Wandung der Kassette mehrere, insbesondere vier, nach außen klappbare Flügel umfasst. Die Flügel sind dazu ausgebildet, die Box, insbesondere Verschlussklappen eines Kartons, offen zu halten. In bevorzugter Ausführung wird diese erfindungsgemäße Kassette bei der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung verwendet. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Packen mehrerer Elemente, insbesondere flexibler Beutel, in eine seitlich offene oder zur Seite gekippte Box, umfassend die folgenden Schritte: Beladen einer Kassette von oben mit mehreren Elementen, wobei die Kassette zwei gegenüberliegende

Seitenwände, eine zwischen den Seitenwänden angeordnete Drückplatte, und eine Bodenplatte umfasst, Verschieben der Bodenplatte und der Drückplatte inklusive der mehreren Elemente in die Box, wobei die beiden Seitenwände ortfest verleiben, Zurückziehen des Bodens aus der Box, und Zurückziehen der Drückplatte nachdem der Boden, insbesondere vollständig, zurückgezogen wurde.

Die vorteilhaften Ausbildungen, wie sie im Zusammenhang mit der

erfindungsgemäßen Anordnung und der erfindungsgemäßen Kassette beschrieben wurden, finden entsprechend bevorzugte Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren.

Zeichnung

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß dem

Ausführungsbeispiel während der Bepackung der Boxen von oben,

Figur 2 eine isometrische Ansicht gemäß Figur 1 ,

Figur 3 die erfindungsgemäße Anordnung gemäß dem

Ausführungsbeispiel während der Bepackung der Boxen von der Seite,

Figur 4 eine isometrische Ansicht gemäß Figur 3, Figur 5 eine erfindungsgemäße Kassette, wie sie in der

erfindungsgemäßen Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommt, und Figur 6 eine Wechslervorrichtung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel.

Ausführungsform der Erfindung Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Anordnung 1. In den Figuren 5 und 6 wird darüber hinaus eine

erfindungsgemäße Kassette 16, 25 im Detail erläutert.

Die Figuren 1 und 2 zeigen die Anordnung 1 während einer Bepackung von Boxen 3, hier ausgeführt als Kartons, mit Elementen 2 von oben. Die Anordnung

1 umfasst einen Boxeneinlauf 4, ausgebildet als lineare Transportvorrichtung, eine zum Boxeneinlauf 4 parallel versetzte Beladestation 5 und einen zur Beladestation 5 parallel versetzten Boxenauslauf 6. Die Beladestation 5 und der Boxenauslauf 6 sind ebenfalls als lineare Transportvorrichtungen ausgebildet. Die Transportvorrichtungen des Boxeneinlaufs 4 und des Boxenauslaufs 6 sind kollinear zueinander. Am Boxeneinlauf 4 befindet sich eine erste

Versetzungsvorrichtung 8 zum Verschieben der Boxen 3 vom Boxeneinlauf 4 auf die Beladestation 5. An der Beladestation 5 befindet sich eine zweite

Versetzungsvorrichtung 9 zum Verschieben der Boxen 3 von der Beladestation 5 auf den Boxenauslauf 6.

Des Weiteren zeigt die Anordnung 1 einen Produkteinlauf 10 zum Zuführen der Elemente 2 auf eine Produktzuführlinie 1 1. Die Produktzuführlinie 11 ist als lineare Transportvorrichtung ausgebildet und ist parallel zur Beladestation 5 angeordnet. Die Produktzuführlinie 1 1 transportiert die mehreren Elemente 2 in den Bereich einer Beladeeinrichtung 7. Die Beladeeinrichtung 7 umfasst mehrere Sauggreifer 14. Mit diesen Sauggreifern 14 greift die Beladeeinrichtung 7 gleichzeitig mehrere der Elemente 2 und hebt diese Elemente 2 von der

Produktzuführlinie 1 1 an. Die Beladestation 5 transportiert die zu beladende Box 3 unter den

Wirkungsbereich der Beladeeinrichtung 7. Die Elemente 2 werden von der Beladeeinrichtung 7 außerhalb der Beladestation 5 aufgegriffen. Daraufhin hebt die Beladeeinrichtung 7 die Elemente 2 an und transportiert sie über die Box 3 auf der Beladestation 5. An entsprechender Position verfährt die

Beladeeinrichtung 7 die Elemente 2 nach unten und setzt die Elemente 2 in der Box 3 ab. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die Box 3 mit der gewünschten Anzahl an Elementen 2 befüllt ist. Daraufhin transportiert die Beladestation 5 die Box 3 bis zur zweiten Versetzungsvorrichtung 9. Die zweite Versetzungsvorrichtung 9 verschiebt die Box 3 auf den Boxenauslauf 6.

Die Figuren 3 und 4 zeigen die Anordnung 1 während der Bepackung der Boxen 3 von der Seite. Hierbei verbleiben die Boxen 3 während des Bepackens auf dem Boxeneinlauf 4. In diesem Ausführungsbeispiel wird hierzu insbesondere eine Zwischentransportstrecke 15 als Bestandteil des Boxeneinlaufs 4 eingesetzt. Diese Zwischentransportstrecke 15 verlängert die lineare Transportvorrichtung des Boxeneinlaufs 4 zu einem nahtlosen Übergang auf den Boxenauslauf 6. Ferner ist für diese Art der Bepackung die erste Versetzungsvorrichtung 8 gleichzeitig als Kippvorrichtung für die Boxen 3 ausgebildet. Alternativ kann auch eine separate Kippvorrichtung vorgesehen werden. Mittels der Kippvorrichtung werden die Boxen 3 derart gekippt, dass sie seitlich offen sind und über die horizontale Beschickungsrichtung 27 bepackt werden können.

Für das Bepacken der Boxen 3 von der Seite wird auf die Beladestation 5 mittels einer Wechslervorrichtung 17 eine Kassette 16 eingewechselt. Die Kassette 16 befindet sich sodann auf der Beladestation 5 unter der Beladeeinrichtung 7.

Hier kommt dieselbe Beladeeinrichtung 7 wie auch in der vorab beschriebenen Bepackung der Boxen von oben zum Einsatz. Allerdings wird hier mittels der Beladeeinrichtung 7 zunächst die Kassette 16 von oben bepackt. Nach dem vollständigen Bepacken der Kassette 16 werden die Elemente 2 entlang der Beschickungsrichtung 27 von der Kassette 16 in die Box 3 verschoben. Im Anschluss daran werden die Boxen 3 bevorzugt auf dem Boxenauslauf 6 wieder zurückgedreht. Figur 5 zeigt die Kassette 16 im Detail. Die Kassette 16 umfasst eine horizontale Bodenplatte 18. Auf dieser Bodenplatte 18 werden mittels der Beladeeinrichtung 7 die Elemente 2 abgelegt bzw. geschichtet. Seitlich der Bodenplatte 18 befinden sich zwei senkrechte Seitenwände 20, 21. Zwischen den beiden Seitenwänden 20, 21 ist eine zur Bodenplatte 18 senkrechte Drückplatte 19 angeordnet. Die der

Drückplatte 19 gegenüberliegende Wandung umfasst vier klappbare Flügel 22. An diesen klappbaren Flügeln 22 befindet sich während des Beladevorgangs die Öffnung der Box 3. Des Weiteren umfasst die Kassette 16 einen ersten Antrieb 23 zum Verschieben der Drückplatte 19 in der Beschickungsrichtung 27 und einen zweiten Antrieb 24 zum Verschieben der Bodenplatte 18 ebenfalls in

Beschickungsrichtung 27. Mittels der beiden Antriebe 23, 24 können die

Bodenplatte 18 und die Drückplatte 19 unabhängig voneinander verschoben werden. Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, wird die Kassette 16 mittels der

Beladeeinrichtung 7 mit den Elementen 2 beladen. Daraufhin öffnen sich die Flügel 22 derart, dass die Flügel 22 an den Innenseiten der Verschlussklappen der Box 3 anliegen. Daraufhin wird gleichzeitig die Bodenplatte 18 und die Drückplatte 19 samt der Elemente 2 in Beschickungsrichtung 27 in die Box hinein verfahren. Im Anschluss daran wird zunächst nur die Bodenplatte 18 aus der Box

3 zurückgezogen. Daraufhin wird die Drückplatte 19 aus der Box 3

zurückgezogen.

Figur 6 zeigt die weitere Kassette 25, die im Wesentlichen aufgebaut ist wie die Kassette 16. Allerdings kann die Kassette 25 von ihrer Dimensionierung abweichen und ermöglicht somit die Bepackung mit anderen Elementen 2 oder für andere Boxen 3. Wie in den Figuren 3 bis 6 zu sehen ist, umfasst die

Beladestation 5 die Wechslervorrichtung 17, ausgeführt als zwei parallele Führungsstangen. Diese Wechselvorrichtung 17 ermöglicht ein einfaches und schnelles Einschieben der entsprechenden Kassette 16, 25 unter die

Beladeeinrichtung 7. Dadurch ist ein schneller Wechsel zwischen den

verschiedenen Kassetten 16, 25 bzw. zwischen den verschiedenen

Bepackungsvarianten, nämlich der Bepackung der Boxen von oben und der Bepackung der Boxen von der Seite, möglich. Gemäß den Figuren 1 bis 4 werden der Boxeneinlauf 4 und der Boxenauslauf 6 auch als vertikale Linie 12 bezeichnet. Erfindungsgemäß erfolgt die Beschickung der Boxen 3 bzw. der Kassette 16, 25 mittels der Beladeeinrichtung 27 ausschließlich von oben. Infolgedessen wird die Beladestation 5 in Kombination mit der Beladeeinrichtung 7 als horizontale Linie 13 bezeichnet. Bei der horizontalen Verpackung, also der Bepackung der Boxen von oben, liegen die Beutel (Elemente 2) horizontal geschichtet in der Box 3. D.h., die Box 3 kann stehend unter die Beladeeinrichtung 7 gebracht werden. Dazu läuft die Box 3 stehend im Boxeneinlauf 4 zuerst auf der vertikalen Linie 12 in die Anordnung 1. Von dort wird die Box 3 auf die horizontale Linie 13 abgeschoben. Auf dieser horizontalen Linie 13 läuft die Box 3 unter die Beladeeinrichtung 7. Nach dem Befüllen läuft die Box 3 weiter und wird zurück auf die vertikale Linie 12 verschoben, auf der die Box 3 sodann die Anordnung 1 verlassen. Über die Maschinensteuerung können die Beutel (Elemente 2) an die, je nach

Belademuster, vorgesehene Position in der Box 3 gebracht werden.

Bei der vertikalen Verpackung, also der Bepackung der Boxen von der Seite, stehen die Beutel (Elemente 2) in der Box 3. Um nun die gleiche

Beladeeinrichtung 7 verwenden zu können, wird zum Beladen die Box 3 gedreht. Dabei wird die Box 3 nicht zwangsläufig ganz in die Horizontale gedreht, sondern beispielsweise nur um ca. 75°. Dadurch wird gewährleistet, dass der Inhalt der befüllten Box 3 nicht verrutschen kann. Der Ablauf sieht dazu wie folgt aus:

Die Box 3 läuft stehend, also mit der Öffnung nach oben, im Boxeneinlauf 4 auf der vertikalen Linie 12 in die Anlage 1 ein. Dabei bleibt die Box 3 auf der vertikalen Linie 12 und wird mittels der Kippvorrichtung um die horizontale Achse gedreht. In diesem gedrehten Zustand läuft die Box 3 bis auf die Höhe der Beladestation 5. Die Beladeeinrichtung 7 befüllt nun eine Kassette 16, 25 nach einem bestimmten Rangiermuster. Ist die Kassette 16, 25 befüllt, wird die komplette Rangierung mit der Drückplatte 19 in die gedrehte Box 3 verschoben.

Die Box 3 wird hierzu mit den vier Flügeln 22 (auch als Mundstück bezeichnet) offen gehalten. Die Elemente 2 werden auf der Bodenplatte 18 liegend zusammen mit der Drückplatte 19 in die gedrehte Box 3 getragen. Die

Bodenplatte 18 wird zuerst aus der Box 3 gezogen, dann folgt die Drückplatte 19. So wird sichergestellt, dass die Elemente 2 in der Box 3 nicht durcheinander fallen. Die befüllte Box 3 wird nun weiter auf die Rückdrehstation transportiert, wo die Box 3 in die stehende Position zurückgedreht wird. Im stehenden Zustand verlässt die Box 3 die Anordnung 1.

Die Kassette 16, 25 kann bevorzugt horizontal oder um einen bestimmten Winkel geneigt montiert werden. Die Neigung hat den Vorteil, dass die Elemente 2, insbesondere Beutel, beim Beladen der Kassette 16, 25 an der Drückplatte 19 abgestützt sind. Dadurch können auch geometrisch unpräzise Beutel verarbeitet werden. Die Kassette 16, 25 ist im Beladevorgang oben offen. Dadurch ist es möglich, die

Elemente 2 mit der Beladeeinrichtung 7 zu beladen und sogar etwas

nachzupressen, um einen bessere Füllgrad der Kassette 16, 25 und somit der Box 3 zu erreichen.