Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zum Einschieben von Packgut in Packmittel, insbesondere von in Beuteln abgepacktem Gut in vorzugsweise Faltschachteln gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Grundsätzlich stellt eine Verpackung bzw. ein Packmittel eine lösbare Umhüllung einer Ware bzw. eines Packgutes dar, die das Verpacken, Verschließen und die Versandvorbereitung eines Packgutes ermöglicht. Darüber hinaus sollen Packmitteln den Herstellungsprozess derart vereinfachen, dass keine weiteren Umschlagvorgänge anfallen. Zusätzlich sollen Packmittel auch als Werbeträger nutzbar sein sowie das Packgut gegen Druck, Stoß, Feuchtigkeit und Temperatur sichern, die Lagerung erleichtern, die Transportfähigkeit und Raumnutzung optimieren, die Handhabung bei der Auslieferung erleichtern und die Kennzeichnung nach Zerbrechlichkeit,

Verderblichkeit, Gefährlichkeit oder zwecks einfacherer oder gar automatisierbarer Auftragsabwicklung gewährleisten.

Zum Verpacken von Packgut werden Verpackungsmaschinen bzw. Maschinen und Anlagen zur teil- oder vollautomatischen Herstellung einer Verpackung, zum Abpacken bzw. Abfüllen bestimmter Mengen eines Produkts sowie zur Dekoration und zum Beschriften der Verpackung eingesetzt. Verpackungsmaschinen gibt es in zahlreichen Ausführungen, wobei jeder Maschinentyp auf die Verarbeitung bestimmter Verpackungsmaterialien und die Anwendung spezieller Technologien zugeschnitten ist. Nach dem zu verpackenden Gut unterscheidet man Maschinen für Flüssigkeiten, für pastöse, teigige und zähflüssige Massen, für schüttbare Güter, für Einzelteile, feste Teile, Pakete oder dergleichen. Bei den zum Teil umfangreichen Arbeitsgängen der Verpackungsanlage werden für die einzelnen Arbeiten geeignete Maschinen hintereinandergereiht .

Der erste Arbeitsschritt umfasst die Fabrikation und Vorbereitung der Verpackung für die Gutaufnahme. Aus Papier-, Metall- oder Kunststofffolienbändern entstehen durch Kleben, Schweißen und Umformung Beutel, Näpfe, Röhrchen oder dergleichen. Ampullen werden sterilisiert, Faltschachteln gestanzt und vorbereitet. Anschließend wird das Füllgut bzw. das Packgut dosiert und in die vorgesehene Verpackung eingebracht. Die Dosierung geschieht nach Volumen, Masse oder Stückzahl mittels gesteuerter Ventile, Dosierschnecken, Wegevorrichtungen und Zuteileinrichtungen. Anschließend wird die Verpackung ihrem Füllgut und Verpackungsmaterial entsprechend verschlossen, wobei dies durch Falzen, Leimen, Schweißen, Stecken oder Aufbringen eines Verschlus-

ses in natürlicher Atmosphäre, im Vakuum oder in Schutzgasumgebung geschehen kann.

Oft folgt ein zweiter Verpackungsvorgang, während dem das verpackte Gut beispielsweise mit Benutzungsvorschriften und einer Faltschachtel umhüllt wird.

Insbesondere während des zweiten Verpackungsvorganges besteht die Möglichkeit, dass das in das Packmittel einzubringende Packgut einen größeren Querschnitt aufweist als der Öffnungsquerschnitt des Packmittels. Besonders bei Produkten, wie bei Flaschen oder Tuben sowie bei Beuteln, die inhomogene Oberflächen aufweisen, ist die Höhe des Packgutes größer als die des Packmittels, wodurch ein Verpackungsvorgang in unerwünschtem Umfang beeinträchtigt ist.

Um die Beeinträchtigung des Verpackungsvorganges zu verringern oder zu beseitigen, ist in der Praxis dazu übergegangen worden, als Faltschachteln ausgeführte Packmittel an einer Oberseite mittels eines oder mehrerer Vakuumsauger aufzuweiten und damit den Öffnungsquerschnitt einer Faltschachtel in einer den Verpackungsvorgang verbessernden Art und Weise zu vergrößern.

Die Aufweitung einer Faltschachtel mittels Vakuumsaugern wird bei intermittierend arbeitenden Verpackungsmaschinen während eines Stillstandes einer Fördereinrichtung zum Bereitstellen von Packmittel im Bereich einer Einschubzone, in der das Packgut in die Packmittel eingeführt wird, durchgeführt .

Nachteilig dabei ist jedoch, dass der Aufweitvorgang einer Faltschachtel vor dem eigentlichen Einschieben des Packgu-

tes in die geöffnete Faltschachtel stattfindet und der Vakuumsauger bzw. die Vakuumsauger nach dem Einschieben des Packgutes von der Faltschachtel gelöst werden müssen, bevor die befüllte Faltschachtel in der Verpackungsmaschine weiter transportiert werden kann. Dies führt zu einer unerwünschten Verlängerung der Verweilzeit der Faltschachtel in der Einschubzone der Verpackungsmaschine, wodurch ein Durchsatz der Verpackungsmaschine reduziert wird.

Soll eine Verschlechterung des Durchsatzes einer Verpackungsmaschine vermieden werden, steht für den Einschubvorgang eine geringere Packzeit zur Verfügung. Da der Einschubvorgang selbst während dem Verpacken ein sehr zeitabhängiger und sensibler Vorgang ist, treten während dieser Phase leicht Störungen auf, die durch beschleunigte Abläufe begünstigt werden, weshalb eine Verringerung der Taktzeit des Einschubvorganges zu einer erhöhten Störanfälligkeit einer Verpackungsmaschine führt.

Die Aufweitung einer Faltschachtel mittels eines Vakuumsaugers setzt einen Kraftschluss zwischen dem Vakuumorgan und der Faltschachtel voraus, wobei der Kraftschluss von verschiedenen Faktoren, wie Kartonqualität, Druckabfall, Saugerverschleiß oder Schmutz beeinflusst wird. Diese Abhängigkeiten führen nachteilhafterweise jedoch dazu, dass der Aufweitvorgang einer Faltschachtel während eines Verpackungsprozesses nicht mit gleichbleibender Güte durchführbar ist.

Zusätzlich ist die Position einer Decklasche einer Faltschachtel unbestimmt und kann bei ungünstiger Positionierung den Einschubvorgang des Packgutes in die Faltschachtel sowie den Aufweitvorgang der Faltschachtel selbst beein-

trächtigen. Um überhaupt eine Aufweitung und Vergrößerung des Querschnitts einer Faltschachtel mittels Vakuumsaugern durchführen zu können, muss sich die Decklasche in einer zur Oberseite der Faltschachtel parallelen Position befinden. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die Decklasche in Positionen, in der die Decklasche im Bereich einer Rillkante derart gegenüber der Faltschachteloberfläche verschwenkt ist, dass die Decklasche mit der Faltschachteloberfläche einen Winkel kleiner als 180° einschließt, die Rillkante stabilisiert und die gewünschte Öffnungsquerschnittsvergrößerung der Faltschachtel mittels Vakuumsaugern verhindert.

Um dennoch eine Aufweitung einer Faltschachtel selbst bei nachteiligen Positionen der Decklasche durchführen zu können, wird der Aufweitvorgang während des Einschubvorgangs von Packgut in die Faltschachtel durchgeführt, wobei ein Einschuborgan, welches oberhalb des Packgutes angeordnet ist, während des Einschubvorganges vor dem Packgut in die Faltschachtel zum Aufweiten des Öffnungsquerschnitts der Faltschachtel eingebracht wird.

Dabei ist jedoch von Nachteil, dass das Einschuborgan dem eigentlichen Packguteinschub vorauseilen und zeitlich vor dem Packguteinschub aus der Faltschachtel geführt werden muss, weshalb diese Vorgehensweise durch eine hohe Dynamik gekennzeichnet ist und mit äußerster Präzision durchzuführen ist, um eine Beschädigung des Packmittels oder des Packgutes zu vermeiden.

Sowohl die vakuumseitige Aufweitung als auch die Aufweitung einer Faltschachtel durch unterseitiges Anheben einer Faltschachtelseite weisen den Nachteil auf, dass eine Deckla-

sehe während eines Einschubvorganges sich nicht zwingend in einer verifizierbaren Position gegenüber der damit verbundenen Faltschachteloberfläche befindet, so dass bei einer nachteiligen Stabilisierung der Rillkante während des Aufweitvorganges der Faltschachtel unter Umständen unzulässig hohe Verformungskräfte aufzubringen sind, die eine Beschädigung der Faltschachtel verursachen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, mittels der die vorgenannten Nachteile auf einfache und kostengünstige Art und Weise vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Verpackungsmaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine zum Einschieben von Packgut in Packmittel, insbesondere von in Beuteln abgepacktem Gut in vorzugsweise Faltschachteln, ist mit einer Einschubzone ausgeführt, in der das Packgut in die Packmittel eingeführt wird. Das Packgut ist jeweils über einen von einer im Wesentlichen ebenen Decklasche wenigstens teilweise abdeckbaren Öffnungsquerschnitt der Packmittel in diese einführbar .

In der Einschubzone ist eine Einrichtung mit einem Aufnahmebereich für eine Decklasche eines Packmittels vorgesehen, wobei die Decklasche in der Einschubzone derart in dem Aufnahmebereich positioniert ist und in einer konvexen Form gehalten ist, dass der Öffnungsquerschnitt des Packmittels

wenigstens während des Einschiebens des Packgutes in das Packmittel bei konvex geformter Decklasche größer ist als in ebenem Zustand der Decklasche, womit ein einfaches und störungsfreies Einbringen von Packgut in Packmittel, wie Faltschachteln, möglich ist, wobei das Packgut im Querschnitt größer als der Öffnungsquerschnitt des Packmittels sein kann.

Eine Decklasche eines Packmittels wird vorzugsweise in der Einrichtung an seiner Ober- und Unterseite geführt, wodurch beispielsweise eine sichere Positionierung eines als Faltschachtel ausgebildeten Packmittels und der damit korrespondierenden Decklasche gegeben ist. Damit ist der Einschubvorgang von Packgut in ein Packmittel auf einfache Art und Weise sehr sicher gestaltet.

Der vergrößerte Öffnungsquerschnitt des Packmittels bzw. einer Faltschachtel steht in unmittelbarem Zusammenhang mit einer konvexen Form der oberen Rillkante, die durch die konvexe Form der Decklasche eingestellt wird, wobei die Decklasche über die Einrichtung vorzugsweise in Bezug auf die Oberseite des Packmittels in einer Position haltbar ist, in der die Oberseite des Packmittels und die Decklasche einen Winkel von 180° miteinander einschließen, in der eine nachteilige Stabilisierung der Rillkante vermieden ist. Die konvexe Wölbung der Rillkante zwischen der Decklasche und der Oberseite des Packmittels ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung an jedes beliebige Format und auch an verschiedene Füllgrade eines Packmittels individuell anpassbar.

Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine den Vorteil, dass ein Packmittel während des Ein-

Schubvorganges des Packgutes in das Packmittel bereits die für den Einschubvorgang erforderliche Querschnittvergrößerung aufweist und der Einschubvorgang ohne zeitliche Verzögerung, d.h. ohne Verkürzung der Taktzeit durchführbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine wird der Öffnungsquerschnitt eines Packmittels formschlüssig vergrößert, wobei die erfindungsgemäße Vorgehensweise im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Verfahren materialschonender ist.

Die Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes der Packmittel erfolgt zwangsweise und ist eindeutig verifizierbar, wodurch die Aufweitung eines Packmittels im Öffnungsbereich innerhalb vordefinierter Toleranzen im Bereich der Einschubzone bei jedem Produktdurchlauf durchgeführt wird.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach der Erfindung dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigen:

Figur 1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht von Packmittel, von in die Packmittel einzuführendem Packgut und einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Aufweiten der Packmittel;

Figur 2 eine dreidimensionale Einzeldarstellung eines Packmittels und der Einrichtung zum Aufweiten während einer Einführphase einer Decklasche in einen Aufnahmebereich der Einrichtung;

Figur 3 eine Figur 2 entsprechende Darstellung des Packmittels und der Einrichtung zum Aufweiten, wobei die Decklasche zunehmend in dem Aufnahmebereich der Einrichtung angeordnet ist;

Figur 4 eine Figur 2 und Figur 3 entsprechende Darstellung des Packmittels und der Einrichtung zum Aufweiten, wobei die Decklasche über die gesamte Breite in dem Aufnahmebereich angeordnet ist und in einer konvexen Form gehalten ist;

Figur 5 eine schematisierte Seitenansicht der Einrichtung zum Aufweiten aus einer in Figur 4 näher gekennzeichneten Richtung V; und

Figur 6 eine dreidimensionale Querschnittansicht der Einrichtung zum Aufweiten entlang der Linie VI-VI gemäß Figur 5.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Figur 1 ist ein Teil einer als Kartoniermaschine ausgebildeten Verpackungsmaschine 1 zum Einschieben von Packgut 2 in Packmittel 3 dargestellt. Dabei stellt das Packgut 2 vorliegend von in Beuteln abgepacktes Gut dar, welche in als Faltschachteln ausgeführte Packmittel 3 in einer Einschubzone 4 der Verpackungsmaschine 1 eingeführt werden.

Die Verpackungsmaschine 1 umfasst eine erste Fördereinrichtung 5 zum Bereitstellen der Beutel 2 in der Einschubzone 4 und eine zweite Fördereinrichtung 6 zum Bereitstellen der

Faltschachteln 3 in der Einschubzone 4 sowie eine nicht näher dargestellte Einschubeinrichtung zum Verschieben der Beutel 2 in die Faltschachteln 3 in der Einschubzone 4 im Wesentlichen quer zu einer Bewegungsrichtung der Fördereinrichtungen 5 und 6.

Dabei sind die Einschubrichtung der Beutel 2 in die Faltschachteln 3 und die Bewegungsrichtungen der Fördereinrichtungen 5 und 6 durch die unter den Bezugszeichen 7 bzw. 8 und 9 näher gekennzeichneten Pfeile in Figur 1 grafisch wiedergegeben .

Das Packgut bzw. die Beutel 2 sind jeweils über einen von einer im Wesentlichen ebenen Decklasche 10 wenigstens teilweise abdeckbaren rechteckigen Öffnungsquerschnitt 11 der Faltschachteln 3 in diese einführbar, wobei der Öffnungsquerschnitt 11 durch die vier Seiten 3A bis 3D einer Faltschachtel 3 begrenzt ist.

Zwischen der Decklasche 10 und der Seite 3A der Faltschachtel 3 ist eine so genannte Rillkante 12 vorgesehen, welche einen Gelenkbereich für die Decklasche 10 darstellt, um welchen die Decklasche 10 gegenüber der Seite bzw. der O- berseite 3A der Faltschachtel 3 verschwenkbar ist.

In der Einschubzone 4 ist eine Einrichtung 13 vorgesehen, mittels der die Decklasche 10, die Rillkante 11 und die Oberseite 3A der Faltschachtel 3 wenigstens bereichsweise in der Einschubzone 4 ausgehend von einer ebenen Form in eine konvexe Form überführbar und haltbar sind, dass der Öffnungsquerschnitt 11 des Packmittels bzw. einer Faltschachtel 3 während des Einschiebens des Packgutes 2 in das

Packmittel 3 bei konvex geformter Decklasche 10 größer ist als in ebenem Zustand der Decklasche 10.

Dazu wird die Decklasche 10 in der in Figur 2 bis Figur 4 dargestellten Art und Weise in einen in Figur 5 näher dargestellten Aufnahmebereich 14 der in Bezug auf die Einschubzone 4 immobil ausgeführten Einrichtung 13 eingeschoben, wobei die Decklasche 10 im Bereich der Einschubzone 4 derart in dem Aufnahmebereich 14 der Einrichtung 13 positioniert ist, dass der Öffnungsquerschnitt 11 einer Faltschachtel in der für den Einschubvorgang des Packgutes 2 in die Faltschachtel 3 erforderlichen Umfang vergrößert ist.

Der Aufnahmebereich 14 ist mit einem Einführbereich 15 für die Decklasche 10 ausgeführt, der sich ausgehend von einem Öffnungsbereich 15A in Richtung eines Führungsbereiches 14A für die Decklasche 10 des Aufnahmebereichs 14, der im Wesentlichen ein konstantes Spaltmaß aufweist, stetig verjüngt .

Des Weiteren ist der Aufnahmebereich 14 mit einem Auslaufbereich 16 für die Decklasche 10 ausgeführt, der sich ausgehend vom Führungsbereich 14A in Richtung eines weiteren Öffnungsbereiches 16A des Aufnahmebereichs 14 stetig vergrößert .

Durch die Ausgestaltung der Einrichtung 13 mit dem Einführbereich 15 und dem Auslaufbereich 16 ist eine besonders materialschonende Führung der Decklasche 10 im Aufnahmebereich 14 gewährleistet, da durch die trichterförmige Ausgestaltung des Einführbereichs 15 und auch des Auslaufbereichs 16 ein Verkanten zwischen der Decklasche 10 und der Einrichtung 13 sowie Beschädigungen verursachende Verfor-

raungen der Decklasche 10 selbst auf einfache Art und Weise sicher vermieden werden.

Der Führungsbereich 14A des Aufnahmebereichs 14 ist vorliegend als eine in Förderrichtung 8 der Faltschachteln 3 verlaufende und in Bezug auf die der Einrichtung zugewandte Oberseite 3A der Faltschachteln 3 mit einer konvexen Krümmung ausgebildete Nut ausgeführt. Ferner ist der Aufnahmebereich 14 von einem Oberteil 13A und einem damit über eine Schraubverbindung fest verbundenen Unterteil 13B begrenzt.

Zusätzlich ist das Oberteil 13A mit einem Befestigungselement 17 ausgeführt, mittels dem die Position der Einrichtung 13 in die durch den Doppelpfeil 18 dargestellten Richtungen veränderbar ausgebildet ist. Damit ist die Position der Einrichtung 13 an eine Position der Decklasche 10 der Faltschachteln 3 bzw. an eine Höhe der Faltschachteln 3 anpassbar.

Zusätzlich ist die Einrichtung 13 packgutseitig mit einer konvexen Aussparung 19 ausgebildet, so dass der Einschubbereich für das Packgut 2 in der Einschubzone 4 durch die Einrichtung 13 nicht behindert bzw. beschränkt ist. Die konvexe Aussparung 19 ist dabei vorliegend an die konvexe Form des Führungsbereiches 14A des Aufnahmebereichs 14 an- gepasst und kann selbstverständlich von dieser abweichen, wobei die Aussparung 19 derart vorzusehen ist, dass das Einschieben der Beutel 2 in die Faltschachteln 3 durch die Einrichtung 13 nicht behindert wird.

In Figur 6 ist eine dreidimensionale Querschnittansicht der Einrichtung 13 entlang der in Figur 5 dargestellten Linie VI-VI gezeigt. Aus der Darstellung gemäß Figur 6 ist er-

sichtlich, dass die Einrichtung 13 im Bereich des Unterteils 13B auf einer dem in die Packmittel bzw. Faltschachteln 3 einzuführenden Packgut bzw. Beutel 2 zugewandten Seite mit einer Einführschräge 20 ausgebildet ist, welche im Bereich der konvexen Aussparung 19 angeordnet und im Querschnitt abgerundet ist, so dass ein in eine Faltschachtel 3 eingeführter Beutel 2 möglichst harmonisch an der Einrichtung 13 vorbei in eine Faltschachtel 3 einschiebbar ist und im Bereich der Einführschräge 20 durch den Kontakt mit der Einrichtung 13 nicht beschädigt wird.

Nachfolgend wird der Verpackungsvorgang sowie das Aufweiten der Querschnittsöffnung 11 einer Faltschachtel 3 während des Verpackungsvorgangs anhand der Darstellung gemäß Figur 1 näher beschrieben.

Nachdem die Faltschachtel 3 in die zweite Fördereinrichtung 6 eingesetzt ist, befindet sich die Decklasche 10 in Bezug auf die Oberseite 3A der Faltschachtel 3 in einer annähernd horizontalen Position und schließt mit der Oberseite 3A im Wesentlichen einen Winkel von 180° ein. Das in der ersten Fördereinrichtung 5 angeordnete Packgut 2 wird synchron zu der Faltschachtel 3 und exakt zu der Faltschachtel 3 positioniert befördert.

Anschließend wird das Packgut 2 in der Einschubzone 4 in die Faltschachtel 3, der in Querschnittsöffnung 11 durch die Einrichtung 13 in der vorbeschriebenen Art und Weise vergrößert ist, eingeschoben, wobei die Decklasche 10 während der Förderung einer Faltschachtel 3 in die Einschubzone 4 in der in Figur 2 bis Figur 4 dargestellten Art und Weise zunehmend in den Aufnahmebereich 14 der Einrichtung 13 eingeführt und in einer konvexen Form gehalten ist, bis

ein Beutel 2 in das Innere einer Faltschachtel 3 verbracht ist. Anschließend wird die befüllte Faltschachtel 3 aus der Einschubzone 4 verfahren, wobei die Decklasche 10 wieder aus dem Aufnahmebereich 14 der Einrichtung 13 gebracht wird und die Faltschachtel 3 gegebenenfalls in einem weiteren Verpackungsabschnitt in an sich bekannter Art und Weise verschlossen werden kann.

Selbstverständlich liegt es im Ermessen das Fachmannes den Einführbereich 15 und den Ausführbereich 16 alternativ zu der in der Zeichnung dargestellten Lösung als separate Weichen auszuführen, um eine Decklasche eines Packmittels bzw. einer Faltschachtel harmonisch in den Führungsbereich 14A der Einrichtung 13 einführen und aus diesem ausführen zu können .

Darüber hinaus kann es bei einer weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsform des Gegenstandes nach der Erfindung vorgesehen sein, dass die Einrichtung zum Aufweiten eines Öffnungsquerschnittes eines Packmittels im Führungsbereich derart veränderbar bzw. verformbar ausgeführt ist, dass ein Krümmungsgrad des Führungsbereichs in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles variierbar ist, um die Einrichtung an verschiedene Packmittel anpassen zu können, ohne die Einrichtung selbst austauschen zu müssen.

Hiervon abweichend besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Einrichtung als ein so genanntes Formatteil auszuführen, welches lediglich mit einem bestimmten Packmittelformat korrespondiert. Bei wechselnden Packmittelformaten ist jeweils eine andere Einrichtung im Bereich der Einschubzone einer Verpackungsmaschine zu montieren.

Die vorbeschriebene Einrichtung zum Aufweiten eines Öffnungsquerschnittes eines Packmittels ist sowohl für kontinuierlich als auch für getaktet betriebene Verpackungsmaschinen geeignet und ermöglicht ein möglichst störungsfreies Einschieben von Packgut, insbesondere auch von inhomogenen Packgütern, ohne eine Taktzeit des Einschubvorganges zu verändern. Damit ist ein Durchsatz einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine im Vergleich zu herkömmlich ausgeführten Verpackungsmaschinen bei gleichzeitig reduzierter Störanfälligkeit nicht beeinträchtigt.