Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben von Beuteln für (Hygieneprodukte, wobei die Beutel eine Öffnung aufweisen, über die diese mit wenigstens jeweils einem Produkt als Beutelinhalt befüllt werden und wobei Wandungen der Beutel im Bereich der Öffnung voneinander beabstandet sind, um den Beutelinhalt über die Öffnung in den jeweiligen Beutel einzuführen, und wobei nach dem Zuführen des Beutelinhalts in einen Beutel die jeweilige Öffnung verschlossen wird, vorzugsweise durch Siegeln der Wandungen des Beutels im Bereich der Öffnung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis in zahlreichen Varianten bekannt. Ein Problem im Stand der Technik kann darin bestehen, die Beutel korrekt zu verschließen. Insbesondere ist zu beobachten, dass die Beutel oftmals uneinheitlich verschlossen bzw. gesiegelt werden.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, Verfahren und Vorrichtungen weiterzuentwickeln, insbesondere im Hinblick auf einen ordnungsgemäßen Verschluss der Beutel, wenigstens aber alternative Lösungen bereitzustellen.

Ein Verfahren zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Es ist demnach vorgesehen, dass nach dem Zuführen des Beutelinhalts in einen Beutel der befüllte Beutel entlang einer (geradlinigen) Förderstrecke in einer Förderrichtung in eine Schließstation gefördert wird, in der der befüllte Beutel verschlossen wird, wobei der befüllte Beutel in der Schließstation in einer vorgegebenen Position entlang der Förderstrecke durch eine Stoppereinrichtung gestoppt wird, um den befüllten Beutel in der Schließstation zu verschließen, und dass der befüllte und verschlossene Beutel anschließend durch eine Fördereinrichtung in Förderrichtung an ein Fördermittel, insbesondere ein Abtransportband, übergeben wird.

Die erfindungsgemäße Lösung weist zum einen den Vorteil auf, dass die Beutel durch die Stoppereinrichtung jeweils in der gleichen Position angehalten werden, sodass der Verschluss der Beutel stets übereinstimmend an vorgegebener Stelle erfolgt. Zum anderen kann die Fördereinrichtung den während des Verschließens ruhenden Beutel danach wieder so beschleunigen, dass der Transport auf dem Fördermittel ohne Probleme möglich ist. Das gilt insbesondere, wenn das Fördermittel mit hoher Geschwindigkeit angetrieben wird bzw. bei hoher Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem ruhenden befüllten Beutel und dem Fördermittel.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Stoppereinrichtung ein Stopperorgan, insbesondere eine Stopperplatte, aufweist, die in der Förderstrecke positioniert wird, um als Anschlag für einen befüllten Beutel in der vorgegebenen Position zu dienen, wobei das Stopperorgan nach dem Verschließen des jeweiligen Beutels aus der Förderstrecke bewegt wird, um die Förderstrecke für die Übergabe des befüllten und verschlossenen Beutels an das Fördermittel freizugeben.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die befüllten Beutel nacheinander in die Schließstation gefördert werden und jeweils einzeln durch die Stoppereinrichtung gestoppt und danach verschlossen werden, woraufhin das Stopperorgan aus der Förderstrecke bewegt wird und der jeweilige befüllte und verschlossene Beutel durch die Fördereinrichtung an das Fördermittel übergeben wird.

Eine weitere Besonderheit kann darin bestehen, dass die befüllten Beutel vor Erreichen der vorgegebenen Position in der Schließstation jeweils durch das Stopperorgan, insbesondere die Stopperplatte, abgebremst werden, wobei die befüllten Beutel während des Transports in Förderrichtung jeweils gegen das Stopperorgan gedrückt werden, welches bis zum Erreichen der vorgegebenen Position den befüllten Beutel mit einem vorgegebenen Druck entgegen der Förderrichtung beaufschlagt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Stopperorgan während des Abbremsens des befüllten Beutels durch den befüllten Beutel in Förderrichtung verschoben wird, bis der befüllte Beutel die vorgegebene Position erreicht hat, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass danach der befüllte Beutel nicht mehr durch das Stopperorgan mit einem vorgegebenen Druck beaufschlagt wird und insbesondere in Förderrichtung vom befüllten Beutel beabstandet wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der mit dem Stopperorgan zum Abbremsen des befüllten Beutels auf diesen ausgeübte Druck insbesondere mittels eines Druckregelventils während des Abbremsens konstant gehalten wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Stopperorgan quer, insbesondere senkrecht, zur Förderstrecke bzw. Förderrichtung bewegt wird, um den befüllten Beutel abzustoppen bzw. die Förderstrecke freizugeben, und dass das Stopperorgan entlang der Förderstrecke bzw. in Förderrichtung bewegt wird, um den befüllten Beutel abzubremsen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Beutelinhalt mittels eines Schiebers durch die Öffnung in den Beutel gefördert wird und dass der befüllte Beutel durch den am Beutelinhalt anliegenden Schieber in die Schließstation gefördert wird und dass der Schieber danach durch die Öffnung aus dem Beutel herausbewegt wird, um den befüllten Beutel in der Schließstation zu verschließen.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in der Schließstation überschüssiges Beutelmaterial außerhalb des Siegelbereichs abgetrennt und aus der Schließstation entfernt wird, insbesondere über einen Absaugkanal.

Das Verfahren kann bevorzugt zum Einsatz kommen, wenn es sich bei dem Beutelinhalt um eine Gruppe von Produkten handelt, insbesondere um eine Gruppe von Hygieneprodukten, wobei die Produkte bzw. Hygieneprodukte mit ihrer Längserstreckung parallel zur Förderrichtung weisend und auf einer Längskante stehend nebeneinander zu einer Gruppe angeordnet sind. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist die Merkmale des Anspruchs 11 auf. Es ist demnach vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, nach dem Zuführen des Beutelinhalts in einen Beutel den befüllten Beutel entlang einer Förderstrecke in einer ersten Förderrichtung in eine Schließstation zu fördern, in der der befüllte Beutel verschlossen wird, und dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, den befüllten Beutel in der Schließstation in einer vorgegebenen Position entlang der Förderstrecke durch eine Stoppereinrichtung zu stoppen, um den befüllten Beutel in der Schließstation zu verschließen, und dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, den befüllten und verschlossenen Beutel anschließend durch eine Fördereinrichtung in Förderrichtung an ein Fördermittel, insbesondere ein Abtransportband, zu übergeben.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Stoppereinrichtung ein Stopperorgan, insbesondere eine Stopperplatte, aufweist, die in der Förderstrecke positionierbar ist, um als Anschlag für einen befüllten Beutel in der vorgegebenen Position zu dienen, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, das Stopperorgan nach dem Verschließen des jeweiligen Beutels aus der Förderstrecke zu bewegen, um die Förderstrecke für die Übergabe des befüllten und verschlossenen Beutels an das Fördermittel frei zu machen.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Stopperorgan durch Rotation eines Hebelarms der Stoppereinrichtung in vertikaler Richtung, nämlich quer zur Förderstrecke bzw. der Förderrichtung, auf und abbewegbar ist.

Eine von vielen anderen denkbaren Alternativen kann darin bestehen, dass das Stopperorgan über einen (Riemen-)Antrieb entlang einer sich in vertikaler Richtung erstreckenden Führung bewegt werden kann, beispielsweise durch Kopplung mit einem entlang der Führung verschiebbaren Schlitten.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Stopperorgan zum Abbremsen der befüllten Beutel entgegen der Förderrichtung bewegbar ist, wobei das Stopperorgan über einen Pneumatikzylinder mit einem vorgegebenen Druck p1 beaufschlagt werden kann, um die in Förderrichtung transportierten befüllten Beutel abzubremsen.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, den vorgegebenen Druck p1 über ein Druckregelventil konstant zu halten. In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in der Schließstation Siegelbalken angeordnet sind zum Schließen des Beutels im Bereich der Öffnung und dass ein Anstoßer der Fördereinrichtung den befüllten und verschlossenen Beutel zwischen den Siegelbalken und dem Beutelinhalt erfasst und in Förderrichtung beschleunigt.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der befüllte Beutel in der Schließstation auf einer Bahnplatte ruht und dass der Anstoßer als gabelartiges Organ mit mehreren, insbesondere drei Zinken ausgebildet ist, die durch entsprechende Ausnehmungen in der Bahnplatte treten, um zur Anlage am befüllten Beutel gebracht zu werden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Bewegung der Fördereinrichtung über ein Koppelgetriebe mit zwei Servoantrieben umgesetzt ist.

Auch hier sind zahlreiche Alternativen denkbar. Beispielsweise könnte der Anstoßer über eine Lineareinheit in horizontaler Richtung bewegt werden, wohingegen die vertikale Bewegung des Anstoßers über einen gegenüber der Lineareinheit verschiebbaren Wagen erfolgen kann.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Fördermittel, insbesondere das Abtransportband, kontinuierlich (und mit hoher Geschwindigkeit) angetrieben ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Schließstation bzw. der zur Schließstation gehörenden Siegelbalken zum Siegeln des Beutels im Bereich der Öffnung eine Schneideinrichtung vorgeordnet ist zum Abtrennen von überschüssigem Beutelmaterial.

Vorzugsweise kann das abgetrennte, überschüssige Beutelmaterial über einen der Schließstation zugeordneten Absaugkanal entsorgt werden.

Eine weitere Besonderheit kann darin bestehen, dass die Fördereinrichtung mit dem Anstoßer in einem vorgegebenen Abstand zur Schließstation angeordnet ist, insbesondere dass die Fördereinrichtung mit dem Anstoßer mechanisch mit der Schließstation verbunden ist und nur zusammen mit dieser unter Beibehaltung des vorgegebenen Abstands verstellbar ist.

Das Stopperorgan und/oder der Anstoßer können auf verschiedene Beutelformate (unterschiedliche Beutelbreite, -länge und -höhe) angepasst werden, beispielsweise durch Austausch der Organe gegen entsprechend der zu handhabenden Beutel bemessene Organe.

Eine weitere Besonderheit kann darin bestehen, dass die Fördereinrichtung mit dem Anstoßer in einem vorgegebenen Abstand zur Schließstation angeordnet ist, insbesondere dass die Fördereinrichtung mit dem Anstoßer mechanisch mit der Schließstation verbunden ist und nur zusammen mit dieser unter Beibehaltung des vorgegebenen Abstands verstellbar ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 : eine Vorrichtung zum Handhaben von Beutel in schematischer räumlicher Darstellung,

Fig. 2 bis 5: einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung entlang Schnittlinie II - II in Fig. 1 während aufeinanderfolgender Phasen des Bewegungsablaufs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Vorrichtung zum Handhaben von Beuteln 10 in Verbindung mit der Verpackung von Hygieneprodukten, nämlich Windeln, beschrieben. Da die Vorrichtung aber auch für andere Gegenstände geeignet ist, wird nachfolgend auf Produkte 11 im Allgemeinen abgestellt.

Die Produkte 11 werden als vorzugsweise Gruppe 38 von Produkten 11 als Beutelinhalt in einen Beutel 10 verpackt. Die Anzahl der Produkte 11 im Beutel 10 kann variieren. Denkbar ist sowohl nur ein Produkt 11 im Beutel 10. In der Praxis werden es mehrere Produkte 11 innerhalb einer vorzugsweise quaderförmigen Gruppe 38 sein.

Bei den in Rede stehenden Windeln als Produkte 11 werden die Windeln auf einer

Längsseite stehend in regelmäßiger Anordnung zu einer quaderförmigen Gruppe 38 zusammengestellt, wobei die Längserstreckung der Windeln in Förderrichtung 13 weist. Vorzugsweise wird die Gruppe 38 von Windeln auch vor dem Verpacken im Beutel komprimiert, um die Abmessungen der Gruppe 38 zu verringern.

Die Zuführung der Produkte 11 erfolgt mittels eines Schiebers 12, der die Produkte 11 in einen bereitgehaltenen und aufgespannten Beutel 10 einführt. Der Schieber 12 liegt dabei rückseitig an den Produkten 11 bzw. deren Gruppe 38 an und transportiert diese in Förderrichtung 13 in den Beutel 10. Im vorliegenden Fall von Windeln als Produkte 11 arbeitet der Schieber 12 mit einem sogenannten Shuttle 14 zusammen. Schieber 12 und Shuttle 14 sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt, sodass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.

Die Beutel 10 werden als Beutelstapel 15 mittels eines Riemenförderers 16 mit Pinhaltern 17 in eine Beutelöffnungsstation 18 überführt, wo die Beutel 10 einzeln nacheinander mit den Produkten 11 durch eine Öffnung 25 des Beutels 10 befüllt werden. Aufbau und Funktionsweise der Beutelöffnungsstation 18 sind ebenso aus dem Stand der Technik bekannt.

Im Anschluss an die Beutelöffnungsstation 18 werden die befüllten Beutel 10 durch den Schieber 12 in einer Schließstation 19 befördert (Fig. 2). Dabei erstreckt sich der Schieber 12 durch die Öffnung 25 des Beutels 10 und liegt rückseitig, d. h. in Förderrichtung 13 hinten an der Gruppe 38 von Produkten 11 an.

Im nächsten Schritt wird der befüllte Beutel 10 in der Schließstation 19 verschlossen. Im vorliegenden Fall erfolgt dies durch zwei Siegelbalken 20, 21, die oberhalb und unterhalb der Förderstrecke 22 der befüllten Beutel 10 angeordnet und zusammenbewegbar sind, um den Beutel 10 durch Siegeln zu verschließen (Fig. 3). Dabei ruht der Beutel 10 auf einer Bahnplatte 26. Überschüssiges Beutelmaterial 27 kann durch eine Schneideinrichtung 23 abgetrennt und über einen Absaugkanal 24 entsorgt werden (Fig. 3). Dabei wird das abzutrennende Beutelmaterial 27 für die Durchführung des Trennschnitts zunächst in einer Halteeinheit 28 gehalten. Nach Durchführung des Trennschnitts wird die Halteeinheit 28 gelöst und das Beutelmaterial 27 wird über den Absaugkanal 24 abtransportiert. Schließlich wird der befüllte und verschlossene Beutel 10 mittels eines an die Bahnplatte 26 anschließenden Fördermittels 32, insbesondere ein Abtransportband, abtransportiert. Vorzugsweise wird das Abtransportband bzw. das Fördermittel 32 kontinuierlich und mit hoher Geschwindigkeit angetrieben (Fig. 5).

Um die Beutel 10 jeweils an übereinstimmender vorgegebener Position verschließen zu können, kommt eine Stoppereinrichtung 29 zum Einsatz. Die Stoppereinrichtung 29 ist mit Abstand stromabwärts der Schließstation 19 angeordnet und verfügt über ein Stopperorgan 30, beispielsweise in Form einer Stopperplatte, mit dem die Beutel 10 in einer vorgegebenen Position entlang der Förderstrecke 22 gestoppt werden. Dazu wird das Stopperorgan 20 der Stoppereinrichtung 29 in der Förderstrecke 22 der befüllten Beutel 10 positioniert, sodass die befüllten Beutel 10 gegen das Stopperorgan 20 stoßen und angehalten werden. Auf diese Weise können alle Beutel 10 nacheinander an der gleichen Position im Abstand zur Schließstation 19 gestoppt werden, sodass der Verschluss der Beutel 10 übereinstimmend erfolgen kann.

In einer Ausgangsposition gemäß Fig. 5 ist die Stoppereinrichtung 29 mit dem Stopperorgan 30 oberhalb der Förderstrecke 22 angeordnet, wobei die Stopperplatte entgegen der Förderrichtung 13 in eine vordere Position gefahren ist. In dieser Stellung können die befüllten und verschlossenen Beutel 10 ohne Kollision mit der Stoppereinrichtung 29 auf das Abtransportband gefördert werden.

Im nächsten Schritt wird das Stopperorgan 30 in die Förderstrecke 22 abgesenkt, sodass der nächste zu verschließende Beutel 10 gestoppt werden kann (Fig. 2). Eine weitere Besonderheit ist dabei in Fig. 3 gezeigt. Das Stopperorgan 30 wird nämlich durch den befüllten Beutel 10 aus der vorderen Position in Förderrichtung 13 geschoben, bis die vorgegebene Position des befüllten Beutels 10 erreicht ist. Auf diese Weise wird der befüllte Beutel 10 zunächst abgebremst und nicht auf einen Schlag gestoppt, um den Beutelinhalt zu schonen. Beispielsweise kann das Stopperorgan 30 40mm in Förderrichtung 13 geschoben werden. Es ist vorgesehen, dass das Stopperorgan 30 bei diesem Abbremsen einen vorgegebenen konstanten Druck p1 auf den befüllten Beutel 1 ausübt, der beispielsweise durch ein Druckregelventil gesteuert wird. Nachdem der befüllte Beutel die vorgegebene Position erreicht hat, entfällt die Beaufschlagung mit dem Druck p1, und das Stopperorgan 30 kann sogar etwas in Förderrichtung 13 vom befüllten Beutel 12 abgezogen werden. Um den Weg für den Abtransport für den befüllten und verschlossenen Beutel 10 frei zu machen, wird die Stoppereinrichtung 29 dann in vertikaler Richtung nach oben bewegt, entsprechend Fig. 4. In der oberen Endlage wird die Stopperplatte 30 dann wieder mit einem Druck beaufschlagt und in die vordere Position ausgefahren, woraufhin der Zyklus von Neuem beginnt.

In konstruktiver Hinsicht kann die Bewegung des Stopperorgans 30 in vertikaler Richtung mittels Rotation eines Hebelarms 31 umgesetzt werden. Alternativ kann das Stopperorgan 30 über einen Schlitten mit Riemenantrieb in vertikaler Richtung bewegt werden. Vorzugsweise erfolgt das horizontale Verfahren des Stopperorgans 30 durch einen Druckzylinder in Kombination mit einer Linearschiene.

Um die befüllten und verschlossenen Beutel 10 auf das im Anschluss an die Bahnplatte 26 verlaufende Fördermittel 32 zu überführen, ist eine Fördereinrichtung 33 mit einem Anstoßer 34 vorgesehen. Dieser sorgt für eine Beschleunigung der sich nach dem Siegeln im Stillstand befindlichen Gruppe 38 von Produkten 11. Das Fördermittel 32 kann auf diese Weise mit einer kontinuierlichen und hohen Geschwindigkeit betrieben werden. Ohne Einsatz des Anstoßers 34 müsste das Fördermittel 32 aufgrund des auftretenden Schlupfes zwischen der stehenden Gruppe 38 und der Bandoberfläche zunächst langsam anfahren, was die mögliche Taktzahl verringert. Der Anstoßer 34 kann bei einer Taktzahl von 70 Takten pro Minute den befüllten und verschlossenen Beutel 10 auf ca. 43 m/s ² beschleunigen.

Der Anstoßer 34 kann als gabelartiges Organ mit mehreren Fingern/Zinken ausbildet sein, die den befüllten und verschlossenen Beutel 10 rückseitig erfassen und in Richtung des kontinuierlich angetriebenen Fördermittels 32 beschleunigen. Auf diese Weise kann der befüllte und verschlossene Beutel 10 auf eine entsprechende Geschwindigkeit gebracht und aus der Schließstation 19 transportiert werden, ohne dass die Geschwindigkeit der Zuführung oder des Abtransports reduziert werden muss.

Als Antrieb für den Anstoßer 34 dient ein Koppelgetriebe 35 mit zwei Servomotoren 36, 37, die unterhalb der Bahnplatte 26 angeordnet sind. Die Finger bzw. Zinken des Anstoßers 34 ragen von unten durch schlitzartige Ausnehmungen in der Bahnplatte 26 und erfassen die befüllten und verschlossenen Beutel 10 zwischen den Siegelbalken 30, 21 und Beutel 10 und transportieren die befüllten und verschlossenen Beutel 10 in horizontaler Förderrichtung 13 zum Fördermittel 32. Danach taucht der Anstoßer 34 ab und wird unter der Bahnplatte 26 in eine Ausgangsstellung zurückbewegt und für den Transport des nächsten befüllten und verschlossenen Beutels 10 wieder in vertikaler Richtung aufwärtsbewegt.

Die Position des Anstoßers 34 bzw. der Fördereinrichtung 33 relativ zur Schließstation 19 bzw. den Siegelbalken 20, 21 ist konstant: beispielsweise können Fördereinrichtung 33 und Schließstation 19 miteinander verschraubt sein, sodass beide nur zusammen verstellt werden können.

11 9. Mai 2023

Bezugszeichenliste

10 Beutel

11 Produkt

12 Schieber

13 Förderrichtung

14 Shuttle

15 Beutelstapel

16 Riemenförderer

17 Pinhalter

18 Beutelöffnungsstation

19 Schließstation

20 Siegelbalken

21 Siegelbalken

22 Förderstrecke

23 Schneideinrichtung

24 Absaugkanal

25 Öffnung (Beutel)

26 Bahnplatte

27 Beutelmaterial

28 Halteeinheit

29 Stoppereinrichtung

30 Stopperorgan

31 Hebelarm

32 Fördermittel (Abtransportband)

33 Fördereinrichtung

34 Anstoßer

35 Koppelgetriebe

36 Servomotor

37 Servomotor

38 Gruppe