Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Verpacken von Verpackungsgut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Verpacken von Verpackungsgut und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Bekanntlich bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, eine grössere Anzahl loser Teile oder auch Schüttgut in geeigneter Weise maschinell zu verpacken. Dies gilt insbesondere für das Verpacken von Bonbons, Keksen, Schokoladenplätzchen usw., wenn diese keine regelmässige und gleichmässige Form aufweisen. Um solche Teile zu verpacken, benutzte man bisher vorgefertigte Kartons oder Verpackungsbeutel, in die dann das zu verpackende Gut eingebracht werden musste.
Man benötigte demzufolge eine Fertigungsmaschine für die Verpackungen und eine Füllmaschine zum Einfüllen des Gutes bzw. schliesslich noch eine geeignete Einrichtung zum Verschliessen der vorgefertigten Beutel, Kartons oder dergleichen nach ihrer Füllung.
Durch die Erfindung werden die geschilderten Mängel behoben, indem erfindungsgemäss nach dem neuen Verfahren das zu verpackende Gut zunächst in mindestens an einer Seite offene Verpackungskassetten eingebracht und anschliessend um die gefüllten Kassetten ein Hüllmaterialzuschnitt herumgelegt und bis auf den Endeinschlag verschlossen wird, worauf das Herausziehen der Kassette aus der Verpackungshülle bei gleichzeitigem Zurücklassen des Gutes und schliesslich das vollständige Verschliessen der Hülle erfolgen. Dabei lassen sich zweckmässigerweise vor oder nach dem Einbringen des Gutes in die Kassette noch zusätzlich die Hülle versteifende Beilagen einbringen.
Auf die geschilderte Weise lassen sich die verschiedensten Arten von Verpackungsgütern zweckmässig und schnell verpacken, wobei schliesslich eine Packung erzeugt wird, die eine gleichmässige und vorherbestimmte Form hat, so dass es auch möglich ist, die gepackten Güter in Automaten zum Verkauf zu bringen. Mit besonderem Vorteil können auf diese Weise Süsswaren, Obst, Lebensmittel, aber auch Schüttgüter wie Kaffee, Zucker o. ä. oder schliesslich auch Einzelteile, wie beispielsweise Damenstrümpfe, Nähutensilien oder kleine Teile aus dem Haushalt verpackt werden.
Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch ein Kassettentransportorgan mit einer Vielzahl von mindestens an einem Ende offenen Kassetten, dem eine Füllstation, in der das Einfüllen des zu verpackenden Gutes in die Kassetten erfolgt, und eine Einwickelstation für das Herumlegen eines Hüllmaterialzuschnittes um die gefüllten Kassetten zugeordnet sind, sowie durch einen Kassettenentferner zum Herausziehen der Kassetten aus den an einer Seite noch offenen Verpackungshüllen unter Zurücklassung des Gutes in der Hülle, durch ein Organ für den Rücktransport der Kassetten zur Füllstation und durch Verschliessorgane zum vollständigen Schliessen der Verpackungshülle.
Vorzugsweise werden die Kassetten aus steifem Material, wie zum Beispiel aus Metall, Kunststoff, Holz oder dergleichen angefertigt und weisen im Querschnitt U-Form auf. Sie sind beispielsweise an den Enden offen und einseitig mit einem Griff, Mitnehmer oder dergleichen versehen.
Das Kassettentransportorgan und der Rücktransport können aus parallellaufenden endlosen Bändern, Ketten oder dergleichen gebildet sein, die. die Füllstation mit der Einwickelstation und umgekehrt verbinden, wobei am Ende des Rücktransportes ein quer zur Förderrichtung der Kassetten. eine und herlaufender Schieber vorgesehen sein kann, der die leeren Kassetten nacheinander auf. - das die Füllstation durchlaufende Band, Kette oder- dergleichen schiebt.
Im Bereich der Füllstation ist das Transportband vorzugsweise quer zur Förderrichtung geneigt und derart gegen An- und Auflage geführt, dass die Kassetten mit ihrer Griffseite nach oben zeigend durch die Anlage am untenliegenden Ende abgedeckt und zur Aufnahme des Gutes bereit sind. Vor und/oder hinter der Füllstation können noch Zubringer für Beilagen vorgesehen sein, die dann später der Pakkung einen gewissen Halt geben und vom Hüllmaterial mit eingeschlossen werden.
Die Einwickelstation kann in ihrem Aufbau an sich bekannt sein und aus einem Zubringer für das Hüllmaterial und den üblichen Falt- und Schliessorganen bzw. einem Faltkanal oder dergleichen gebildet sein, wobei vor die den Endeinschlag ausführenden Organe der Kassettenentferner eingeschaltet ist, der aus einem die Kassetten erfassenden hinund hergehenden Greifer, Haken oder dergleichen bestehen kann, der notfalls mit einem sich vor den Packungsinhalt legenden Widerlager, Anschlag oder dergleichen zusammenarbeitet.
Der Erfindungsgedanke lässt die verschiedensten konkreten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der anliegenden Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigen:
Fig. 1 bis 10 schematische Darstellungen über den Verlauf des Verpackungsvorganges in den verschiedenen Verfahrensstufen;
Fig. 11 eine Seitenansicht einer Packvorrichtung;
Fig. 12 eine Draufsicht auf Fig. 11 ;
Fig. 13 einen Schnitt nach den Linien a-b durch Fig. 11 bzw. 12;
Fig. 14 einen Schnitt nach den Linien c-d durch Fig. 12;
Fig. 15 einen Schnitt nach den Linien e-f durch Fig. 1 1 ;
Fig. 16 eine Draufsicht auf Fig. 15,. und
Fig. 17 und 18 ähnliche Darstellungen wie Fig. 15 und 16, wobei sich die einzelnen Glieder in anderer Arbeitsstellung befinden.
In den Darstellung gemäss Fig.. 1 bis 10 sind die einzelnen Verpackungsschritte wiedergegeben. Für die Verpackung werden Kassetten a verwendet, die im einzelnen noch später beschrieben werden sollen.
Diese gelangen in die Füllstation, in welcher sie zunächst mit einer Kartonbeilage oder dergleichen b versehen werden (Fig. 2). Daran anschliessend erfolgt das Einbringen des zu verpackenden Gutes c in die Kassette a, wobei es gleichgültig ist, ob es sich um einzelne Teile gleicher oder verschiedener Form und Grösse oder um Schüttgut handelt. Nach dem Füllen der Kassette a mit der Beilage b und dem Gut c gemäss Fig. 3 erfolgt schliesslich wieder ein Auflegen einer versteifenden Beilage d gemäss Fig. 4.
Darauf kann die gesamte Kassette mit dem Hüllmaterialzuschnitt e überdeckt werden. Selbstverständlich lassen sich auch mehrere Zuschnitte vorsehen.
Der besseren Darstellung und Erklärung halber ist hier ein durchsichtiger Hüllmaterialzuschnitt, beispielsweise aus Zellglas, verwendet worden. Im nächsten Verfahrensschritt wird gemäss Fig. 5 die gefüllte Kassette mitsamt dem Hüllmaterialzuschnitt e durch einen Faltkanal bzw. durch Falt- und Schliessorgane hindurchbewegt, die das Hüllmaterial e zu einem Schlauch oder einer Hülle um die Kassette a herumlegen (Fig. 6). Darauf wird durch geeignet angeordnete Falt- und Schliessorgane der Endeinschlag vorgenommen, so dass sich schliesslich die einseitig verschlossene Verpackungshülle e' gemäss Fig. 7 ergibt, die an einer Seite noch offen ist und die Verpackungskassette a mit einschliesst.
Bei der folgenden Arbeitsoperation zieht ein Kassettenentferner, beispielsweise ein Haken, Greifer oder dergleichen, die Kassette a auf der noch geöffneten Verpackungshülle e' gemäss Fig. 8 heraus, wobei das in der Kassette eingestapelte Gut durch einen Anschlag, ein Widerlager oder dergleichen zurückgehalten werden kann.
Die aus der Verpackungshülle herausgezogenen Kassetten a laufen nunmehr der Füllstation wieder zu, während die Verpackungshülle e', welche jetzt das zu verpackende Gut und die beiden Beilagen b und d enthält, zur Verschliesstation läuft, wo gemäss Fig. 9 die Packung an der noch offenen Seite durch einen Falteinschlag verschlossen wird, oder es erfolgt ein Zusammendrücken des offenen Hüllmaterialschlauches in der Art, wie es Fig. 10 zeigt, so dass durch eine Falte oder eine Verschweissung oder Verklemmung die Verpackungshülle geschlossen werden kann.
Als Kassetten werden vorzugsweise im Querschnitt U-förmig gestaltete Einsätze verwendet, die im wesentlichen aus einer Bodenplatte 1 mit hochstehenden Seitenwandungen 2 bestehen. Nach einer Seite hin ist die Bodenplatte 1 zu einem Griff 3 verlängert, der mit einer Durchbrechung 4 ausgestattet ist. Der Griff 3 reicht aus der einseitig geschlossenen Verpackungshülle heraus, so dass es leicht ist, mit Hilfe eines in die oeffnung 4 einfassenden Greifers oder dergleichen die Kassette aus der Verpackungshülle herauszuziehen, wobei sich in das Innere der Kassette ein Schieber, Anschlag oder dergleichen einlegt, der beim Herausziehen der Kassette das Verpackungsgut zurückhält und in der Verpakkungshülle verbleiben Iässt.
Der Kassettentransport wird durch die beiden parallellaufenden Bänder 5 und 6 bewirkt, die über Walzen 7 laufen, und zwar in zueinander entgegengesetzter Richtung, wie dies in Fig. 12 in Pfeilen angedeutet ist. Oberhalb der Bänder 5 und 6 sind Leitschienen 8 vorgesehen, die die Kassetten a in jeder Station genau führen und ausrichten. Oberhalb der beiden Bänder 5 und 6 ist ein Aufgabetisch 9 vorgesehen, auf welchem das zu verpackende Gut 10 aufgestapelt wird.
Im Bereich der Füllstation ist das Transportband 5 in der in Fig. 13 gezeigten Art geneigt, so dass sich die zu füllenden Kassetten a mit einer Seite, und zwar mit der dem Griff gegenüberliegenden Seite, gegen die Fiihrungsfläche 8 anlegen. In dieser Lage lassen sich die zu verpackenden Teile 10 leicht in die Verpackungskassette einbringen, wie dies Fig. 13 zeigt. Vorher hat man jedoch in die Kassette a noch eine Kartonbeilage b eingebracht. Diese Beilage b stammt aus einem Stapelbehälter 11, der am Anfang der beiden Bänder 5 und 6 vorgesehen ist und aus welchem die einzelnen Beilagen b vermittels eines quer eine und herlaufenden Einstosschiebers 12 herausgestossen werden. Der gleiche Schieber 12 schiebt die geleerten Kassetten a von der Rücktransportbahn 6 auf das Förderband 5 (Fig. 12 Pfeilrichtung).
Das Förderband 5 fördert die gefüllten Kassetten nunmehr dicht hintereinander auf eine Abstellrutsche 13, hinter welcher ein durch einen Nocken 14 gesteuerter Hubstempel 15 arbeitet. Dieser hebt bei seiner Auf- und Abbewegung die gefüllten Kassetten bis in die Höhe von Gleitschienen 16. Durch einen horizontal bewegten Schieber 17 werden die Kassetten von dem Stempel 15 auf die Gleitschienen 16 übergeschoben. Die Weiterförderung der Kassetten erfolgt dann durch eine Förderkette 18, die mit geeigneten Mitnehmern 19 ausgerüstet ist. Gleichzeitig wird in die gefüllten Kassetten noch auf den Pakkungsinhalt eine weitere Beilage 20 aus einem Stapel 21 aufgelegt.
Von der Förderkette 19 werden nunmehr die Kassetten a auf einen weiteren Hubstempel 22 gebracht, der sich, wie aus Fig. 11 ersichtlich, nach oben bewegt. Durch horizontal bewegte Zangen 23 wird nunmehr ein Packmaterialzuschnitt 24 über die gefüllte Kassette hinvveggezogen. Ein Oberstempel 25 sichert den Zuschnitt 24 auf der Kassette. Die beiden Stempel 25 und 22 laufen senkrecht nach oben durch den Faltkanal 26, so dass hierbei das Zuschnittmaterial 24 um die gefüllte Kassette herumgelegt wird.
Nach dem üblichen Zurückgehen des Unterstempels 22 wird durch einen eine und herbewegten Falter 29 der Bodeneinschlag vorgenommen und schliesslich wird durch einen horizontal bewegten Schieber 27 die Kassette mit dem Hüllmaterial auf eine Platte 28 geschoben, durch die auch der gegen überliegende Rand des Hüllmaterials umgefaltet wird.
Schliesslich bringen Faltorgane 30 die Stirnseitenfaltung an der Verpackungshülle an, die durch einen Heizstempel 31 dicht verschlossen oder verschweisst wird. In diesem Augenblick befinden sich die einzelnen Teile in dem Zustand, wie es Fig. 7 zeigt. Die Verpackungshülle ist an drei Seiten völlig geschlossen und lediglich an der Seite des Griffes 3 der Kassette noch offen. Nunmehr legt sich in die offene Seite der Verpackungshülle, und zwar in den lichten Raum der Kassette, ein Gegenhalter 32, während gleichzeitig ein Kassettenentferner in Form eines Hakens 33 in die Aussparung 4 des Kassettengriffes 3 einfasst. Beim nächsten Schaltschritt bewegt sich der Greifer 33 in der in Fig. 12 eingezeichneten Pfeilrichtung, wobei die Kassette aus der Verpakkungshülle herausgezogen wird, während der Pakkungsinhalt durch das Widerlager 32 in der Packung zurückgehalten wird.
Dieser Vorgang ist in Fig. 14 nochmals im einzelnen erläutert.
Die von dem Greifer 33 aus der Packung herausgezogenen Leerkassetten gelangen schliesslich über eine geneigte Rutsche 34 auf das Rückförderband 6, auf welchem sie hintereinander wieder der Füllstation zulaufen. Andererseits gelangen aber die Verpakkungshüllen mit ihrem Inhalt auf ein Förderband 35, welches mit den Mitnehmern 36 ausgestattet ist und in der in Fig. 11 eingezeichneten Pfeilrichtung umläuft. Die Packungen brauchen nunmehr nur noch an ihrer offenen Kopfseite verschlossen zu werden.
Dies geschieht am zweckmässigsten durch Verschlussorgane 37, die den vorstehenden Hüllmaterialschlauch an der Kopfseite der Packung flach zu sammendrücken, einrollen oder dergleichen. Selbstverständlich kann auch ein Falteinschlag mit einer Verklebung oder Verschweissung vorgenommen werden.
In den Fig. 15 bis 18 ist der Vorgang des Verschliessens der Verpackungshülle im einzelnen nochmals wiedergegeben. Wie ersichtlich, wird aus dem Hüllmaterial eine Kante, ein Falz 38 oder dergleichen gebildet. Von einer Rolle 39 aus wird über Transportrollen 40 ein Verschlusstreifen 41 zugeführt, der durch die Schere 42 hindurchläuft und mit Hilfe der Falt- und Druckzangen 43 in der gezeigten Weise um den Falz 38 herumgelegt wird. Für das U-förmige Umlegen dieses Verschlusstreifens 41 sind dabei noch Halter 44 und Gegenhalter 45 vorgesehen. Gegebenenfalls lässt sich aber auch in den Verschlussstreifen 41 bzw. den Falz 38 ein Aufreissfaden oder ein Tragband, ein Etikett o. ä. einlegen. Schliesslich gelangen die fertigen Packungen e"' auf ein Transportorgan 46, welches die Pakete wegfördert und irgendeinem Weitertransport oder einer Stapelung zuführt.