DE69510075T2

DE69510075T2 - Vorrichtung und verfahren zum greifen und überführen von beuteln

Info

Publication number: DE69510075T2
Application number: DE69510075T
Authority: DE
Inventors: Lloyd Kovacs
Original assignee: Hayssen Manufacturing Co
Current assignee: Hayssen Manufacturing Co
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2015-07-14
Also published as: AU702113B2; MX9702421A; US5536357A; EP0784566A4; EP0784566A1; ATE180728T1; DE69510075D1; ES2133795T3; CA2166968A1; EP0784566B1; AU3273695A; WO1997002986A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum vertikalen Formen, Füllen und Versiegeln, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Greifen eines Beutels und zum Handhaben und Bearbeiten des gegriffenen Beutels an flußabwärts liegenden Stellen, z. B. das Aufbringen eines Leit-oder Kopf-Labels auf den Beutel, insbesondere, nachdem der Beutel durch eine vertikale Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine gefüllt worden ist.
Wenn Beutel durch eine vertikale Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine bearbeitet werden, werden die Beutel mit einem Produkt gefüllt und sind für eine weitere Handhabung, z. B. das Verpacken in einen Karton oder das Verarbeiten in Flußabwärtsrichtung, bereit. Wenn eine flußabwärts erfolgende Verarbeitung durch eine Maschine beabsichtigt ist, ist es wichtig, daß der Beutel die vertikale Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine gesteuert verläßt, d. h. in einer einwandfreien Ausrichtung für die flußabwärts erfolgende Bearbeitung gehalten wird. Da die Maschine zum vertikalen Formen, Füllen und Versiegeln auch laufend Beutel in Serie formt, müssen die geformten Beutel aus dem Pfad eines ankommenden Beutels heraus bewegt werden, da dieser Beutel so geformt wird, daß er durch nachfolgende Beutel nicht störend beeinflußt wird, und damit die Arbeitsgeschwindigkeit der vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine verlangsamt wird.
Viele Jahre lang wurden Label, typischerweise vorgedruckte Papier-Label, auf die Oberseite von Beuteln aufgebracht, ursprünglich als eine kostengünstige Möglichkeit der Identifizierung des Herstellers und des Inhalts des Beutels, ohne daß der Beutel selbst bedruckt werden mußte. Dieses System war besonders wichtig für Hersteller, die viele unterschiedliche Produkte angeboten hatten, von denen viele in Beuteln gleicher Größe abgepackt wurden.
Die Kosten für das Bedrucken von Beuteln für die jeweils unterschiedlichen Produkte waren extrem hoch, es war jedoch relativ preisgünstig, einfache, unbedruckte Beutel zu kaufen und kleine Mengen von Labels zu verwenden, die getrennt für verschiedene Produkte gedruckt wurden. Die Label waren entweder blank bzw. leer, oder mit einem Heißsiegel-Überzug bzw. Heißkleber versehen; die Kosten für das Bedrucken der Blätter und das Schneiden der Label auf Maß waren im Vergleich zum Bedrucken von unterschiedlichen Beuteln für unterschiedliche Produkte relativ gering.
Die ersten Maschinen, mit denen Label auf Beutel aufgebracht wurden, wurden in den 50iger Jahren entwickelt. Diese Maschinen haben halbautomatisch gearbeitet und Klemmbacken verwendet, um unbedruckte Papier-Label auf Beutel aufzubringen. Der Bedienende hat dabei den Beutel in eine Position in der Nähe der Versiegelungsbacken und das Label in die gewünschte Position gebracht, ein Faltmesser hat die Oberseite des Beutels und das Label zusammengefaltet, und die beheizten Backen wurden dann an dem Beutel unter sehr hohem Druck geschlossen. Die kombinierte Wirkung aus Wärme und Druck hat das Label auf der Beuteloberseite zum Haften gebracht. Derartige Maschinen wurden von der Firma Doboy Company, New Richmond, Wisconsin, USA hergestellt.
Die Arbeitsgeschwindigkeit derartiger halbautomatischer Maschinen war zum wesentlichen Teil von der Geschicklichkeit des die Maschine Bedienenden abhängig. Leistungen von 20-25 Beuteln pro Minute und pro Bedienungsperson waren üblich, aber aufgrund der notwendigen Handarbeit und des stufenweisen Arbeitsvorganges der Maschine konnten wesentlich höhere Durchsätze nicht erreicht werden.
Um die Produktivität zu erhöhen, wurden in den späten 50iger Jahren, ebenfalls von Doboy Company, kontinuierlich und selbsttätig arbeitende Maschinen eingeführt. Diese Maschinen haben mit einer Leistung von etwa 60 Beuteln pro Minute gearbeitet, aufgrund ihrer kontinuierlichen Bewegung konnte jedoch kein ausreichend hoher Druck erzeugt werden, um unbedruckte Papierlabel zu handhaben, und infolgedessen mußten teurere Label-Papiere mit Heißsiegel-Überzug verwendet werden. Eine Bedienungsperson war hierbei immer noch erforderlich, um den Beutel in die kontinuierlich erfolgende Zuführung der automatischen Maschine einzulegen. Es gab keine Vorkehrungen für ein automatisches Erfassen des Beutels und das anschließende Einführen in die kontinuierlich arbeitende Maschine.
Sowohl die halbautomatischen als auch die automatischen Maschinen der vorbeschriebenen Art ergaben, was in der Industrie als "Sattel-Label" bekannt ist, nämlich ein Label, das so gefaltet ist, daß ein Teil sowohl auf der Vorderseite als auf der Rückseite des Beutels erscheint. Ein Sattel-Label kann gleiche Teile sowohl auf der Vorderals auf der Rückseite des Beutels haben oder kann versetzt sein, üblicherweise zur Frontseite des Beutels hin, so daß ein größerer Teil des Labels auf der Beutelvorderseite erscheint.
Die Doboy-Maschinen waren auch in der Lage, ein Loch in den fertigen Beutel zu stanzen, damit der Beutel an einer Verkaufsstelle aufgehängt oder fixiert werden konnte. Das Label hat auch die Festigkeit des Beutels im Bereich des Loches verstärkt, um ein Einreißen des Beutels beim Aufhängen zu verhindern.
Während derartige Maschinen in der Lage sind, ein Label auf einen Beutel schneller aufzubringen als dies von Hand der Fall ist, wird im Falle sowohl derartiger halbautomatischer als auch automatischer Maschinen dann, wenn die Bedienungsperson den Beutel der Maschine in einer von der rechtwinkligen Position abweichenden Lage, z. B. schief, zuführt, das Label auch in einer von der rechtwinkligen Anordnung abweichenden Position aufgebracht, was für das Aussehen des Beutels nicht gut ist. Dieses Resultat tritt häufig auf, wenn ein ungenauer Schritt von Menschenhand in beiden Vorgängen vorgenommen wird. Wegen der sich wiederholenden Art der Betriebsweise schließen viele bekannte Vorgänge Ausgleichvorrichtungen ein, um Stress und Müdigkeit der Bedienungsperson zu reduzieren, die Geschwindigkeiten werden jedoch auf einem Maximum von etwa 20 Beuteln pro Minute pro Bedienungsperson gehalten.
Es sind Versuche durchgeführt worden, um das Aufbringen eines Labels auf einen Beutel vollständig zu automatisieren, wobei man von einer vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine ausgegangen ist. Das beste Ergebnis dieser Versuche bestand darin, ein Label auf die Vorderseite des Beutels (kein Sattel-Label) aufzubringen, indem ein Heißsiegel-Label an die Beutelfolie im Bereich des Verformungsrohres (bevor der Beutel gefüllt wurde) angeheftet wurde, so daß dann, wenn das Formrohr vorgeschoben wurde, das Label im Bereich der Versiegelungsbacken angehalten, mit dem Beutel heißversiegelt, ein Loch gestanzt, und der Beutel knapp oberhalb des Labels durchtrennt wurde. Derartige Maschinen wurden von der Firma Hayssen Manufacturing Company, Sheboygan, Wisconsin, USA etwa Mitte 1960 hergestellt.
Eine weitere Methode zur Herstellung eines versiegelten Beutels besteht darin, ein "simuliertes Leit-Label" aufzubringen, wobei das Verpackungsmaterial so bedruckt ist, daß es wie ein Leit-Label aussieht, und das Versiegelungssystem der vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine so vergrößert wird, daß der vollständige Bereich der Simulierung des Labels versiegelt wird. Im Falle von Polyäthylen wird eine Versiegelung an der Oberseite der simulierten Fläche, und eine zweite Versiegelung am Boden der simulierten Fläche vorgenommen. Es wird jedoch tatsächlich kein Label auf den Beutel aufgebracht.
US 41 08 300 beschreibt und zeigt eine Einrichtung zum Greifen und anschließenden Handhaben von Beuteln. Die darin dargestellte Einrichtung weist eine Greifvorrichtung zum Erfassen des Beutels, eine Vorrichtung zum Betätigen der Greifvorrichtung, eine Vorrichtung zum Bewegen des erfaßten Beutels aus dem Pfad eines nächsten Beutels, und eine Vorrichtung zum Übertragen des bewegten Beutels flußabwärts auf, wobei die Vorrichtung zum Bewegen des Beutels den Beutel in der gleichen Richtung wie die Richtung der Übertragung verschiebt. Die in US 41 08 300 beschriebene Einrichtung ist nicht für die Verwendung in Verbindung mit einer vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine bestimmt.
Es gibt keine Einrichtung bzw. kein Verfahren zum automatischen Aufbringen eines nur aus Papier bestehenden Sattel-Labels auf das Oberteil eines Beutels, bei dem das Label absolut im rechten Winkel auf der Oberseite des Beutels angeordnet ist. Aufgabe vorliegender Erfindung ist deshalb, ein Verfahren und eine Einrichtung zum regulären und exakten Aufbringen von Sattel-Labels auf Beutel in einer voll automatischen Weise, und zwar selbsttätig von Beginn bis zum Schluß, zu erreichen.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Greifen eines Beutels sowie ein Verfahren hierfür. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Greifen eines Beutels, der auf einer vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine hergestellt wird, und zum Handhaben des Beutels, nachdem er erfaßt worden ist. Eine Greifvorrichtung greift den Beutel unmittelbar unterhalb von Versiegelungsbacken der vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine. Eine Vorrichtung verschiebt die Greifvorrichtung in bezug auf den Beutel von einer Seite des Beutels in eine Position zum Erfassen des Beutels längs eines oberen Teils des Beutels unterhalb der Versiegelungsbacken. Eine weitere Vorrichtung betätigt den Greifer zum Erfassen des Beutels, bevor der Beutel von der Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine freigegeben wird. Des weiteren verschiebt eine Vorrichtung den erfaßten Beutel aus dem Bewegungspfad eines nächsten Beutels, wenn die Maschine den nächsten Beutel ausbildet, ohne daß der erfaßte Beutel zuerst stromabwärts in bezug auf die Maschine verschoben wird. Schließlich übergibt eine Vorrichtung den verschobenen und erfaßten Beutel in der Stromabwärtsrichtung in eine stromabwärts gelegene Position, um den Beutel weiter zu verarbeiten, wobei die Greifvorrichtung auf der Vorrichtung zum Übertragen des Beutels befestigt ist, und die Vorrichtung zum Verschieben des erfaßten Beutels den Beutel seitlich in bezug auf die Richtung der Übertragung verschiebt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Greifen und Handhaben eines Beutels nach Anspruch 10.
Die Greifvorrichtung weist gegenüberliegende Greifelemente auf, die auf einer Betätigungswelle befestigt sind, wobei die Welle in einem Gehäuse angeordnet ist und eine Vorrichtung aufnimmt, die das Gehäuse auf der Übertragungsvorrichtung festlegt. Vorzugsweise besitzt die Bewegungsvorrichtung eine Betätigungsvorrichtung, die mit dem Gehäuse in Eingriff kommt und das Gehäuse aus einer Beutel-Präsentationsposition in eine Beutel-Förderposition verschiebt. Hierzu weist das Gehäuse einen Ansatz und die Betätigungsvorrichtung ein Greifelement auf, das selektiv mit dem Ansatz in Eingriff bringbar ist, damit das Gehäuse relativ zur Übertragungsvorrichtung seitlich bewegt wird. Das Gehäuse ist gleitend auf einer Positionierspindel befestigt, die sich seitlich zur Übertragungsvorrichtung erstreckt.
Das Gehäuse weist eine Klemmvorrichtung zur Betätigung der Welle auf, um die Welle auf eine erhöhte Position und eine abgesenkte Position einzustellen, und um eine vertikale Translation der Welle zwischen den beiden Positionen zu ermöglichen. Eine Betätigungsvorrichtung steht mit der Welle in Eingriff, um die Welle aus der erhöhten Position in die tiefere Position abzusenken.
Die Betätigungsvorrichtung für die Greifvorrichtung besitzt eine Drehspindel, die sich in die Betätigungswelle der Greifvorrichtung erstreckt. Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Spindel in Drehung versetzt, um die Greifelemente der Greifvorrichtung zu öffnen und zu schließen.
Eine Label-Auftragstation ist stromabwärts in bezug auf die Beutelgreifstelle angeordnet. Die Label-Auftragstation umfaßt eine erste Position zum Bereitstellen eines Labels, sowie eine zweite Position zum Aufbringen des Labels auf den Beutel. Die zweite Position ist stromaufwärts in bezug auf die erste Position angeordnet. Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, um das Label mit dem Beutel zu versiegeln.
Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Label-Auftragstation einen Label-Vorrat und einen Label-Orientierungs-, -Falt- und -Auftragmechanismus. Dieser Mechanismus besitzt einen länglichen Dorn und einen Label-Halter, der an ei ner Seite des Dornes angeordnet ist. Des weiteren ist eine Vorrichtung zum Klemmen und Erfassen des Labels an dem Dorn vorgesehen, wenn das Label sich im Label-Halter befindet. Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, die ein Label um den Dorn faltet. Die Faltvorrichtung weist eine Preßplatte auf, die oberhalb des Label-Halters angeordnet ist, und umfaßt eine erste Vorrichtung zum seitlichen Verschieben der Preßplatte über den Dorn und eine zweite Vorrichtung zum Verschieben der Preßplatte nach abwärts gegen den Dorn.
Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Weiterschalten des Label-Orientier-, -Falt- und -Auftragmechanismus stromaufwärts in bezug auf die erste Position zur zweiten Position vorgesehen, um das gefaltete Label in einer Position abzulegen, in der es mit dem Beutel übereinstimmt. Der Dorn weist einen länglichen Kanal auf, der mit einem Beutel ausgerichtet ist, um das Weiterschalten des Label-Orientier-, -Falt-, und -Auftragmechanismus anzupassen.
Eine zweite Greifvorrichtung ist vorgesehen, um einen Beutel an der zweiten Position festzuhalten. Die zweite Greifvorrichtung weist entgegengesetzte Klemmelemente auf, die unterhalb der Greifelemente der Greifvorrichtung angeordnet sind, wenn ein Beutel auch an der zweiten Position vorhanden ist. Ferner ist eine Vorrichtung zum Aktivieren der Klemmelemente vorgesehen, die mit einem zwischen den Klemmelementen befindlichen Beutel in Eingriff kommen, so daß die Greifelemente während der eigentlichen Positionierung des Labels freigegeben und über dem Label (und dem Beutel) erneut geschlossen werden können, damit das Label in einer Position über dem Beutel bei einer stromabwärts gerichteten Bewegung gehalten wird, nachdem die Klemmelemente freigegeben worden sind.
Vorzugsweise ist die Versiegelungsvorrichtung stromabwärts an einer Beutel-Freigabestation angeordnet. Die Versiegelungsvorrichtung weist gegenüberliegende Heißsiegelbacken auf. Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Heißsiegelbacken schließt, um ein Label mit einem Beutel zu versiegeln. Die Heißsiegelbacken weisen vorzugs weise eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Loches im Beutel auf, das durch das versiegelte Label und einen Beutel geht, damit der Beutel später aufgehängt werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach vorliegender Erfindung wird ein Beutel an einer ersten Stelle unmittelbar an seinem oberen Ende in einer stromaufwärts liegenden Beutel-Präsentationsposition im rechten Winkel erfaßt, bevor der Beutel durch die Vertikale aus der Füll- und Versiegelungsmaschine freigegeben wird, die den Beutel an die Einrichtung liefert. Der Beutel wird dann an die stromabwärts liegende Auftragsstation übertragen; an dieser Stelle wird ein Label auf den Beutel aufgebracht. Zuerst wird das Label gebrauchsfertig in der ersten Position angeordnet, und dann wird das so positionierte Label aus der ersten Position stromaufwärts in bezug auf die zweite Position weitergeführt, wo es auf den Beutel aufgebracht wird. Dann wird das Label mit dem Beutel versiegelt.
In dem Schritt, das Label gebrauchsfertig anzuordnen, sind die weiteren Schritte enthalten, in denen ein Label aus einem Label-Vorrat vereinzelt, das Label über einen Dorn gefaltet, und dann das Label auf dem Dorn festgehalten wird, während der Dorn mit dem festgehaltenen Label in die zweite Position weitergeschaltet wird. Nach dem Weiterschalten und Auftragen des Labels werden das Label und der Beutel von dem Dorn auf die stromabwärts angeordnete Label-Versiegelungsstation übertragen.
An der Beutel-Annahmestation wird nach dem Erfassen des Beutels der erfaßte Beutel seitlich aus einer außenliegenden Orientierung in eine innenliegende Orientierung in bezug auf die Fördervorrichtung verschoben. Die Greifvorrichtung und der erfaßte Beutel werden dann aus der erhöhten Position in die niedrigere Position abgesenkt. Dies ist erforderlich, um eine störende Beeinflussung mit dem nächsten Beutel zu vermeiden, wenn dieser abgezogen wird, oder um eine Behinderung mit dem Maschinenrahmen zu vermeiden, wenn die Greifvorrichtung und der erfaßte Beutel aus der Beutel-Annahmestation bewegt werden.
Vorzugsweise sind eine Vielzahl von Greifvorrichtungen vorgesehen, die im Abstand zueinander versetzt und in Umlaufbetrieb für einen automatischen Betriebsablauf nach der Erfindung angeordnet sind. Wenn die Greifvorrichtungen an die Beutel-Annahmestation zurückgeführt werden, besteht ein bevorzugter Teil des Verfahrens in einem Anheben der Greifvorrichtung von der zweiten Position in die erste Position und in einem seitlichen Verschieben der Greifvorrichtung von der Innen-Position zur Außen- Position.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Figuren beschrieben, die zeigen:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine Beutel-Greif- und -Übertragungseinrichtung nach der Erfindung, wobei bestimmte Teile zur besseren Darstellung weggelassen sind,
Fig. 2 eine Teildarstellung längs der Linie 2-2 der Fig. 1, wobei die Greifvorrichtung sowohl in der erhöhten Außen-Position als gestrichelt in der abgesenkten Innen-Position dargestellt ist,
Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Teilendansicht ähnlich Fig. 2, wobei zusätzliche Details dargestellt sind,
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht längs der Linie 4-4 der Fig. 3,
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 der Fig. 1, die die Greifvorrichtung ausgezogen in der erhöhten Innen-Position und gestrichelt in der erhöhten Außen-Position sowie in der abgesenkten Innen- Position zeigt,
Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht von oben längs der Linie 6-6 der Fig. 1, wobei die Label-Auftragvorrichtung weggelassen ist, um Einzelheiten sichtbar zu machen,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung in gleichem Maßstab wie in Fig. 6, die die Leit-Label- Aufbringvorrichtung mit einem Label zeigt, das in der gebrauchsfertigen Position zur Übertragung auf einen Beutel positioniert ist,
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der nach Fig. 7, wobei das Label über den Dorn gefaltet und an dem Dorn gehalten wird, und wobei der gesamte Label-Orientier-, - Falt- und -Auftragmechanismus stromaufwärts weitergeschaltet worden ist,
Fig. 9 in vergrößertem Maßstab eine Aufsicht längs der Linie 9-9 der Fig. 1,
Fig. 10 eine Ansicht in ähnlichem Maßstab längs der Linie 10-10 der Fig. 9,
Fig. 11 eine Seitenansicht einer der Greifvorrichtungen und der Betätigungswelle, auf der die Greifvorrichtung befestigt ist, wobei die Welle innerhalb des Gehäuses dargestellt ist und teilweise zwischen den oberen und unteren Positionen umgesetzt wird,
Fig. 12 eine Aufsicht, und
Fig. 13 eine Vorderansicht.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles nach der Erfindung

Eine Beutel-Greif und -Übertragungseinrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung mit 10 bezeichnet. Die Beutel-Greif und -Übertragungseinrichtung ist eine vollautomatisch arbeitende, umlaufende Einrichtung, die drei Grund-Betriebsstationen umfaßt, nämlich eine stromaufwärts gelegene Beutel-Präsentations- und -Annahmestation 12, eine mittlere Label-Auftragstation 14, die weiter stromabwärts angeordnet ist, und eine vollständig stromabwärts angeordnete Label-Versiegelungs- und Beutel-Freigabestation 16. Die Grundarbeitsvorgänge nach der Erfindung werden an den drei Stationen 12, 14 und 16 durchgeführt. Um die Übertragung von Beuteln von einer Stelle zu einer anderen zu erreichen, sind eine Reihe von Greifvorrichtungen 18 vorgesehen, die auf einem umlaufenden Übergabeförderer 20 aufgenommen und transportiert werden. Der Förderer 20 ist in Form zweier Förderketten 22 und 24 ausgebildet, die in Längsrichtung versetzt sind, um die Greifvorrichtungen 18 in der aufrechten Orientierung nach Fig. 1 zu halten. Der in US-Patent 52 13 198 dargestellte und beschriebene umlaufende Übergabeförderer kann als Förderer 20 verwendet werden.
Die Ketten 22 und 24 des Förderers 20 laufen über entsprechende Kettenräder, von denen vier Kettenräder 26 für die Kette 22 und vier Kettenräder 28 für die Kette 24 dargestellt sind. Die Anzahl der Kettenräder wird entsprechend den Gegebenheiten der Befestigung und der Umdrehung der Ketten 22 und 24 gewählt. Die Ketten 22 und 24 werden genau im Gleichlauf (Antriebsmotor ist nicht dargestellt) angetrieben, so daß die Greifvorrichtungen 18 stets in einer aufrechten Orientierung gefördert werden, wie weiter unten ausgeführt wird.
Jede Greifvorrichtung 18 besteht, wie in den Fig. 11-13 gezeigt, aus zwei entgegengesetzten Greifelementen 30 und 32, die auf einer Betätigungswelle 34 befestigt sind. Die Welle 34 ihrerseits ist in einem Gehäuse 36 befestigt und kann in dem Gehäuse (nach oben und nach unten in bezug auf die Fig. 11 und 13) zwischen einer höheren Position und einer tieferen Position betrieben werden. Die in den Fig. 11 und 13 dargestellte Orientierung erfolgt mittig zwischen den oberen und unteren Positionen.
Die Welle 34 weist ein oberes Auslöseelement 38 und ein unteres Auslöseelement 40 zum vorübergehenden Verriegeln der Welle 34 in der unteren und der oberen Orientierung auf. Das Gehäuse 36 besitzt einen federbelasteten Verriegelungsbolzen 42, der mit einem entsprechenden Auslöseelement 38 oder 40 in Eingriff kommt, um die Greifvorrichtung 18 vorübergehend in der unteren oder in der oberen Orientierung zu halten.
Die Elemente 30 und 32 sind auf einem Flansch 44 befestigt, der sich vom oberen Ende der Betätigungswelle 34 nach außen erstreckt. Die Elemente 30 und 32 sind auf einem zentralen, federbelasteten Drehzapfen 46 befestigt, der die Elemente 30 und 32 in eine normalerweise offene Orientierung vorspannt (entgegengesetzt zu der in Fig. 12 gezeigten). Eine Drehspindel 48 erstreckt sich zentrisch innerhalb der Welle 34 zwischen einem Betätigungs-Steckteil 50 und einem Exzenterkopf 52. Das Steckteil 50 ist im Querschnitt etwa quadratisch. Der Exzenterkopf 52 seinerseits erstreckt sich zwi schen den Elementen 30 und 32. Wenn der Exzenterkopf 52 in die in Fig. 12 dargestellte Orientierung gedreht wird, wobei die längere Achse senkrecht zu den Elementen 30 und 32 verläuft, drückt der Exzenterkopf 52 die Elemente 30 und 32 geschlossen gegen die Federkraft des zentrischen Schwenkzapfens 46. Wenn der Exzenterkopf 52 um eine Vierteldrehung aus der Orientierung nach Fig. 12 (deren längere Achse parallel zu den Elementen 30 und 32 verläuft) gedreht wird, öffnet die Federkraft des zentrischen Schwenkzapfens 46 die Elemente 30 und 32 bis zu einem Grad, der durch die Geometrie der Elemente und die kleinere Achse des Exzenterkopfes 52 zugelassen wird.
Ein Nockenmitnehmer 54 ist an der Basis der Betätigungswelle 34 befestigt. Ein Nockenmitnehmer 56 ist am Gehäuse 36 befestigt. Der Zweck dieser Nockenmitnehmer 54 und 56 ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung.
Die Greifvorrichtungen 18 sind mit dem Förderer 20 mit Hilfe einer Reihe von Positionierspindeln 58 befestigt, die sich seitlich der Kette 22 erstrecken. Jede Spindel 58 hat eine flache Seite (im einzelnen nicht dargestellt) und steht in Eingriff mit einer in ähnlicher Weise geformten Ausnehmung 60 in einem Haken 62, der von dem Gehäuse 36 ausgeht. Befestigungselemente 64 werden verwendet, um den Haken 62 an dem Gehäuse 36 zu befestigen und die Spindel 58 innerhalb ihrer Ausnehmungen 60 festzuklemmen.
Wie in den Fig. 2-5 dargestellt, erstreckt sich jede Spindel 58 durch ein Glied der Kette 22 in einen L-förmigen Armteil 66. Der Armteil 66 seinerseits ist dauerhaft bei 68 mit einem Glied der Kette 24, gegenüber der Spindel 58 versetzt, verstiftet. Wie in US- Patent 52 13 198 näher ausgeführt, stellen die Versetzung der Spindel 58 und des Stiftes 68 sicher, daß die Greifvorrichtungen 18 stets in der gleichen, aufrechten Orientierung gehalten werden, wie sich am besten aus Fig. 1 ergibt. Aufgrund der Versetzung der Spindeln 58 und der Stifte 68 tendieren Torsionskräfte, wenn eine Kraft auf die Elemente 30 und 32 ausgeübt wird (z. B. durch Aufnehmen eines Beutels), dazu, den Armteil 68 zu überlasten. Um eine Überlastung zu vermeiden, ist ein federvorgespann ter Stift 70 so installiert, daß er in eine Öffnung 72 im Armteil 66 eingreift. Der Stift 70 ist normalerweise außer Eingriff in die Öffnung 72 (nach rechts in den Fig. 2-5) vorgespannt, wie in Fig. 2 gezeigt. Eine Nockenbahn 74 ist so orientiert, daß sie mit einem Kopf 76 am Stift 70 in Eingriff kommt und den Stift 70 in Eingriff mit der Öffnung 72 drückt. Dieser Eingriff verriegelt den Armteil 66 in seiner Position und vermeidet die Einwirkungen der Überlastung. Nockenbahnen 74 sind sowohl in der Nähe des oberen als auch des unteren horizontalen Trums der Kette 24 für Verriegelungszwecke vorgesehen. Entsprechende Stifte 70 sind in der Kette 24 für den Eingriff der Armteile 66 längs eines jeden Trums angeordnet.
Die Beutel-Annahmestation 12 ist dort angeordnet, wo der Auslaß einer vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine 78 in Fig. 1 einen Beutel 80 an die Leitlabel- Aufbringeinrichtung 10 freigibt. Der Beutel 80 wird von einem Schlauch 79 abgetrennt und durch Versiegelungsbacken 81 der Maschine 78 in herkömmlicher Weise versiegelt. Die Maschine 78 kann eine beliebige Maschine zur Bereitstellung von Beuteln 80 sein; obgleich vorzugsweise die Maschine 78 eine Vertikal-Form-, -Füll- und - Versiegelungs-Maschine ist, kann offensichtlich jede Art von Maschine oder Verteilmechanismus eingesetzt werden, die bzw. der in der Lage ist, entsprechende Beutel in der einwandfreien Orientierung einem Eingang in die Beutel-Greif- und -Übergabeeinrichtung 10 zuzuführen. Die Beutel 80 können an anderer Stelle hergestellt und an die Einrichtung 10 gefördert oder an sie übergeben werden, solange die Beutel 80 in den Greifvorrichtungen 18 in geeigneter Weise positioniert sind. Wenn die Maschine 78 eine vertikale Form-, Füll- und Versiegelungs-Maschine ist, muß der Beutel, bevor er von der Maschine freigegeben wird, von der Greifvorrichtung 18 erfaßt werden. Dies ist vorzugsweise der Fall, bevor die Versiegelungsbacken 81 der Maschine geöffnet werden. Eine solche Maschine ist in US-Patent 42 88 965 dargestellt.
An der Beutel-Annahmestation 12 wird jede Greifvorrichtung 18 an einer Beutel- Präsentierposition in der erhöhten Außen-Orientierung bereitgestellt, wie in Fig. 2 gezeigt und in Fig. 5 gestrichelt auf der linken Seite dargestellt. Vorzugsweise nimmt, wenn die Greifvorrichtung 18 sich der Beutel-Annahmestation 12 nähert, ein Beutel 80 die in Fig. 1 dargestellte Position ein, und die Greifelemente 30 und 32 werden geöffnet.
Wenn die Greifvorrichtung 18, die von dem Förderer 20 transportiert wird, in die Beutel-Annahmestation 12 eintritt, hält der Förderer 20 an, wobei die Greifvorrichtung 18 in einem Greifbetätiger 82 angeordnet ist (Fig. 1 und 5). Der Betätiger 82 weist eine Drehgabel 84 auf, die so geformt ist, daß sie mit dem Betätigungs-Steckteil 50 (Fig. 11 und 13) der Greifvorrichtung 18 in Eingriff kommt. Der Betätiger 82 wird dann so aktiviert, daß er die Gabel 84 um eine Viertelumdrehung dreht, wobei die Spindel 48 um eine Viertelumdrehung gedreht wird, und damit die Elemente 30 und 32 an dem Beutel 80 geschlossen werden.
Wenn die Greifvorrichtung 18 in die Beutel-Annahmestation 12 eintritt, kommt ein nach oben stehender Zapfen 86 am Gehäuse 36 (Fig. 5) in Eingriff mit einem Greifelement 88 auf dem ausfahrbaren Stempel eines linearen Betätigers 90. Nachdem die Gabel 84 durch den Greifbetätiger 82 (in die in Fig. 1 dargestellte Orientierung) um eine Viertelumdrehung gedreht worden ist, und die Backen 81 zur Freigabe des Beutels geöffnet worden sind, wird der lineare Betätiger 90 so aktiviert, daß er das Gehäuse 36 (und damit die gesamte Greifvorrichtung 18) seitlich aus der Außen-Orientierung (gestrichelt links in Fig. 5) in die Innen-Orientierung (voll ausgezogen in Fig. 5 dargestellt) bewegt. Die Greifvorrichtung 18 nimmt deshalb eine Innen-Position in bezug auf den Greifbetätiger 82 und eine Förderposition ein, hält jedoch immer noch die erhöhte Orientierung bei. Diese Bewegung ist erforderlich, um zu vermeiden, daß eine Bewegung des nächsten Beutels behindert wird, der durch die vertikale Form-, Füll- und Versiegelungs-Maschine 78 ausgebildet wird. Würde diese Bewegung nicht durchgeführt werden, könnte die vertikale Form-, Füll- und Versiegelungs-Maschine 78 nicht den nächsten Beutel ausbilden, solange der Beutel, der gerade eingeklemmt war, aus der Bahn bewegt wird. Dies könnte eine Verzögerung des Systems bewirken, wodurch der Durchsatz in der Einrichtung 10 verringert würde.
Sobald die Greifvorrichtung 18 die Innen-Orientierung einnimmt, ist der Nockenmitnehmer 56 unterhalb eines Fingers 92 angeordnet, der sich von dem Stößel 94 eines vertikalen Betätigers 96 aus erstreckt. Anschließend wird der Betätiger 96 so aktiviert, daß die Betätigungswelle 34 in die untere Orientierung (gestrichelt in den Fig. 2 und 5 dargestellt) abgesenkt wird. Die abgesenkte Orientierung ist auch in Fig. 1 links von der Beutel-Annahmestation 12 und sowohl in der Label-Auftragstation 14 als auch in der Beutel-Freigabestation 16 dargestellt.
Sobald die Greifvorrichtung 18 die untere Orientierung in der Beutel-Annahmestation 12 einnimmt, und angenommen werden kann, daß die nach abwärts gerichteten Bewegungen in der Label-Auftragstation 14 und der Beutel-Freigabestation 16 abgeschlossen sind (wie weiter unten noch näher erläutert), wird der Förderer 20 vorgeschoben und der gerade erfaßte Beutel 80 der Greifvorrichtung 18 in eine Zwischenstation 98 gefördert. Der einzige Bearbeitungsvorgang an der Zwischenstation 98 ist ggf., das Vorhandensein eines erfaßten Beutels 80 festzustellen. Diese Information kann von der Einrichtung 10 verwendet werden, um den Beginn eines Label-Plazierungsvorganges an der Label-Aufbringstation 14 zu verhindern, wenn dort kein Beutel in die Label-Plazierungsstation 14 aus der Zwischenstation 98 gelangt. Wenn ein Label unbeabsichtigt beschädigt worden sein sollte, geht das Label nicht nur verloren, sondern möglicherweise könnte ein vagabundierendes Label die Einrichtung 10 an unterschiedlichen Stellen blockieren, so daß die Einrichtung zum Entfernen des unerwünschten Labels angehalten werden müßte. Natürlich beginnen Aktivitäten an jeder der Stationen 12, 14 und 16 in ihren üblichen Folgen im normalen Ablauf, wie vorstehend und auch nachstehend beschrieben.
Der Förderer 20 schiebt die Greifvorrichtung 18 in die Label-Aufbringstation 14 vor, wie in Fig. 1 und im größeren Detail in den Fig. 6-8 dargestellt. Wenn die Greifvorrichtung 18 in die Label-Aufbringstation 14 eingeführt wird, kommt das Betätigungs- Steckteil 50 in Eingriff mit einer Gabel 100 eines zweiten rotierenden Betätigers 102. Die Gabel ist anfänglich so orientiert, daß sie das Steckteil 50 mit den Elementen 30 und 32 in der geschlossenen Position aufnimmt. Gleichzeitig wird eine zweite Greif vorrichtung in Form von entgegengesetzt angeordneten Klemmelementen 104 und 106 am Beutel 80 durch entsprechende Betätiger 108 und 110 unterhalb der Elemente 30 und 32 geschlossen, um den Beutel 80 an der Label-Aufbringstation 14 festzuhalten. Der Betätiger 102 wird dann aktiviert und dreht die Gabel 100 um eine Viertelumdrehung (in die in Fig. 1 dargestellte Orientierung), um die Elemente 30 und 32 zu öffnen.
Gleichzeitig oder bevor der Beutel 80 zwischen den Klemmelementen 104 und 106 erfaßt wird, wird ein Label 112 von einem Label-Vorratsbehälter 114 abgegeben. Der Label-Vorratsbehälter 114 kann herkömmlicher Art sein, seine Details sind nicht Gegenstand der Erfindung. Der Vorratsbehälter 114 ist entsprechend geformt und angeordnet, so daß einzelne Label 112 abgegeben werden können, wenn dies für die Label- Verarbeitung erwünscht ist.
Der Label-Vorratsbehälter 114 ist Teil eines Label-Orientier-, -Falt- und -Auftragmechanismus. Wenn das Label 112 abgegeben wird, fällt es in eine Label-Positioniervorrichtung oder-Führung 116 in der Nähe eines länglichen Dornes 118. Der Dorn 118 ist, wie in den Fig. 6-8 dargestellt, im Querschnitt U-förmig mit einem Innenkanal ausgebildet, und weist eine Eintrittsführung 120 auf, um einen Beutel 80 innerhalb des Dornes 118 zu führen, wenn der Förderer 20 die Gruppe von Greifvorrichtungen 18 vorschiebt. Der Dorn seinerseits ist an einem Arm 122 befestigt, der mit einem verschiebbaren Rahmen 124 verbunden ist.
Sobald ein Label 112 in der Label-Halterung 116 angeordnet ist, wird eine Label- Klemmvorrichtung 126, die auch am Rahmen 124 befestigt ist, durch eine Betätigungsvorrichtung 130 aktiviert und klemmt das Label gegen den Dorn 118 fest. Gleichzeitig wird eine Preßplatte 128 aktiviert, damit das Label 112 um den Dorn 118 gefaltet wird. Die Preßplatte 128 wird durch zwei Betätigungsvorrichtungen aktiviert, nämlich die Betätigungsvorrichtung 130 und eine zweite Falt-Betätigungsvorrichtung 132, die beide am Rahmen 124 befestigt sind. Die Betätigungsvorrichtung 130 verschiebt die Preßplatte 128 seitlich über den Dorn 118. Die Falt-Betätigungsvorrichtung 132 verschiebt die Platte 128 nach unten gegen den Dorn 118, nachdem die Betätigungsvorrichtung 130 die voll nach vorne gerichtete Position einnimmt, bei der die Preßplatte 128 über dem Dorn 118 liegt. Die Preßplatte 128 weist einen Bodenfuß 134 auf, der dann, wenn die Betätigungsvorrichtungen 130 und 132 aktiviert worden sind (wie in Fig. 8 gezeigt), das gefaltete Label 112 über dem Dorn 118 hält. Die Kombination der Klemmvorrichtung 126 und des Bodenfusses 134 der Preßplatte 128 hält dann das Label in einer Position, in der es zu einem stromaufwärts angeordneten, wartenden Beutel transportiert wird.
Sobald das Label gefaltet worden ist, wird eine Betätigungsvorrichtung 136, die mit dem Rahmen 124 befestigt ist, so aktiviert, daß der Rahmen 124 und damit der Dorn 118 mit dem um den Dorn gefalteten Label 112 stromaufwärts verschoben wird, so daß das gefaltete Label 112 über dem Beutel 80 und zwischen den geöffneten Elementen 30 und 32 (wie in Fig. 8 gezeigt) angeordnet ist. Die Dreh-Betätigungsvorrichtung 102 wird dann so reaktiviert, daß die Gabel 100 um eine Vierteldrehung gedreht wird, damit die Elemente 30 und 32 sowohl an dem gefalteten Label 112 als auch an der Oberseite des Beutels 80 erneut geschlossen werden. Wenn der Beutel und das Label zwischen den Elementen 30 und 32 erfaßt worden sind, werden die Betätigungsvorrichtungen 108 und 110 entregt und die Klemmelemente 104 und 106 kehren in ihre zurückgezogenen Positionen zurück. Wenn beide vollständig zurückgezogen worden sind, die übrigen Stationen 12 und 16 ihre entsprechenden Zyklen abgeschlossen haben, und die Beutelherstellvorrichtung 78 in der korrekten Zyklusphase ist, wird der Förderer 20 aktiviert, schaltet die Greifvorrichtung 18 weiter und entfernt das gefaltetete Label seitlich von dem Dorn 118, wobei der Beutel 80 und das gefaltete Label 118 in die Station 16 vorgeschoben werden.
Die Station 16 weist eine Gabel 138, eine weitere Dreh-Betätigungsvorrichtung 140 und ein Paar Heißsiegelbacken 142 und 144 auf. Die Backe 142 ist mit einem Überkopfrahmen 146 befestigt, während die Backe 144 linear durch eine Betätigungsvorrichtung 148 verschiebbar ist, die ebenfalls im Rahmen 146 befestigt ist. Die gesamte Rahmenanordnung 146 kann in vertikaler Richtung mit Hilfe einer herkömmlichen Handrad-Anordnung 150 eingestellt werden, die nicht weiter beschrieben wird.
Im Betrieb sind, nachdem die Versiegelungsbacken 142 und 144 geschlossen worden sind, der Beutel und das Label von den Versiegelungsbacken herabstehend angeordnet, und die Dreh-Betätigungsvorrichtung 140 wird in der Weise erregt, daß die Elemente 30 und 32 der Greifvorrichtung 18 ausgespannt werden. Da der Förderer 20 sich nicht mit der Gabel 138 bewegen kann, die in die entriegelte Position gedreht wird (wie in Fig. 1 gezeigt) und es erforderlich ist, die Station 16 mit geöffneter Greifvorrichtung zu belassen, ist es erforderlich, die Betätigungsvorrichtung 140 und die Gabel 138 bis zu dem Punkt abzusenken, bei dem die Greifvorrichtung über die Gabel 138 geführt werden kann, ohne sie zu berühren. Dies wird durch Verwendung einer Hub-Betätigungsvorrichtung 141, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, erreicht. Wenn der Förderer 20 mit der nächsten Bewegung beginnt, wird die Betätigungsvorrichtung 140 um eine Vierteldrehung gedreht, damit die nächste Greifvorrichtung 18 aufgenommen werden kann, und gleichzeitig wird der Hubzylinder 141 so angehoben, daß er in Eingriff mit der Gabel 138 kommt, wenn die nächste Greifvorrichtung in die Station 16 einläuft.
Wird ein Beutel 80 mit dem gefalteten Label 112 in die Station 16 eingeführt, wird die Backe 144 umgehend durch die Betätigungsvorrichtung 148 zurückgezogen. Nimmt die Greifvorrichtung 18 ihre Position ein (in der das Betätigungs-Steckteil 50 in Eingriff mit der Gabel 138 steht), wird die Betätigungsvorrichtung 148 aktiviert und schließt die Backen 142 und 144, wobei Hitze und Druck aufgebracht werden, um das gefaltete Label 112 auf dem Beutel 80 zu versiegeln. Vorzugsweise besteht der Beutel 80 aus Kunststoff und das Label 112 aus Papier. Durch Anwendung von Hitze und Druck zwischen den Backen 142 und 144 wandert der Kunststoff des Beutels 80 in die Fasern des Papierlabels 112, so daß das Label mit dem Beutel versiegelt wird. Andererseits kann das Label 112 mit einem entsprechenden Kunststoffmaterial überzogen werden, so daß dann, wenn Hitze und Druck aufgebracht werden, das Label 112 auf einfache Weise an dem Beutel 80 anhaftet. Unter normalen Umständen jedoch ist kein Überzug erforderlich.
Die fertige Packung kann auch Stanzlöcher an der Station 16 erhalten. Die Backen 142 und 144 weisen für diesen Zweck ein Stanzloch auf. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist eine Stanzkugel 112 in der Backe 144 angeordnet. Ein Hohlraum 154 ist in der Backe 142 vorgesehen; dieser Hohlraum stimmt mit der Stanzkugel 152 überein und weist scharfe Kanten auf, so daß dann, wenn die Backen 142 und 144 geschlossen sind, die Kugel eine kreisförmige Öffnung in die fertige Packung schneidet. Vorzugsweise wird das gestanzte Material nicht vollständig von dem Beutel durchtrennt, da der Hohlraum 154 bald gefüllt wäre. Stattdessen ist der Rand des Hohlraumes 154 scharf, mit Ausnahme eines sehr kleinen Abschnittes, so daß ein Loch mit Ausnahme dieses kleinen Bereiches vollständig gestanzt wird. Anschließend erscheint, wenn die Backen 142 und 144 geöffnet werden, ein Loch im Beutel, das gestanzte Material bleibt jedoch mit dem Beutel verbunden, wenn er freigegeben wird.
Nachdem das Label 112 mit dem Beutel 80 versiegelt worden ist, wird es sowohl von den Heißsiegelbacken 114 wie auch von der Greifvorrichtung 18 gelöst. Die Betätigungsvorrichtung 148 wird in der Weise aktiviert, daß die Backen 144 geöffnet werden. Der fertige Beutel fällt von den Backen durch Eigengewicht ab, vorzugsweise auf einen Förderer 156 (Fig. 9), der den fertigen Beutel zur weiteren Handhabung oder Verpackung transportiert.
Wie vorstehend erwähnt, werden die Beutel 80 an der Station 12 aufgenommen, wobei die Greifvorrichtung 18 mit der Welle 34 in der angehobenen Orientierung ausgerichtet wird, und das Gehäuse 36 die Außen-Orientierung einnimmt. Wenn eine Greifvorrichtung 18 die Station 16 verläßt, befindet sich die Welle 34 in der abgesenkten Orientierung, und das Gehäuse 36 in der Innen-Orientierung. Damit die Welle 34 in die angehobene Orientierung zurückgeführt wird, ist eine Nockenbahn 158 so ausgerichtet, daß sie mit jeder der Greifvorrichtungen 18 in Eingriff kommt, wenn diese zur Station 12 zurückkehren. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Nockenbahn 158 geneigt, und kommt mit jedem Nockenmitnehmer 56 in Eingriff, so daß die Welle 34 in die erhöhte Orientierung angehoben wird.
Wenn die Greifvorrichtung 18 den vertikalen Zweig ihrer Bewegung längs des Förderers 20 bei ihrer Rückkehr zur Station 12 beginnt, kommt der Nockenmitnehmer 54 als nächstes in Eingriff mit einem nach außen geneigten Nocken 160. Das Gehäuse 36 wird deshalb in die Außen-Orientierung verschoben und nimmt eine Position ein, in der sie der Beutel-Annahmestation 12 präsentiert wird.
Die Arbeitsweise aller Betätigungsvorrichtungen und des Förderers 20 wird durch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung gesteuert, z. B. einen Computer, der so programmiert ist, daß die Funktionen der verschiedenen Elemente nach der Erfindung in der vorbeschriebenen Weise und in der nachstehend beschriebenen Folge des Arbeitsvorganges gesteuert werden. Hierzu kann ein Mehrzweck-Rechner oder ein programmiertes Steuergerät verwendet werden, oder es kann ein Spezial-Prozessor gebaut werden, der die verschiedenen Funktionen der Erfindung durchführt. Ein hierfür geeignetes Steuergerät kann von einem Fachmann aufgrund der Lehre vorliegender Erfindung konstruiert werden. Verschiedene Sensoren können in der Einrichtung 10 vorgesehen sein (obgleich in den Zeichnungen nicht dargestellt und in der Beschreibung nicht beschrieben), die sicherstellen, daß Arbeitsvorgänge durchgeführt werden, bevor der Förderer 20 reaktiviert worden ist, oder verschiedene der Betätigungsvorrichtungen aktiviert werden. Beispielsweise kann ein Sensor vorgesehen sein, der ein Label 102 abfühlt, wenn es von dem Label-Vorratsbehälter 114 in die Label-Halterung 116 abgegeben wird, um sicherzustellen, daß das Label vollständig auf der Label-Halterung 116 aufliegt. Andere Sensoren können in der gesamten Einrichtung 10 für ähnliche und andere Zwecke vorgesehen sein.
Die Beutel-Greif- und -Übertragungseinrichtung 10 wird in kontinuierlicher Weise betrieben, wobei die Greifvorrichtung 18 vorübergehend an jeder der Stationen 12, 14 und 16 anhält, um die verschiedenen Funktionen an diesen Stationen auszuführen. Die Arbeitsfolge der Einrichtung 10 wird nachstehend erläutert, wobei die Bewegungsbahn einer Greifvorrichtung 18 festgelegt wird, beginnend mit der Beutel-Annahmestation 12 und endend, wenn die Greifvorrichtung 18 in die Beutel-Annahmestation 12 im Zuge des Arbeitsablaufes der Einrichtung 10 zurückkehrt.
An der Beutel-Präsentations- und -Anahmestation 12 wird die Greifvorrichtung mit dem Gehäuse 36 in der Außen-Orientieirung ausgerichtet und die Betätigungswelle 34 auf die erhöhte Orientierung angehoben. Die Elemente 30 und 32 werden geöffnet, um einen Beutel 80 aufzunehmen, wenn er aus der vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungs-Maschine 78 in die Einrichtung 10 eintritt.
Wird der Beutel 80 zwischen den geöffneten Elementen 30 und 32 im Gleichgewicht gehalten, wird die rotierende Betätigungsvorrichtung 82 so aktiviert, daß die Gabel 84 um eine Vierteldrehung gedreht wird, wodurch die Elemente 30 und 32 zum Erfassen des Beutels 80 geschlossen werden. Wenn die Backen 81 offen sind, wird die Betätigungsvorrichtung 90 aktiviert, um das Gehäuse 36 von der Außen-Orientierung in die Innen-Orientierung abzuziehen. Unmittelbar danach wird die Betätigungsvorrichtung 96 aktiviert, um die Welle 34 aus der angehobenen Orientierung in die abgesenkte Orientierung zu bringen. Die Station 12 hat nunmehr die einzelnen Schritte des Vorganges abgeschlossen und ist bereit, den ergriffenen Beutel 80 stromabwärts zu übertragen. Wenn die Stationen 14 und 16 ihre Verarbeitungsschritte beendet haben und ein Befehlssignal vom Steuergerät zum Weiterschalten der Greifvorrichtung 18 aufgenommen worden ist, wird der Förderer 20 aktiviert und verschiebt die abgesenkte und innen angeordnete Greifvorrichtung 18 aus der Annahmestation 12 an die Zwischenstation 98. Die Greifvorrichtung 18 wird dann zur Label-Aufbringstation 14 vorgeschoben.
An der Label-Aufbringstation 14 werden die Betätigungsvorrichtungen 108 und 110 so aktiviert, daß die Klemmelemente 104 und 106 am Beutel 80 unterhalb der Elemente 30 und 32 geschlossen werden. Die Dreh-Betätigungsvorrichtung 102 wird dann so aktiviert, daß die Gabel 100 um eine Vierteldrehung gedreht wird und die Elemente 30 und 32 geöffnet werden. Gleichzeitig wird ein Label aus dem Label-Vorratsbehälter 114 an die Label-Taschenführung 116 verteilt. Die Label-Klemmvorrichtung 126 wird durch die Betätigungsvorrichtung 1130 aktiviert und klemmt das Label 112 gegen den Dorn 118; ferner wird die Betätigungsvorrichtung 132 so aktiviert, daß das Label 112 um den Dorn 118 gefaltet und das Label in der gefalteten Orientierung an seinem Platz gehalten wird. Die Betätigungsvorrichtung 136 wird dann aktiviert, um das gefaltete Label 112 und den Dorn 118 stromaufwärts direkt über den Beutel 80 zu verschieben, wenn er zwischen den Klemmelementen 104 und 106 festgeklemmt wird. Die Greiflemente 30 und 32 werden anschließend (durch Drehen der Gabel 100 um eine Vierteldrehung) geschlossen und die Klemmelemente 104 und 106 werden geöffnet. Der Förderer wird dann so aktiviert, daß das erfaßte Label und der Beutel von dem Dorn 118 weg aus der Station 14 in die Station 16 weitergeschaltet wird.
An der Station 16 wird die Betätigungsvorrichtung 148 aktiviert, um die Backen 142 und 144 zu schließen. Die Backen 142 und 144 übertragen Hitze und Druck, um das Label 112 auf dem Beutel 80 zu versiegeln. Auch wird wahlweise ein Loch durch das Label und den Beutel mit Hilfe der Kugel 52 und des Hohlraumes 154 gestanzt. Nach dem Schließen der Versiegelungsbacken 142 und 144 werden der Beutel 80 und das Label aufgehängt und die Dreh-Beätigungsvorrichtung 140 wird in der Weise beaufschlagt, daß die Greifelemente 30 und 32 geöffnet werden. Dann wird der Beutel freigegeben. Die Gabel 138 und die Betätigungsvorrichtung 140 werden durch die Hub- Betätigungsvorrichtung 141 ausreichend weit unter die Greifvorrichtung 18 abgesenkt, damit die Greifvorrichtung 18 über die Gabel 138 ohne störende Beeinflussung geführt werden kann. Sobald die Fördervorrichtung 20 erneut erregt wird, um die Greifvorrichtung 18 weiterzuschalten, wird die Dreh-Betätigungsvorrichtung 140 beaufschlagt, um die Gabel 138 um eine Vierteldrehung zu drehen, damit die nächste Greifvorrichtung aufgenommen werden kann, und gleichzeitig wird die Betätigungsvorrichtung 41 angehoben, damit sie in Eingriff mit der nächsten Greifvorrichtung 18 kommt, wenn sie in die Station 16 eintritt.
Im Anschluß daran wird die Greifvorrichtung 18 mit dem Förderer 20 zur Nockenbahn 158 vorgeschoben, wo der Nockenmitnehmer 56 beaufschlagt und die Welle 34 auf die erhöhte Orientierung angehoben wird. Wenn die Greifvorrichtung 18 ihren letzten vertikalen Abschnitt beginnt, kommt der Nockenmitnehmer 54 in Eingriff mit dem Nocken 160, wodurch das Gehäuse 36 in die Außen-Orientierung verschoben wird.
Wenn der Nockenmitnehmer 54 den Nocken 160 verläßt, wird die Greifvorrichtung 18 mit dem Gehäuse in der Außen-Orientierung und die Betätigungswelle 34 in der angehobenen Orientierung in Gleichgewicht gebracht, wo sie bereit ist, einen weiteren Beutel 80 aufzunehmen, wenn dieser aus der vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungs-Maschine 78 abgegeben wird.
Im Rahmen der Patentansprüche können verschiedene Änderungen des Erfindungsgegenstandes vorgenommen werden, ohne daß vom Wesen der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise können, während verschiedene lineare Betätigungsvorrichtungen dargestellt und beschrieben worden sind, um die oben angegebenen Funktionen durchzuführen, verschiedene andere Arten von Verschiebeelementen verwendet werden. Auch können die Greifelemente 30 und 32, die in Scherenform dargestellt sind, durch unterschiedliche Elemente, ähnlich den Klemmelementen 104 und 106, verwendet werden.

Claims

1. Einrichtung zum Greifen eines Beutels (80), der auf einer vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine (78) ausgebildet wird, und zum Handhaben des Beutels, nachdem er erfaßt worden ist, mit

a) einer Greifvorrichtung (18) zum Greifen des Beutels (80) unmittelbar unterhalb von Versiegelungsbacken (81) der Maschine,

b) einer Vorrichtung (54, 160) zum Verschieben der Greifvorrichtung (18) in Bezug auf den Beutel von einer Seite des Beutels in eine Position zum Erfassen des Beutels längs eines oberen Teils des Beutels unterhalb der Backen (81),

c) einer Vorrichtung (82) zum Betätigen der Greifvorrichtung (18) für das Erfassen des Beutels (80), bevor deir Beutel von der Maschine freigegeben wird,

d) einer Vorrichtung zum Verschieben des erfaßten Beutels aus dem Bewegungspfad eines nächsten Beutels, wenn die Maschine den nächsten Beutel ausbildet, ohne daß der erfaßte Beutel zuerst in Stromabwärtsrichtung in Bezug auf die Maschine verschoben wird, und

e) einer Vorrichtung (20) zum Überführen des verschobenen und erfaßten Beutels in Stromabwärtsrichtung in eine stromabwärts gelegene Position zum weiteren Handhaben des Beutels,

wobei die Greifvorrichtung (18) auf der Vorrichtung (20) zum Überführen befestigt ist, und die Vorrichtung zum Verschieben des erfaßten Beutels den Beutel seitlich in Bezug auf die Richtung der Überführung verschiebt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Greifvorrichtung (18) gegenüberstehende Greifelemente (30, 32) aufweist, die auf einer Betätigungswelle (34) befestigt sind, wobei die Welle (34) in einem Gehäuse (36) angeordnet ist und eine Vorrichtung aufweist, die das Gehäuse an der Übertragungsvorrichtung (20) befestigt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der die Verschiebevorrichtung eine Betätigungsvorrichtung (90) aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie das Gehäuse (36) aus einer Beutel-Präsentationsposition in eine Beutel-Förderposition in Eingriff bringt und verschiebt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (36) einen Ansatz (86) aufweist und die Betätigungsvorrichtung (90) ein Greifelement (88) besitzt, das selektiv mit dem Ansatz (86) in Eingriff bringbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der die Befestigungsvorrichtung eine Einstellspindel (58) aufweist, die sich seitlich von der Überführungsvorrichtung (20) erstreckt, wobei das Gehäuse (36) gleitend an der Einstellspindel (58) befestigt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der das Gehäuse (36) eine Klemmvorrichtung (42) für die Betätigungswelle (34) aufweist, um die Welle in einer angehobenen Orientierung und einer abgesenkten Orientierung festzulegen, und um eine vertikale Übertragung der Welle zu ermöglichen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, mit einer Betätigungsvorrichtung (96), die mit der Welle (34) in Eingriff bringbar ist, um die Welle aus der angehobenen Orientierung in die abgesenkte Orientierung abzusenken.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der die Betätigungsvorrichtung eine Drehspindel (48) aufweist, die in der Betätigungswelle (34) verläuft, und eine Vorrichtung (84) zum Drehen der Spindel vorgesehen ist, um die Greifelemente (30, 32) zu öffnen und zu schließen.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, mit einer Label-Aufbringstation (14) an einer stromabwärts liegenden Stelle, die eine erste Position zum Lesen eines Labels für das Aufbringen auf den Beutel und eine zweite Position zum Aufkleben des Labels auf den Beutel aufweist, wobei die zweite Position stromaufwärts in Bezug auf die erste Position angeordnet ist, und mit einer Vorrichtung zum Versiegeln des Labels mit dem Beutel.

10. Verfahren zum Erfassen eines Beutels und zum Handhaben des Beutels nach dem Erfassen, bei dem

a) der Beutel mit Hilfe von Greifelementen (30, 32) einer Greifvorrichtung (18) an einer stromaufwärts gelegenen Beutel-Präsentationsposition erfaßt wird, wobei

i. die Greifelemente (30, 32) auf entgegengesetzten Seiten des Beutels (80) beaufschlagt werden, während die Elemente geöffnet sind, und

ii. die Elemente zum Erfassen des Beutels geschlossen werden,

b) der erfaßte Beutel aus der Präsentationsposition in eine Überführungsposition seitlich verschoben wird,

c) der Beutel an der Überführungsposition aus einer angehobenen Orientierung in eine abgesenkte Orientierung abgesenkt wird, und

d) eine Überführungsvorrichtung verwendet wird, um den erfaßten Beutel in eine stromabwärts gelegene Position zu übertragen, in der die Greifvorrichtung (18) auf der Überführungsvorrichtung befestigt ist und die seitliche Verschiebung in Schritt b) seitlich zur Richtung der Übertragung in Schritt d) erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem vor dem Schritt a) der Schritt des Präsentierens des Beutels an der Beutel-Präsentationsposition in einer vorbestimmten Orientierung erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Greifelement in die Beutel-Präsentationsposition zurückgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Greifelement in die Beutel-Präsentationsposition zurückgeführt wird und während des Rückführschrittes

i. die Greifelemente (30, 32) aus der abgesenkten Orientierung in die angehobene Orientierung angehoben werden und

ii. die Greifelemente (30, 32) aus der Überführungsposition in die Präsentationsposition seitlich verschoben werden.

14. Verfahren nach Anspruch 10 zum Erfassen eines Beutels, der auf einer vertikalen Form-, Füll- und Versiegelmaschine hergestellt wird, und bei dem der Schritt ai.) das Erfassen des Beutels unmittelbar unterhalb der Versiegelungsbacken der vertikalen Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine umfaßt, und der Schritt aii.) das Schließen der Greifelemente einschließt, bevor die Versiegelungsbacken geöffnet werden.