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Die
Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transport von Werkstücken, insbesondere Produkten
und/oder Verpackungen, in einer Verpackungsmaschine oder Verpackungsanlage,
wobei die Werkstücke
auf zumindest einem Abschnitt ihres Transportweges innerhalb der
Verpackungsmaschine oder Verpackungsanlage in einem Werkstückträger angeordnet
sind.
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In
einer Verpackungsmaschine oder einer aus mehreren gleichartigen
und/oder unterschiedlichen Verpackungsmaschinen gebildeten Verpackungsanlage
tritt die Notwendigkeit auf, Werkstücke einzeln oder gruppenweise
durch die Verpackungsmaschine oder die Verpackungsanlage zu transportieren
und dabei verschieden Arbeits-, Behandlung- und/oder Verpackungsstationen
zu durchlaufen.
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Unter
dem Begriff "Werkstück" soll sowohl ein
formstabiles, zu verpackendes Produkt, z.B. ein Stück Seife
oder ein Schokoladenriegel, als auch ein mit einer formstabilen
Umhüllung
versehenes Produkt, z.B. eine Creme in einer Tube, in einem Blisterstreifen
verpackte Tabletten oder ein aus mehreren Blisterstreifen bestehender
Blisterstapel verstanden werden. Darüber hinaus kann es sich bei
dem Werkstück
auch um eine Umverpackung, z.B. eine aufgerichtete Faltschachtel
handeln, die leer oder auch gefüllt
sein kann.
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Es
ist grundsätzlich
erwünscht,
dass eine Verpackungsmaschine oder eine Verpackungsanlage eine möglichst
hohe Leistungsfähigkeit
aufweist, d.h. möglichst
viele Werkstücke
pro Zeiteinheit verarbeiten kann. Dies führt dazu, dass für den Transport, für die Handhabung
und für
die Bearbeitung der einzelnen Werkstücke eine nur sehr kurze Zeitspanne zur
Verfügung
steht, die sich jedoch nicht beliebig verringern läßt. Auf
diese Weise ist die Steigerung der Leistung der Verpackungsmaschine
oder der Verpackungsanlage begrenzt.
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In
vielen Fällen
durchlaufen die Werkstücke die
Verpackungsmaschine oder Verpackungsanlage nacheinander in einer
kontinuierlichen Reihe. Zur Erhöhung
der Leistung einer Verpackungsmaschine oder Verpackungsanlage ist
es auch bekannt, zwei oder mehr Werkstücke parallel durch die Verpackungsmaschine
oder Verpackungsanlage zu transportieren, wobei dann alle wesentlichen
Arbeits-, Behandlungs- und Verpackungsstationen mehrfach vorhanden
sind. Dies führt
jedoch zu einem hohen gerätetechnischen
und konstruktiven Mehraufwand, der unwirtschaftlich ist.
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Es
ist auch versucht worden, bestimmte Handhabungsoperationen an den
Werkstücken,
beispielsweise das Umsetzen zwischen verschiedenen Fördervorrichtungen
oder Arbeitsstationen, von einem Roboter ausführen zu lassen, der jeweils
eine aus einer Vielzahl von Werkstücken bestehende Werkstückgruppe
handhabt. Bei einer Tubenfüllmaschine
ist es zum Beispiel bekannt, die leeren, zu füllenden Tuben in enger Packung
in einem Kasten dem Roboter zuzuführen, der 10 bis 20 leere Tuben gleichzeitig
aus dem Kasten entnimmt, deren gegenseitigen Abstand auf einen vorbestimmten
Wert einstellt und die leeren Tuben dann gleichzeitig in einzelne
Tubenhalter einsetzt, in denen die Tuben nacheinander die Tubenfüllmaschine
durchlaufen und insbesondere gefüllt
und geschlossen werden. Die gefüllten
und geschlossenen Tuben können
dann von einem weiteren Roboter aus den Tubenhaltern entnommen und
beispielsweise in eine Halterung bzw. in ein Tray eingesetzt werden.
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Der
Einsatz eines Roboters bedingt, dass alle Tuben mit hoher Genauigkeit
eine vorbestimmte Position relativ zu dem Roboter einnehmen, damit
sie von diesem aufgenommen werden können. Darüber hinaus müssen auch
die Tubenhalter exakt positioniert sein und die eingesetzten Tuben
mit hoher Genauigkeit halten.
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Beim
Betreiber einer Verpackungsmaschine oder Verpackungsanlage besteht
der Wunsch, die Verpackungsmaschine oder Verpackungsanlage möglichst
flexibel einsetzen zu können,
d.h. sie in kurzer Zeit auf ein anderes Produkt und/oder eine andere
Verpackung umstellen zu können.
Um auch für das
neue Produkt und/oder die neue Verpackung eine hohe Positioniergenauigkeit
zu gewährleisten, damit
Roboter eingesetzt werden können,
ist es notwendig, die Werkstückträger auszubauen
und an das neue Produkt bzw. die neue Verpackung anzupassen. Bei
der oben erläuterten
Tubenfüllmaschine führt dies
dazu, dass alle Tubenhalter ausgewechselt werden müssen. Dies
ist sehr arbeits- und somit kostenaufwendig und führt darüber hinaus
zu einer relativ langen Stillstandszeit der Verpackungsmaschine oder
Verpackungsanlage bei einem Produkt- oder Formatwechsel.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung
der genannten Art zu schaffen, die sich in einfacher und schneller
Weise an die Art und/oder Größe und/oder
Form der zu transportierenden Werkstücke anpassen lässt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Transportvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei
ist vorgesehen, dass der Werkstückträger ein
Tragteil und ein Adapterteil umfasst. Das Adapterteil ist auswechselbar
am Tragteil gehalten und weist eine Werkstückaufnahme auf, die an die
Art und/oder Größe und/oder
Form des aufzunehmenden Werkstücks
angepasst ist.
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Die
Erfindung geht von der Grundüberlegung aus,
die Werkstückträger bei
einem Produkt- und/oder Formatwechsel nicht vollständig auszutauschen,
sondern das Tragteil beizubehalten und lediglich das Adapterteil
auszutauschen. Die Werkstückaufnahme
des Adapterteils, die vorzugsweise von einer Ausnehmung gebildet
ist, in die das Werkstück insbesondere
von oben eingesteckt werden kann, ist so an die Art, Größe und Form
des aufzunehmenden Werkstücks
angepasst, dass dieses sicher und mit hoher Positioniergenauigkeit
gehalten ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Werkstück unter
enger Passung in der Werkstückaufnahme
aufnehmbar ist. Wenn das Adapterteil aus einem elastischen Werkstoff,
insbesondere einem verformungsweichen Kunststoff besteht, kann die
Werkstückaufnahme durch
das Einführen
des Werkstücks
auch um ein geringes Maß aufgeweitet
werden, so dass das Werkstück
unter Aktivierung innerer Federkräfte des Materials des Adapterteils
in der Werkstückaufnahme
gehalten ist.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Tragteil becher- oder kastenförmig
ausgebildet ist und einen Innenraum begrenzt, der eine Aufnahme
bildet, in die das Adapterteil eingesetzt werden kann. Das Adapterteil
kann dabei unter enger Passung in der Aufnahme des Tragteils sitzen,
alternativ kann das Adapterteil auch unter geringer elastischer
Verformung des Materials des Tragteils in dessen Aufnahme eingeführt werden
und somit in dieser unter Federspannung gehalten sein.
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Die
Werkstückträger können gegebenenfalls mit
eingesetztem Werkstück
einzeln und nacheinander durch die Verpackungsmaschine oder die
Verpackungsanlage transportiert werden. In gewissen Anwendungsfällen ist
es jedoch sinnvoll, die Werkstückträger zumindest
zeitweise zu einer Werkstückträgergruppe
zusammenzufassen. Zu diesem Zweck ist es in Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, dass mehrere Werkstückträger zu einer
Werkstückträgergruppe
verbunden werden können.
Um die Werkstückträgergruppe
insbesondere mittels eines Roboters anheben und umsetzen zu können, ist
es vorteilhaft, wenn benachbarte Werkstückträger der Werkstückträgergruppe
biegesteif miteinander verbunden sind, so dass die Werkstückträgergruppe
als Einheit umgesetzt werden kann.
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Die
Verbindung benachbarter Werkstückträger innerhalb
der Werkstückträgergruppe
kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einer möglichen Ausgestaltung
kann vorgesehen sein, dass benachbarte Werkstückträger über magnetische oder verrastbare
Kupplungselemente miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil,
dass die Werkstückträger in einfacher
Weise wieder getrennt werden können. In
bevorzugter Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass benachbarte
Werkstückträger der
Werkstückträgergruppe
formschlüssig
miteinander in Eingriff stehen. Dies kann beispielsweise dadurch
erreicht werden, dass jeder Werkstückträger an seiner einen Seitenfläche eine
Ausnehmung und auf seiner entgegengesetzten Seitenfläche einen
komplementär
ausgestal teten Eingriffsvorsprung aufweist. Nebeneinander angeordnete
Werkstückträger können somit
dadurch in Eingriff treten, dass der Eingriffsvorsprung des einen
Werkstückträgers in
die Ausnehmung des anderen Werkstückträgers eingreift, wodurch die
beiden Werkstückträger formschlüssig verbunden
sind. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn sowohl die Ausnehmung
als auch der Eingriffsvorsprung jeweils einen schwalbenschwanz-förmigen Querschnitt
besitzen, so dass eine sehr feste und steife Verbindung zwischen
der Werkstückträgern erreicht
ist.
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Vorzugsweise
erstrecken sich die Ausnehmung und der Eingriffsvorsprung vertikal,
so dass benachbarte Werkstückträger durch
eine vertikale Relativbewegung miteinander verbunden bzw. voneinander
gelöst
werden können.
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Die
erfindungsgemäßen Werkstückträger sind
vorzugsweise nicht fest mit einer Fördervorrichtung verbunden,
sondern lassen sich zwischen verschiedenen Fördervorrichtungen, bei den
es sich beispielsweise um Transportbänder oder Transportketten handeln
kann, umsetzen.
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Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, dass der Werkstückträger und/oder die Werkstückträgergruppe
in lösbarer
Weise mit der jeweiligen Fördervorrichtung
koppelbar ist.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Werkstückträger ist
die Prozessstabilität
innerhalb der Verpackungsmaschine oder der Verpackungsanlage erhöht, da die
Werkstücke
präzise
innerhalb der Werkstückträger positioniert
sind. Dieses ermöglicht
es, die Werkstücke
vorzugsweise zusammen mit dem jeweiligen Werkstückträger mit Hilfe eines Roboters
innerhalb der Verpackungsmaschine oder der Verpackungsanlage zu
handhaben, wobei der Roboter den Werkstückträger und insbesondere dessen
Tragteil erfasst, das unabhängig
von der Art und Form des aufgenommenen Werkstücks ist, so dass für den Roboter
immer gleichbleibende Arbeits- und Prozessbedingungen gegeben sind.
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Darüber hinaus
ist es möglich,
mehrere Werkstückträger bei
Bedarf zumindest zeitweise zu einer einheitlichen Werkstückträgergruppe
fest miteinander zu verbinden, um beispielsweise eine Übergabe
zwischen verschiedenen Fördervorrichtungen oder
Arbeitsstationen gruppenweise durchzuführen. Anschließend kann
die Werkstückträgergruppe
in einfacher Weise wieder in einzelne Werkstückträger aufgelöst werden.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Werkstückträger mit
eingesetztem Adapterteil,
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2 den
Werkstückträger gemäß 1 mit herausgenommenem
Adapterteil,
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3 eine
aus mehreren Werkstückträgern zusammengesetzte
lineare Werkstückträgergruppe und
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4 Beispiele
für alternativ
verwendbare Adapterteile.
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Ein
in den 1 und 2 dargestellter Werkstückträger 10 besitzt
ein kastenförmiges
Tragteil 11, das einen von den Seitenwänden des Tragteils 11 begrenzten
Innenraum 11a aufweist, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
vertikal von oben zugänglich
ist. Der Innenraum 11a des Tragteils 11 bildet
eine Aufnahme 12 für
ein block- oder qua derförmiges
Adapaterteil 15, dessen Außenabmessungen so an die Innenabmessungen
der Aufnahme 12 angepasst sind, dass das Adapterteil 15 entweder passgenau
oder unter geringer elastischer Verformung der Seitenwände des
Tragteils 11 in die Aufnahme 12 von oben eingesetzt
werden kann, wie es durch den Pfeil E in 2 angedeutet
ist.
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In
dem Adapterteil 15 ist eine Werkstückaufnahme 16 ausgebildet,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
von einer von oben zugänglichen
Ausnehmung gebildet ist, in die ein Werkstück T unter enger Passung oder
unter geringfügiger
elastischer Verformung des Materials des Adapterteils 15 eingeführt und
sicher in dieser gehalten werden kann. Als Beispiel für ein Werkstück T ist
in 1 eine Tube gestrichelt dargestellt.
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Auf
der Außenseite
einer Seitenwand des Tragteils 11 ist ein leistenförmiger Eingriffsvorsprung 13 angeformt,
der einen schwalbenschwanz-förmigen
Querschnitt besitzt und sich vertikal von oben nach unten erstreckt.
Auf der Außenseite
der entgegengesetzten Seitenwand des Tragteils 11 ist eine nutförmige Ausnehmung 14 ausgebildet,
die einen entsprechend komplementär geformten schwalbenschwanz-förmigen Querschnitt
besitzt und auf der Oberseite des Tragteils 11 mündet. Auf
diese Weise ist es möglich,
zwei Werkstückträger 10 miteinander biegesteif
zu verbinden, indem der Eingriffsvorsprung 13 des einen
Werkstückträgers 10 von
oben oder unten in die nutförmige
Ausnehmung 14 eines anderen Werkstückträgers 10 eingeschoben
wird.
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3 zeigt
eine Werkstückträgergruppe 20, die
aus 8 entsprechend miteinander verbundenen, linear in einer Reihe
angeordneten Werkstückträgern 10 gebildet
ist. Um die Werkstückträgergruppe 20 wieder
in einzelne Werkstückträger 10 zu
unterteilen, müssen
miteinander verbundene Werkstückträ ger 10 lediglich
relativ zueinander in Richtung der nutförmigen Ausnehmung 14,
d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel
vertikal bewegt werden.
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Wenn
in der Verpackungsmaschine oder in der Verpackungsanlage ein Werkstück anderer
Form oder anderer Größe verarbeitet
werden soll, entnimmt der Benutzer jedem Werkstückträger 10 das jeweilige
Adapterteil 15, indem er es nach oben aus der Aufnahme 12 des
Tragteils 11 herauszieht. Anschließend wird ein anderes Adapterteil 15,
das eine anders geformte und an das neue Werkstück angepasste Werkstückaufnahme 16 aufweist,
in genannter Weise in die Aufnahme 12 des Tragteils 11 eingesetzt.
Beispiele für
entsprechende andere Tragteile 15 sind in 4 dargestellt.
Dabei ist ersichtlich, dass die Tragteile 15 alle die gleichen
Außenabmessungen
besitzen und sich lediglich in der Formgebung ihrer Werkstückaufnahme 16 unterscheiden.