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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben von Großpackungen mit einer Mehrzahl von Gegenständen als Packungsinhalt, insbesondere von (Falt-)Kartons mit einer Mehrzahl von Zigaretten-Gebindepackungen als Inhalt, mit einer Palettierstation zur Übergabe der Großpackungen an eine Palette, wobei die Palettierstation unmittelbar im Anschluss an eine oder mehrere Produktionslinien insbesondere für Zigarettenpackungen angeordnet ist, und wobei die Großpackungen durch einen Portalroboter der Palettierstation an eine Palette übergebbar sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Herstellung von Zigarettenpackungen wird in der Regel so vorgegangen, dass alle erforderlichen Aggregate in einer Produktionslinie angeordnet und miteinander verbunden sind, dass sich ein zusammenhängender Produktionsablauf ergibt. So werden zunächst die Zigaretten in einem Maker hergestellt und danach in einem Packer in eine Zigarettenpackung verpackt. Die Zigarettenpackungen werden dann zu einer Gebindepackung zusammengestellt und mehrere Gebindepackungen in einem Kartonierer in einen Faltkarton als Großpackung überführt. Dabei ist es üblich, dass mehrere solcher Produktionslinien, beispielsweise in einer Produktionshalle, parallel arbeiten und Packungen der gleichen oder von unterschiedlichen (Zigaretten-)Marken herstellen.
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Als nächster Arbeitsschritt erfolgt in der Regel das Palettieren der Großpackungen. Dies kann derart erfolgen, dass die Großpackungen von den Produktionslinien in separate Palettierhallen transportiert werden und dort auf Paletten verteilt werden. Dies gestaltet sich jedoch schwierig, wenn in den Produktionslinien unterschiedliche Produkte hergestellt werden, die bei der Palettierung entsprechend getrennt voneinander verarbeitet werden müssen.
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Weiterhin ist es bekannt die Palettierstationen direkt an jeweils eine Produktionslinie anzuschließen. Hierunter versteht man eine Direktanbindung. Diese Lösung kann jedoch den Nachteil aufweisen, dass die Palettierstationen durch die geringere Leistung einer einzigen Produktionslinie unterfordert und somit überdimensioniert sind.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Es ist somit vorgesehen, dass die Palettierstation derart ausgebildet ist, dass sie sowohl unmittelbar im Anschluss an eine einzelne Produktionsline als auch unmittelbar im Anschluss an mehrere Produktionslinien einsetzbar ist.
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Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass ein universeller Typ von Palettierstation geschaffen wird, der unabhängig von der Anzahl der zugeordneten Produktionslinien einsetzbar ist.
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Weitere Einzelheiten der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Übrigen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Palettierstation unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Produktionslinien eine standardisierte Grundzelle mit dem Portalroboter aufweist. Die Grundzelle bildet quasi den Kern der Vorrichtung, der bei jedem Modell weitestgehend identisch ist.
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Zur Anpassung der Palettierstation an eine unterschiedliche Anzahl von angeschlossenen Produktionslinien kann die standardisierte Grundzelle durch individuelle Anbauten zur Anpassung an die Anzahl der angeschlossenen Produktionslinien ergänzt werden.
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Konstruktiv kann dies dadurch gelöst werden, indem die Grundzelle die Zufuhr von Großpackungen und den Abtransport von Paletten an verschiedenen Seiten zulässt.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Palettierstation durch den Einsatz der standardisierten Grundzelle auch bei Änderung des Anlagenlayouts, insbesondere bei Änderung der Anzahl von angeschlossenen Produktionslinien, einsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Palettierstation auch Änderung des Layouts der Produktionshalle weiter eingesetzt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die standardisierte Grundzelle einen Portalroboter und einen Palettenlift für zu beladende Paletten und einen Paletten-Förderer für beladene Paletten umfasst.
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Weiterhin kann die standardisierte Grundzelle durch ein räumliches Tragwerk umfasst werden, das vorzugsweise eine quaderförmige Gestalt aufweist, und Zugriff von mehreren Seiten auf die Organe der Grundzelle ermöglicht, insbesondere die Zufuhr und/oder den Abtransport von Kartons, zu beladende Paletten und beladene Paletten zur bzw. aus der Grundzelle.
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Vorzugsweise sind die Kartonaufnahme, der Palettenlift und der Paletten-Förderer in einer Ebene positioniert bzw. positionierbar sind zur höhengleichen Handhabung der Kartons durch den Portalroboter.
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Bei Anschluss einer Produktionslinie kann der Palettenlift und der Paletten-Förderer hintereinander in einer Transportbahn in Längsrichtung der Grundzelle angeordnet sein. Bei Anschluss von mehrere Produktionslinien können jeweils mehrere Palettenlifte und Paletten-Förderer in benachbarten Transportbahnen angeordnet sind, wobei die Transportbahnen dann quer zur Längsrichtung der Grundzelle angeordnet sein können.
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Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf das Layout einer Produktionsstätte mit zwei Produktionslinien,
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2 eine schematische Draufsicht auf das Layout einer Produktionsstätte mit zwei Produktionslinien,
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3 eine Palettierstation der Vorrichtung gemäß 1 in vergrößerten Maßstab,
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4 einen Vertikalschnitt durch den Teil der Vorrichtung gemäß 3 entlang Schnittlinie IV-IV in 4,
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5 die Darstellung gemäß 4 während eines späteren Zeitpunkts bei dem Transport der Großpackungen,
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6 einen Vertikalschnitt durch den Teil der Vorrichtung gemäß 3 entlang Schnittlinie VI-VI in 4,
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7 einen Horizontalschnitt durch den Teil der Vorrichtung gemäß 3 entlang Schnittlinie VII-VII in 6,
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8 eine Palettierstation der Vorrichtung gemäß 2 in vergrößerten Maßstab,
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9 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der Vorrichtung gemäß 2 entlang Schnittlinie IX-IX in 8, und
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10 eine schematische Darstellung von Variationsmöglichkeiten bei der Vorrichtung gemäß 2.
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Bei der in den Ausführungsbeispielen gezeigten Vorrichtung geht es um die Herstellung von Großpackungen für Zigaretten, nämlich Kartons 10 und um die Bereitstellung derselben für den Versand durch Anordnen einer Mehrzahl von Kartons 10 auf einer Palette 11. Inhalt der Kartons 10 sind Gebindepackungen für Zigaretten, sogenannte Zigarettenstangen. Jede Zigarettenstange enthält eine Mehrzahl von Zigarettenpackungen. Die Erfindung befasst sich mit der zweckmäßigen Ausgestaltung einer Palettierstation 12 im Anschluss an eine oder mehrere Produktionslinien 13, 14.
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Im ersten gezeigten Ausführungsbeispiel besteht jede der beiden Produktionslinie 13, 14 aus einem Maker 15 zur Herstellung von Zigaretten, einem Packer 16 zum Verpacken der Zigaretten in eine Zigarettenpackung, einer Cellophaniermaschine 17 zum Einhüllen der Packungen in eine Cellophanumhüllung, einem Stangenpacker 18 zur Bildung von Zigarettenstangen als Gebindepackung, einem Kartonierer 19 zum Verpacken mehrerer Zigarettenstangen in einen Karton 10. Weiterhin weisen die Produktionslinien 13, 14 eine Schragenbefülleinrichtung 20, eine Schragenentleereinrichtung 21 und einen Packungsspeicher 22 auf. Das Vorhandensein dieser Organe bzw. der vorstehend genannten Organe kann je nach Aufbau der Produktionslinie oder die Anforderungen daran variieren. Für die vorliegende Erfindung ist vorrangig von Bedeutung, dass die aus dem Kartonierer 19 herauskommenden Großpackungen mit Hilfe der Palettierstation 12 gehandhabt werden. In jeder der Produktionslinien 13, 14 werden unterschiedliche Produkte hergestellt, also beispielsweise unterschiedlichen Zigarettenmarken, andere Gebindegrößen oder dergleichen. Aus diesem Grund müssen die Kartons 10 voneinander getrennt gestapelt werden.
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Die einzelnen Organe der Produktionslinien 13, 14 sind – sofern sie nicht unmittelbar aneinander stehen – durch Transportbahnen 23, 24 miteinander verbunden. So verbindet die Transportbahn 24 die Kartonierer 19 der Produktionslinien 13, 14 mit einer einzigen Palettierstation 12. Es versteht sich, dass auch mehr als zwei Produktionslinien 13, 14 an eine Palettierstation 12 angeschlossen werden können. Mit Hilfe der als Überkopfförderer ausgebildeten Transportbahn 24 werden die Kartons 10 über Kopf aus beiden Produktionslinien 13, 14 an die Palettierstation 12 übermittelt. Von dort gelangen die Kartons 10 über einen Kartonlift 25 und einen Rollenförderer 26 zu zwei Kartonaufnahmen 27, 28 (4 und 5).
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Die Kartons 10 aus den beiden Produktionslinien 13, 14 werden über die als Rollenbahn ausgebildete Transportbahn 24 auf eine schwenkbare Aufnahmeplatte 29 des Kartonlifts 25 gefördert, wobei die Aufnahmeplatte 29 mit der gleichen Neigung wie und höhengleich mit der Transportbahn 24 angeordnet ist. Auch die Aufnahmeplatte 29 ist als Rollenförderer 26 ausgebildet (4). Danach wird der Kartonlift 25 in eine untere Ebene kurz oberhalb des Rollenförderers 26 abgesenkt. Durch Verschwenken der Aufnahmeplatte 29 werden die Kartons 10 auf den Rollenförderer 26 geleitet und in Richtung der Kartonaufnahmen 27, 28 transportiert. Zum Verschwenken der Aufnahmeplatte 29 ist diese schwenkbar an einem Traggestell gelagert und über ein Verstellorgan 30 hinsichtlich der Neigung verschwenkbar.
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Die Zuordnung der Kartons 10 zu einer der beiden Kartonaufnahmen 27, 28 erfolgt über ein im Transportweg der Kartons 10 im Bereich des Rollenförderers 26 angeordnetes Leseorgan 31. Das Leseorgan 31 dient zum Erkennen einer maschinenlesbaren Kennzeichnung an den Kartons 10 und damit zur Zuordnung der Kartons 10 zu einer der beiden Kartonaufnahmen 27, 28. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Kartons 10 der beiden Produktionslinien 13, 14 sortenrein palettiert werden können.
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Zum Zuführen der Kartons 10 zu den einzelnen Kartonaufnahmen 27, 28 ist den Kartonaufnahmen 27, 28 jeweils ein Kartonschieber 32, 33 zugeordnet. Die Kartonschieber 32, 33 weisen im Grundriss eine winklige Gestalt auf, zur Anlage an zwei aufrechten Seitenflächen der Kartons 10, Die Kartonschieber 32, 33 sind quer zur Transportrichtung der Kartons 10 auf dem Rollenförderer verschiebbar, nämlich entlang jeweils einer Linearachse 34. Entlang der oberhalb der Kartons 10 angeordneten Linearachse 34 können die Kartonschieber 32, 33 in den Förderweg der Kartons 10 auf dem Rollenförderer 26 bewegt werden, um einen Karton 10 entweder in die erste Kartonaufnahme 27 oder in die zweite Kartonaufnahme 28 zu bewegen. Je nach Zuordnung des Kartons 10 durch das Leseorgan 31 wird entsprechend entweder der erste Kartonschieber 32 oder der zweite Kartonschieber 33 in den Förderweg der Kartons 10 bewegt (7).
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Die Kartons 10 werden also durch einen der Kartonschieber 32, 33 auf eine der Kartonaufnahmen 27, 28 geschoben, nämlich entlang der Linearachse 34. Die Kartons 10 werden soweit geschoben, dass sie an einem vorderen Rand der Kartonaufnahmen 27, 28 positioniert sind. Hier tritt ein zweiter Schieber 35 in Aktion, der den Karton 10 wiederum quer schiebt entgegen der Förderrichtung auf dem Rollenförderer 26, nämlich gegen eine Anlage 36 an einem weiteren Rand der Kartonaufnahmen 27, 28. Auf diese Weise befindet sich der Karton 10 in einer definierten Position, nämlich in diesem Fall in einer Ecke einer der Kartonaufnahmen 27, 28 und kann dort zur Palettierung erfasst werden.
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Die weitere Handhabung der Kartons 10 erfolgt durch die Palettierstation 12. Die Besonderheit besteht darin, dass die Palettierstation 12 eine standardisierte Grundzelle 37 mit einem Portalroboter 38 aufweist. Der Portalroboter 38 verfügt über einen Hubkopf 39, insbesondere einen Saugkopf, zum Erfassen eines Kartons 10 an dessen Oberseite. Der Hubkopf 39 ist an einem Tragarm 40 angebracht. Der Tragarm 40 weist auf etwa halber Länge ein Gelenk auf, sodass der Tragarm 40 im Gelenk um eine vertikale Achse knickbar ist. Der Tragarm 40 ist auf- und abbewegbar gelagert an einer aufrechten Tragsäule 44, und zwar durch einen Motor 46. Die aufrechte Tragsäule 44 ist ihrerseits in horizontaler Richtung verfahrbar, und zwar entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn neben den zu beladenen Paletten 11. An einer Längsseite der im Grundriss rechteckigen Grundzelle 37 sind ein unterer Tragbalken 47 und ein oberer Tragbalken 48 feststehend angebracht. Die Tragsäule 44 ist mit dem unteren Tragbalken 47 an dem oberen Tragbalken 48 verbunden, derart, dass die Tragsäule 44 an den beiden Tragbalken 47, 48 verfahrbar ist. Für den Antrieb dient ein am oberen Tragbalken 48 angeordneter Motor 49.
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Durch den Portalroboter 38 kann jeder Karton 10 aus einer der beiden Kartonaufnahmen 27, 28 erfasst und an gewünschter Position auf eine Palette 11 abgesetzt werden. Der Portalroboter 38 erlaubt dabei eine Stapelung der Kartons 10 in mehreren Lagen übereinander auf den Paletten 11.
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Wie aus den Fig. ersichtlich wird die Grundzelle 37 durch ein Tragwerk 50 räumlich begrenzt. Das Tragwerk 50 dient auch zur Montage des Portalroboters 38. Das Tragwerk 50 umschreibt einen Raum um die Organe der Grundzelle 37 und kann beispielsweise aus Stahlträgern oder dergleichen bestehen. Das Tragwerk 50 ist so ausgebildet, dass von allen Seiten der Grundzelle 37 der Zugriff bzw. der Zugang zu den Organen frei ist.
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Innerhalb der Grundzelle 37 sind weiterhin zwei Palettenlifte 51, 52 angeordnet an die zwei Paletten-Förderer 53, 54 anschließen. Ein Palettenlift 51, 52 und ein Paletten-Förderer 53, 54 sind jeweils in einer Transportbahn hintereinander angeordnet. Zugeführt werden die Paletten 11 aber in einer abgesenkten Stellung der Palettenlifte 51, 52. Durch Anheben der Palettenlifte 51, 52 gelangen die Paletten 11 in eine Beladeebene in der die Kartonaufnahme 27, 28, die Palettenlifte 51, 52 und die Paletten-Förderer 53, 54 in einer Ebene positioniert sind zur höhengleichen Handhabung der Kartons 10.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind entsprechend der Anzahl der Kartonaufnahmen 27, 28 eine entsprechende Anzahl von Transportbahnen mit jeweils Palettenlift 51, 52 und Paletten-Förderer 53, 54 vorgesehen. Von Bedeutung ist dabei die Ausrichtung der Transportbahnen in Bezug auf die Ausrichtung der Grundzelle 37. Bei mehr als einer Transportbahn sind diese quer zur Längserstreckung der Grundzelle 37 angeordnet und zwar parallel nebeneinander. Im vorliegenden Fall sind damit die Transportbahnen auch quer zur Förderrichtung in der Transportbahn 24 bzw. des Rollenförderers 26 ausgerichtet. Je nach Anordnung der Kartonaufnahmen 27, 28 kann dies jedoch variieren. Der Portalroboter 38 ist im Bereich einer Längsseite der Grundzelle 37 angeordnet in deren Bereich sich auch die Kartonaufnahmen 27, 28 befinden. Auf diese Weise kann der Portalroboter 38 sowohl den Bereich der Kartonaufnahmen 27, 28 als auch den Bereich der Palettenlifte 51, 52 abdecken. Die Paletten-Förderer 53, 54 sind auch teilweise innerhalb der Grundzelle 37 angeordnet und führen aus dieser hinaus. Es ist aber auch denkbar, dass die Palettenlifte 51, 52 ganz innerhalb oder komplett außerhalb der Grundzelle 37 angeordnet sind. Die Paletten-Förderer 53, 54 sind ebenfalls als Rollenförderer ausgebildet.
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Die zu einer gemeinsamen Vorrichtung zusammengefassten Einheiten sind an eine gemeinsame Steuerung angeschlossen, insbesondere auch an einen gemeinsamen Schaltschrank 64 für die elektrischen und elektronischen Steuereinheiten.
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In 1 und 8 bis 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem eine Palettierstation 12 an nur eine Produktlinie 13 angeschlossen ist. Die Palettierstation 12 nutzt dabei die gleiche Grundzelle 37 wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Die einzige Produktionslinie 13 weist einen Maker 15, einen Zigarettenspeicher 55, einen Packer 16, eine Cellophaniermaschine 17, einen Stangenpacker 18 und einen Kartonierer 19 auf an den sich die Palettierstation 12 anschließt. Dem Maker 15 vorgeordnet ist eine Einrichtung 56 zur Zuführung von Zigarettenpapier und Belagpapier. Dem Packer 16 vorgeordnet ist eine Zuführung 57 für HL-Zuschnitte. Weiterhin sind neben der Produktionslinie 13, 14 Bobinen 58 für Kragen, Innerliner, Cello und Stangenumhüllung gelagert.
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Der Transport der Zigarettenpackungen vom Packer 16 zur Cellophaniermaschine 17 erfolgt mittels einer Überkopf-Transportbahn 23 ebenso wie der Transport der Zigarettenstangen zwischen Stangenpacker 18 und Kartonierer 19 im Bereich einer weiteren Transportbahn 23.
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Ein Blick auf 8 zeigt die Grundzelle 37 wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit entsprechendem Tragwerk 50 und Portalroboter 38. Der Portalroboter 38 ist an der gleichen Stelle bzw. Längsseite der Grundzelle 37 angeordnet. Die Zuführung der Kartons 10 erfolgt aber nicht über die Längsseite der Grundzelle 37 sondern über eine kurze Querseite.
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Die Kartons 10 werden flach liegend auf einen Rollenförderer 26 in der Grundzelle 37 zugeführt. Dort werden die Kartons 10 zunächst aufgerichtet mittels einer Kippeinrichtung 59. Diese Kippeinrichtung 59 verfügt über zwei winklig zueinander angeordnete Schenkel 60, die in dieser Winkelstellung gemeinsam schwenkbar an Drehlagern 61 oder entsprechenden Wellen gelagert sind. Zum Kippen der Kartons 10 wird die Kippeinrichtung 59 um 90° gedreht, sodass die Kartons 10 aufrecht gestellt werden. Danach werden die Kartons 10 durch den Rollenförderer 26 gegen eine quer zur Förderrichtung weisende Anlage 62 gefahren und quer hierzu durch einen Schieber 35 gegen eine zur ersten Anlage 62 winklige zweite Anlage 63 geschoben. Auf diese Weise befindet sich der Karton 10 in aufrechter Stellung an definierter Position einer Kartonaufnahme 27. Fehlerhaft ausgebildete Kartons werden durch den Rollenförderer 26 in entgegengesetzter Richtung seitlich ausgeworfen, wie in 9 angedeutet.
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Der Karton wird dann durch den Portalroboter 38 auf einer Palette 11 abgesetzt bzw. gestapelt. Die Palette 11 befindet sich wie im ersten Ausführungsbeispiel auf einem Palettenlift 51 an den sich ein Paletten-Förderer 53 anschießt zum Abtransport der fertig beladenen Paletten. Die Besonderheit besteht in diesem Fall darin, dass die Transportbahn vom Palettenlift 51 und Paletten-Förderer 53 in Längsrichtung der Grundzelle 37 verläuft. Die Paletten 11 werden wie im ersten Ausführungsbeispiel unterhalb der Beladeebene des Palettenlifts 11 zugeführt.
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10 zeigt die beiden Ausführungsbeispiele bzw. Variationen in schematischer Darstellung. Die Grundzelle 37 ist im Grundriss rechteckig ausgebildet und verfügt über den vorstehend beschriebenen standardisierten Aufbau. Im Bereich einer Längsseite befinden sich ein Anbau mit Kartonlift 25 und Kartonaufnahmen 27, 28 mit entsprechender Zuführung aus dem ersten Ausführungsbeispiel. Angedeutet ist ferner links unten die Transportlinie quer zur Längserstreckung der Grundzelle 37 entsprechend des ersten Ausführungsbeispiels sowie eine Transportlinie parallel zur Längsrichtung der Grundzelle 37 entsprechend des zweiten Ausführungsbeispiels. Es versteht sich, dass die gezeigte Lösung auch eine Variation darstellen kann bei Betrieb der Vorrichtung in Kombination mit zwei Produktionslinien 13, 14 wobei zwei Transportlinien quer zueinander angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Karton
- 11
- Palette
- 12
- Palettierstation
- 13
- Produktionslinie
- 14
- Produktionslinie
- 15
- Maker
- 16
- Packer
- 17
- Cellophaniermaschine
- 18
- Stangenpacker
- 19
- Kartonierer
- 20
- Schragenbefülleinrichtung
- 21
- Schragenentleereinrichtung
- 22
- Packungsspeicher
- 23
- Transportbahn
- 24
- Transportbahn
- 25
- Kartonlift
- 26
- Rollenförderer
- 27
- Kartonaufnahme
- 28
- Kartonaufnahme
- 29
- Aufnahmeplatte
- 30
- Verstellorgan
- 31
- Leseorgan
- 32
- Kartonschieber
- 33
- Kartonschieber
- 34
- Linearachse
- 35
- Schieber
- 36
- Anlage
- 37
- Grundzelle
- 38
- Portalroboter
- 39
- Hubkopf
- 40
- Tragarm
- 44
- Tragsäule
- 46
- Motor
- 47
- Tragbalken
- 48
- Tragbalken
- 49
- Motor
- 50
- Tragwerk
- 51
- Palettenlift
- 52
- Palettenlift
- 53
- Paletten-Förderer
- 54
- Paletten-Förderer
- 55
- Zigarettenspeicher
- 56
- Einrichtung
- 57
- Zuführung
- 58
- Bobine
- 59
- Kippeinrichtung
- 60
- Schenkel
- 61
- Drehlager
- 62
- Anlage
- 63
- Anlage
- 64
- Schaltschrank
