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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsmaschine für Behälter, welche eine Zwischenstation aufweist, die zwischen zwei Anlagenkomponenten angeordnet ist, welche Anlagenkomponenten jeweils unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten für Gebinde oder Teilgebinde mit den Behältern haben, wobei die Zwischenstation das Gebinde oder Teilgebinde auf die jeweilige Transportgeschwindigkeit der, der Zwischenstation folgenden Anlagenkomponente beschleunigt oder abbremst.
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Behälter im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Flaschen, Dosen, Tuben, Pouches, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, also zum Beispiel auch PET-Flaschen, aber auch andere Packmittel, insbesondere solche, die zum Abfüllen von flüssigen oder viskosen Produkten aber auch zur Aufnahme von Lebensmitteln geeignet sind, aber auch bereits zu Gruppen (Mehrfachpack, Gebinde) zusammen gefasste Behälter.
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Im Detail erfolgt die Herstellung der Gebinde z. B. in einer so genannten Verpackungsmaschine in der Weise, dass die Behälter auf einer Transportebene eines Transporteurs aufstehend und mit ihrer Behälterachse in vertikaler Richtung oder im Wesentlichen vertikaler Richtung orientiert in einem Massentransport bzw. in einem breiten Behälterstrom zugeführt werden, in dem die Behälter hinsichtlich markanter Behälter und/oder Ausstattungsmerkmale eine willkürliche Orientierung aufweisen können. Dieser breite Behälterstrom wird dann durch Gasseneinteilung in mehrere einspurige Behälterströme umgewandelt. In weiteren Verfahrensschritten erfolgt das Abteilen der die späteren Gebinde bzw. deren Behältergruppen bildenden Behälter aus den einspurigen Behälterströmen, das Zusammenführen der notwendigen Anzahl von Behältern jeweils zu einer verdichteten Behältergruppe, in der die Behälter mit mehreren Mantel- oder Umfangsflächen, also mit den Kontakt- oder Berührflächen gegeneinander anliegen, und dass Verbinden der Behälter jeder Behältergruppe zu dem kompakten und festen bzw. stabilen Gebinde.
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Dabei können die einzelnen Behälter nach markanten Gestaltungsmerkmalen ausgerichtet werden, so dass die jeweiligen Gebinde je nach den jeweiligen Bedürfnissen orientierte Behälter aufweisen. Möglich ist, die einzelnen Behälter des Gebindes miteinander zu verbinden, wobei z. B. eine Umschlingung z. B. mit einem Halteband oder einem anderen umfassenden Element denkbar ist. Ein solches umfassendes Element, also ein Einschlagelement kann zum Beispiel ein Kartonzuschnitt, eine Folie oder ein Folienabschnitt sein, welcher um das betreffliche Gebinde gelegt und entsprechend befestigt wird. Die Kartonenden können miteinander verklebt werden. In dem Schrumpftunnel, auf den noch genauer eingegangen wird, können die zunächst anliegenden Folien aufgeschrumpft werden. Denkbar ist auch, dass die Gebinde eine stabilisierende Unterlage bekommen, welche z. B. als Kartonzuschnitt ausgeführt ist, auf welcher die Behälter aufstehen. Eine solche Unterlage ist sinnvoll, wenn das spätere Gebinde z. B. aus mehreren Lagen von Teilgebinden gebildet werden soll. Dabei kann an der Unterlage angegriffen werden, so dass das eine Teilgebinde auf das andere gesetzt wird. Anschließend kann ein umfassendes Element vorgesehen werden, um die gestapelten Gebinde zu umfassen. Die Kartonzuschnitte werden als solche bevorzugt im entfalteten Zustand aus einem Magazin entnommen und können vor oder nach Zuführung zu dem späteren Gebinde gefalten werden, wobei eine entsprechend ausgeführte Faltstation Einsatz findet. Zur Bildung der Folienabschnitte wird eine Folienrolle zu einer Folienbahn entrollt, wobei die betrefflichen Folienabschnitte von der Folienbahn abgeschnitten werden. Hierzu ist eine Folienschneidstation sinnvoll einsetzbar, so dass der jeweilige Folienabschnitt die geforderten Dimensionen des jeweils zu verpackenden Gebindes hat. In einer weiteren Ausführung kann zwischen den Behältern der späteren Gebinde ein Abstandselement angeordnet werden, welches z. B. als Steg oder beispielsweise als Gefache ausgeführt ist. Dieses Gefache ist zumeist aus einem Karton gebildet, und wird vor dem Einsetzen in das spätere Gebinde aufgefacht, wobei ein Abstandselementeinsetzer, welcher beispielhaft als Stegeinsetzer oder Gefacheeinsetzer bezeichnet werden kann, Verwendung findet. Ist das Gebinde gebildet und hat gegebenenfalls den Schrumpftunnel verlassen, kann ein Packrouter zur Neuorientierung des Gebindes vorgesehen sein.
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Es ist bekannt, mehrere Artikel jeweils zu einer Artikelgruppe zusammen zu fassen oder zu formieren und aus den Artikelgruppen unter Verwendung von Schrumpffolien (z. B.
US 7 726 464 A1 ) feste bzw. transportfähige Lager- und Transporteinheiten oder Gebinde herzustellen. Nachteilig ist hierbei unter anderem, dass die dabei verwendeten Folien sowie insbesondere das Aufschrumpfen der Folien durch Wärme- oder Energieeintrag nicht unerhebliche Kosten verursacht.
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Vorgeschlagen wurde auch bereits, transportfähige Gebinde dadurch herzustellen, dass die jeweils zu einer Behältergruppe formierten Behälter durch eine die Behältergruppe schlaufenartig umgreifende Umreifung (
DE 10 2009 025 824 A1 ,
DE 10 2009 044 271 A1 ,
DE 41 26 212 A1 ) verpackt, d. h. miteinander zu einem Gebinde verbunden werden, was eine besonders kostengünstige und einfache Möglichkeit zur Herstellung von Gebinden bzw. Transport- und Lagereinheiten darstellt. Die Umreifung kann auch mit den Behältern verklebt werden. Nachteilig bei der Umreifung ist allerdings, dass beim ersten Entnehmen eines Behälters aus einem solchen Gebinde die in dem Gebinde verbliebenen Behälter durch die Umreifung nicht mehr zusammengehalten werden. Dies gilt nicht nur dann, wenn die Umreifung getrennt oder zerschnitten wird, sondern auch dann, wenn es möglich ist, ohne Durchtrennen der Umreifung einen Behälter aus dem Gebinde zu entnehmen.
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Weiterhin besteht beim Transport derartiger Gebinde auf einem Tragelement immer die Gefahr, dass sich zylindrische oder weitgehend zylindrische Artikel, wie Dosen, Flaschen oder Behälter durch Vibration, Stöße etc. eine nestende Position einnehmen, also in die Lücke der Nachbarreihe rutschen. Um dies zu verhindern muss bei bekannten Gebinden eine sehr große Spannung auf die Umreifung gebracht werden.
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Die
DE 10 2006 037 105 A1 dagegen befasst sich mit einem Verfahren zum Zusammenstellen von Flaschenpaketen, bei welchem auf beiden Seiten einer Bahn ein Drehstern vorgesehen wird, welcher Flaschenhälse in Klammern an Flachträgern hineindrückt. Das Flaschenpaket wird noch mit einem Band oder einer Umhüllung (Folie) umfasst.
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Gemäß der
DE 23 31 193 wird an Behälter ein Klebemittel in schmalen Flächen oder Reihen angebracht, wobei jeweils benachbarte Flächen, welche nicht mit Klebemittel versehen sind, ein Greifen der Packung zum Zwecke des Tragens ermöglichen soll. An den Klebestellen kleben die Behälter aneinander. Die
EP 2 096 039 A1 offenbart ebenfalls Behälter mit einem Klebemittel zu versehen, wobei aber zudem noch eine Schrumpffolie um das Flaschenpaket angeordnet wird.
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Aus der
EP 2 500 296 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Gruppieren von Stückgut entlang einer Förderstrecke. Mittels in den Förderstrom eingreifenden Einteilerelementen werden Lücken zwischen einander folgenden Stückgütern ausgebildet. Die Einteilerelemente sind in ihrer Vorschubbewegung und/oder -geschwindigkeit wegen der verwendeten getriebelosen Direktantriebe entlang der Bewegungsbahn individuell steuerbar. Die Einteilerelemente tauchen von unterhalb der Bewegungsbahn auf, teilen ein Anzahl an Behältern von dem Behälterstrom ab, halten den Behälterstrom zunächst auf, so dass zu den abgetrennten Behältern eine Lücke entsteht: Die Einteilerelemente beschleunigen dann und tauchen wieder unter das Niveau der Bewegungsbahn. Insofern kombiniert die
EP 2 500 296 A1 eigentlich nur die vor deren Anmelde- bzw. Prioritätstag bekannte Einteiltechnik mit Einteilfingern, die auf umlaufenden Balken angeordnet sind, mit einem Antriebssystem, welches durch getriebelose Direktantriebe gebildet ist.
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Die
DE 10 2011 081 705 A1 beschäftigt sich ebenfalls mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Gruppieren von Behältern. Dabei weist die Vorrichtung zwei Fördereinrichtungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf. Die zweite Fördereinrichtung ist schneller, als die erste Fördereinrichtung. So werden die, die zweite Fördereinrichtung erreichenden Behälter schnellere bewegt als die Behälter auf der zweiten Fördereinrichtung. So entsteht zwischen den Behältern auf der zweiten Fördereinrichtung eine Lücke. Mittels einer Schiebe- oder Rückhalteeinrichtung werden die Behälter auf der zweiten Fördereinrichtung beschleunigt, verzögert und/oder gegeneinander verschoben, so dass die ursprüngliche Lücke verändert ist. Dabei wird z. B. der nacheilende Behälter auf den voreilenden Behälter geschoben. Die entsprechende Beschleunigung wird mittels linearmotorischer Antriebe erreicht, wobei die einzelnen Elemente der Schiebe- oder Rückhalteeinrichtung individuell steuerbar sind.
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Zum Aufschrumpfen des Folienabschnittes auf das betreffende Gebinde, wird dieses, wie oben bereits erwähnt, mit der umfassenden Folie von einer Eintrittseite zu einer Austrittseite durch den Schrumpftunnel gefördert.
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Das Gebinde wird auf seinem Transportweg unterschiedliche Geschwindigkeit haben. Beispielsweise in dem Schrumpftunnel hat das in der Folie eingeschlagene Gebinde eine stets konstante Geschwindigkeit, welche unabhängig von Gebindeeigenschaften ist, um das erwünschte Schrumpfergebnis zu erreichen. Die Anlagekomponenten vor dem Schrumpftunnel haben dagegen variable Transportgeschwindigkeiten. An einem direkten Übergang zwischen beiden Anlagenkomponenten würde das Gebinde möglicherweise auseinander gerissen, was z. B. auf die unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten zurückzuführen ist. Um einen Ausgleich zwischen beiden Transportgeschwindigkeiten zu erreichen, ist die Zwischenstation vorgesehen. Diese bewirkt, dass das Gebinde auf die Transportgeschwindigkeit innerhalb des Schrumpftunnels beschleunigt oder abgebremst wird. Die Zwischenstation kann insofern auch als Geschwindigkeitsausgleichsband (GAB) bezeichnet werden. Die Zwischenstation übernimmt also das Gebinde mit der Geschwindigkeit der vorgelagerten Anlagenkomponente und beschleunigt oder bremst das Gebinde auf die Transportgeschwindigkeit des Schrumpftunnels. Die Zwischenstation hat jedoch nur eine fixierte Länge in Transportrichtung gesehen, welche zuweilen kleiner ist als das Gebinde. Insofern kann es als nachteilig angesehen werden, dass nicht das gesamte Gebinde genügenden Platz entlang der Zwischenstation hat, so dass die Aufgabe der Zwischenstation, nämlich die Geschwindigkeit auszugleichen, zuweilen nur unvollständig erfüllt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln zu verbessern, so dass zumindest die vorgenannten Nachteile hinsichtlich der Zwischenstation behoben sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Verpackungsmaschine entsprechend dem Patentanspruch 1 vorgesehen.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei sind alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Mit der Erfindung wird eine Verpackungsmaschine für Behälter angegeben, welche eine Zwischenstation aufweist, die zwischen zwei Anlagenkomponenten angeordnet ist, welche Anlagenkomponenten jeweils unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten für Gebinde oder Teilgebinde mit den Behältern haben, wobei die Zwischenstation das Gebinde oder Teilgebinde auf die jeweilige Transportgeschwindigkeit der, der Zwischenstation folgenden Anlagenkomponente beschleunigt oder abbremst. Die Zwischenstation ist erfindungsgemäß als Lineartransporteur ausgeführt, wobei der Lineartransporteur eine Mehrzahl an umlaufenden, individuell ansteuerbaren Bewegungselemente aufweist, wobei das jeweilige Bewegungselement zumindest ein Tragelement aufweist.
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Zweckmäßig ist, wenn das flächig, vergleichbar als Tablett oder Trägerfläche ausgeformte Tragelement eine an eine Aufstandsfläche des Gebindes angepasste oder anpassbare Dimension hat. Zielführend ist auch, wenn das Tragelement oder das Bewegungselement Verstellelemente aufweist, so dass das Tragelement in seiner Dimension an die Aufstandsfläche des Gebindes individuell anpassbar ist. Die Verstellelemente können bevorzugt teleskopartig ausgeführt sein, und aus einer neutralen Position stufenlos in eine maximale und minimale Position verstellt werden. In bevorzugter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, das die Tragelemente in ihre Dimension unverstellbar sind, wobei die betreffliche Aufstandsfläche kleiner ist als die Aufstandsfläche des jeweiligen Gebindes, und wobei die betreffliche Aufstandsfläche aber im Wesentlichen der Aufstandsfläche eines Behälters entsprechen kann. Durch die individuelle Ansteuerbarkeit der jeweiligen Bewegungselemente entlang des Lineartransporteurs können so mehrere Bewegungselemente zu Gruppen zusammengefasst werden, so dass deren jeweilige Tragelemente das Gebinde stand- und transportsicher entlang der Zwischenstation transportieren können. Durch das zusammenfassen der Bewegungselemente zu den entsprechende Gruppen, wird mittels der Tragelemente eine an die Dimension des Gebindes angepasste Aufstandsfläche geschaffen.
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Die Tragelemente, die auch als Warenträger bezeichnet werden können, sind bevorzugt aus einem flexiblen Material gebildet, wobei die Tragelemente bei dem Zusammenfassen der Bewegungselemente zu Gruppen gegebenenfalls auch einander überlappen können.
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In weiter möglicher Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Bewegungselement mit einem separaten Tragelement, individuell greifbar verbindbar ist. Hierzu können an dem Bewegungselement angeordnete Greifelemente vorgesehen sein, welche das separate Tragelement in einer Übernahmestation greifen und so zu dem zu transportierenden Gebinde bewegen. Nach Durchlauf können die Tragelemente wieder in der Übernahmestation abgelegt werden. Die Greifelemente können querbeweglich und/oder längsbeweglich an dem Bewegungselement angeordnet sein. Die Greifelemente können so ausgeführt sein, dass diese zugleich die Funktion der Verstellelemente übernehmen. Das separate Tragelement kann natürlich auch in der angepassten Dimension gegriffen werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist der Lineartransporteur als elektromagnetischer Direktantrieb ausgeführt, an dessen Bewegungsbahn die Bewegungselemente als so genannte Mover oder Schlitten umlaufen. Der Lineartransporteur weist eine geschlossene Bewegungsbahn auf, an welcher einzelne Bewegungselemente angeordnet sind, welche umlaufen. Die Bewegungselemente sind individuell ansteuerbar, so dass jedes Bewegungselement eine jeweilige Geschwindigkeit haben kann. An einem Hintrumm der Bewegungsbahn ist die Geschwindigkeit der dort befindlichen Bewegungselemente zweckmäßig gleich zueinander, wobei alle Bewegungselemente entlang des Hintrumms an dem jeweils gleichen Ort des Hintrumms die gleiche Geschwindigkeit haben können. Entlang des Rücktrumms können die Bewegungselemente wiederum eine andere Geschwindigkeit haben. Dies ist vorteilhaft, das so eine sehr geringe Anzahl an Bewegungselementen vorgesehen werden kann, da die sich entlang des Rücktrumms bewegenden Bewegungselemente die sich entlang des Hintrumms bewegenden Bewegungselemente überholen. Die Bewegungsbahn kann selbstverständlich eine Schleuse zum Ausschleusen nicht benötigter oder zu überprüfender Bewegungselemente aufweisen. Die Schleuse kann selbstverständlich auch zum Einschleusen genutzt werden. Der Linearförderer kann auch eine Wartestation für die Bewegungselemente aufweisen. Selbstverständlich umfasst die Bewegungsbahn auch einen Bewegungsbahnabschnitt zur Übernahmestation und von dieser weg, wenn separate Tragelemente gegriffen werden sollen. In der Wartestation können die Bewegungselemente, also die daran angeordneten Tragelemente in eine gefächerte, also überlappende Position verbracht werden.
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Der Lineartransporteur ist in der Art einer elektromagnetischen Bahn ausgeführt, wobei die Bewegungselemente getriebelos an dieser direkt ansteuerbar umlaufen, wobei die jeweils gewünschte Geschwindigkeit des jeweiligen Bewegungselementes individuell ansteuerbar ist. Dazu ist eine Schnittstelle der Bewegungsbahn mit einer Steuereinheit verbindbar.
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Zielführend kann vorgesehen sein, dass das Tragelement von dem Bewegungselement geschleppt wird. So kann das Tragelement z. B. als kettenhemdähnliches Tragelement ausgeführt sein, welches in bevorzugter Ausgestaltung an die Dimension eines Teils der Aufstandsfläche des Gebindes angepasst ist. Dazu können die oben genannten Maßnahmen getroffen werden.
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Günstig ist, wie oben bereits erwähnt, wenn zwei oder mehr Tragelemente zusammengefasst werden, um so ein Gesamttragelement zu bilden, welches an die Aufstandsfläche des Gebindes angepasst ist. Die beiden oder mehrere Tragelemente können bevorzugt überlappend zusammengefasst werden.
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Die Zwischenstation gemäß der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt Bestandteil einer Verpackungsmaschine, bei welcher die Gebinde aus einem breiten Behälterstrom gebildet werden. Der Schrumpftunnel ist bevorzugt als letzte Station der Verpackungsmaschine vorgesehen, wobei die Zwischenstation gemäß der Erfindung in Transportrichtung vor dem Schrumpftunnel angeordnet ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der einzigen Figur an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Zwischenstation einer Verpackungsmaschine in Transportrichtung vor einer folgenden Anlagekomponente.
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1 zeigt einen Ausschnitt einer Verpackungsmaschine 1 für Behälter 2, welche eine Zwischenstation 3 aufweist, die zwischen zwei Anlagenkomponenten 4, 5 angeordnet ist, welche Anlagenkomponenten 4, 5 jeweils unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten für Gebinde 6 oder Teilgebinde 6 mit den Behältern 2 haben, wobei die Zwischenstation 3 das Gebinde 6 oder Teilgebinde 6 auf die jeweilige Transportgeschwindigkeit der, der Zwischenstation 3 folgenden Anlagenkomponente 5 beschleunigt oder abbremst.
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Die der Zwischenstation 3 folgende Anlagenkomponente 5 ist beispielhaft ein Schrumpftunnel 5.
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Gemäß der Erfindung ist die Zwischenstation 3 als Lineartransporteur 3 ausgeführt, wobei der Lineartransporteur 3 eine Mehrzahl an umlaufenden, individuell ansteuerbaren Bewegungselemente 7 aufweist, wobei das jeweilige Bewegungselement 7 zumindest ein Tragelement 8 aufweist.
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Das Tragelement 8 ist aus einem flexiblen Material gebildet und wie in 1 erkennbar kleiner als eine Aufstandsfläche des Gebindes. Von daher sind mehrere Bewegungselemente 7 zu einer Gruppe zusammengefasst, so dass mit den sich gegebenenfalls überlappenden Tragelementen 8 eine an die Aufstandsfläche des Gebindes 6 angepasste Transportgruppe 9 gebildet ist.
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Der Lineartransporteur 3 ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als elektromagnetischer Direktantrieb ausgeführt, an dessen Bewegungsbahn 10 die Bewegungselemente 7 als so genannte Mover oder Schlitten umlaufen.
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Der Lineartransporteur 3 weist eine geschlossene Bewegungsbahn auf, an welcher einzelne Bewegungselemente 7 angeordnet sind, welche umlaufen. Die Bewegungselemente 7 sind individuell ansteuerbar, so dass jedes Bewegungselement 7 eine jeweilige Geschwindigkeit haben kann. Entlang eines Rücktrumms 11 können die Bewegungselemente 7 eine andere Geschwindigkeit haben als entlang des Hintrumms 12. Dies ist vorteilhaft, da so eine sehr geringe Anzahl an Bewegungselementen 7 vorgesehen werden kann, da die sich entlang des Rücktrumms 11 bewegenden Bewegungselemente 7 die sich entlang des Hintrumms 12 bewegenden Bewegungselemente 7 überholen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verpackungsmaschine
- 2
- Behälter
- 3
- Zwischenstation
- 4
- Anlagenkomponente
- 5
- Anlagenkomponente
- 6
- Gebinde/Teilgebinde
- 7
- Bewegungselement
- 8
- Tragelement
- 9
- Transportgruppe
- 10
- Bewegungsbahn
- 11
- Rücktrumm
- 12
- Hintrumm
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7726464 A1 [0005]
- DE 102009025824 A1 [0006]
- DE 102009044271 A1 [0006]
- DE 4126212 A1 [0006]
- DE 102006037105 A1 [0008]
- DE 2331193 [0009]
- EP 2096039 A1 [0009]
- EP 2500296 A1 [0010, 0010]
- DE 102011081705 A1 [0011]
