DE102017103829A1

DE102017103829A1 - Handhabungs- und Faltvorrichtung und Verfahren zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements in eine Umverpackung

Info

Publication number: DE102017103829A1
Application number: DE102017103829.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Canalicchio; Simon Feller; Alban Hutter
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-08-30
Also published as: EP3585602A1; EP3585602B1; WO2018153587A1; CN210553344U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) für ein innerhalb einer Umverpackung (1) anordnenbares Unterteilungselement (2) sowie ein Verfahren zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements (2) in eine Umverpackung (1). Das Unterteilungselement (2) ist als ein Zuschnitt mit mindestens einer Faltlinie (3, 4) ausgebildet. Die Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) umfasst ein Magazin (7) für Unterteilungselemente (2), mindestens eine Halteeinrichtung (8) für die Unterteilungselemente (2), eine Transporteinrichtung (9) für die Umverpackungen (1) und mindestens eine Anlagefläche (12, 13) für das Unterteilungselement (2). Das Unterteilungselement (2) wird zumindest bereichsweise in Anlage mit der mindestens einen Anlagefläche (12, 13) gebracht. Dabei wird das Unterteilungselement (2) entlang der mindestens einen Faltlinie (3, 4) umgefaltet. Anschließend wird das gefaltete Unterteilungselement (2) in die Umverpackung (1) eingesetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handhabungs- und Faltvorrichtung für ein innerhalb einer Umverpackung anordnenbares Unterteilungselement und ein Verfahren zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements in eine Umverpackung gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 11.
In den unterschiedlichsten Branchen kommt es heute darauf an, Verpackungen flexibel an verschiedene innerhalb der Verpackung anzuordnende Artikel anzupassen. Insbesondere zur Verpackung von Getränkebehältern, beispielsweise befüllten Glasflaschen innerhalb von Karton- Umverpackungen o.ä., werden häufig Unterteilungen zum Schutz der Flaschen vorgenommen, um die Flaschen innerhalb der Karton-Umverpackung voneinander zu trennen und dabei insbesondere einen direkten Kontakt der Flaschen untereinander zu verhindern, der zu Beschädigungen der Flaschen beim Transport führen könnte.
Hierfür werden beispielsweise sogenannte Gefache verwendet, die häufig auch als Stege oder Stegeinsätze bezeichnet werden. Gefache werden häufig aus Voll- oder Wellpappe hergestellt. Gefache aus Vollpappe bilden eine feste Einheit und verhindern die Bewegung der Artikel beim Transport. Dagegen sorgen Gefache aus Wellpappe für eine Polsterung der Artikel, da die Wellpappe beim Transport zusammengedrückt wird.
Die Offenlegungsschrift EP 3 012 201 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufziehen und Aufrichten von zusammengelegten oder zusammengefalteten Kartonagen zu stehend angeordneten Gefachen. Die Kartonage wird an einer Kartonagewand ihrer oberen Flachseite von oben kommend festgehalten. Zusätzlich wird die Kartonage an einer Kartonagewand ihrer unteren Flachseite von unten her festgehalten. Durch ein entgegengesetztes Ziehen wird der vertikale Abstand zwischen der Kartonagewand, an der die Kartonage an ihrer oberen Flachseite gehalten wird, und der Kartonagewand, an der die Kartonage an ihrer unteren Flachseite gehalten wird, so weit vergrößert, bis die Kartonage zu einem liegenden Gefache aufgezogen ist. Anschließend wird das Gefache um eine horizontale Schwenkachse verkippt, um es aufzustellen und beispielsweise in eine Karton- Umverpackung einzuheben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstig herstellbare Umverpackung für Artikel bereitzustellen, wobei innerhalb der Umverpackung Unterteilungen vorgesehen sein, um den Kontakt zwischen den innerhalb der Umverpackung anzuordnenden Artikeln zumindest zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch eine Handhabungs- und Faltvorrichtung für ein innerhalb einer Umverpackung anordnenbares Unterteilungselement und ein Verfahren zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements in eine Umverpackung gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1 und 11 umfassen.
Eine zu unterteilende Umverpackung wird im vorliegenden Fall durch eine Karton-Umverpackung gebildet, beispielsweise einem RSC- Karton, Top- Load Kartonagen, Side-Load- Kartonagen, Basket, Tray oder ähnlichem. Die Umverpackung muss dabei nicht zwingend aus einem Kartonmaterial gebildet sein, es kommen auch andere geeignete flächige Materialien in Frage, beispielsweise folienbeschichteter Verbundkarton etc., die zu einer entsprechenden Umverpackung gefaltet werden können.
Ein zur Unterteilung verwendete Unterteilungselement kann ebenfalls vorzugsweise aus einem Zuschnitt aus einem flächigen Kartonmaterial o.ä. bestehen, insbesondere einem Material, das im Wesentlichen biegesteif ist, aber entlang vordefinierter Faltlinien gefaltet bzw. umgeknickt werden kann. Auch hierbei kann beispielsweise folienbeschichteter Verbundkarton, ein biegesteifer flächiger Kunststoff oder ein anderes geeignetes Material verwendet werden.
Die Umverpackung ist vorzugsweise derart vorbereitet, dass diese einseitig offen ist, durch welche Öffnung das Unterteilungselement und die Artikel in die Umverpackung eingefüllt werden können.
Die Faltlinien werden vorzugsweise durch Nuten bzw. Ritzen oder durch Rillen in das Unterteilungselement eingebracht. Beim Nuten bzw. Ritzen wird entlang der zukünftigen Faltlinie Material aus dem Kartonmaterial o.ä. herausgeschnitten. Dieses Verfahren verwendet man i.d.R. nur bei extrem dicken Materialien. Häufiger werden die Faltlinien durch das sogenannte Rillen erzeugt. Hierbei wird das Kartonmaterial o.ä. entlang der Faltlinie verdichtet oder verdrängt. An den Rändern der Rille baut sich dabei eine Wulst auf, die beim Falzen das Aufreißen des Materials verhindert.
Die mindestens eine Faltlinie unterteilt das Unterteilungselement in mindestens zwei Teilbereiche, insbesondere einen Haltebereich und mindestens einen seitlichen Teilbereich. Ein Unterteilungselement mit zwei im Wesentlichen parallelen Faltlinien wird durch diese insbesondere in einen mittleren Teilbereich und zwei seitliche Teilbereiche unterteilt. Vorzugsweise entspricht der mittlere Teilbereich dem Haltebereich.
Die Handhabungs- und Faltvorrichtung umfasst ein Magazin für die flächigen Zuschnitte der Unterteilungselemente. Weiterhin ist mindestens eine Halteeinrichtung vorgesehen, die jeweils ein Unterteilungselement aus dem Magazin entnehmen kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung das Unterteilungselement nur in dem sogenannten Haltebereich erfasst und festhält. Der mindestens eine seitliche Teilbereich wird dagegen nicht von der Halteeinrichtung erfasst und/oder festgehalten. Die bereits vorbereitete Umverpackung, in die das Unterteilungselement eingeführt werden soll, wird insbesondere durch eine Transporteinrichtung zugeführt. Weiterhin ist mindestens eine Anlagefläche für das Unterteilungselement vorgesehen. Durch eine zumindest bereichsweise Anlage des Unterteilungselementes an die mindestens eine Anlagefläche wird das Unterteilungselement an der mindestens einen Faltlinie umgefaltet, so dass ein Winkel zwischen zwei aneinandergrenzenden Teilbereichen des Unterteilungselementes ausgebildet wird, wobei die Faltlinie die Spitze des Winkels bildet. Vorzugsweise erfolgt eine Anlage des mindestens einen seitlichen Teilbereiches des Unterteilungselementes, der nicht durch die Halteeinrichtung erfasst und festgehalten wird, an die mindestens eine Anlagefläche.
Das derart gefaltete Unterteilungselement kann nunmehr in die Umverpackung eingesetzt werden, wodurch diese in mehrerer Transportfächer unterteilt wird. In diese Transportfächer können nunmehr Artikel eingebracht werden, die durch das Unterteilungselement zumindest teilweise voneinander getrennt und/oder beabstandet werden. Vorzugsweise wird durch das Unterteilungselement ein direkter Kontakt zwischen den Artikeln verhindert, so dass diese beim Transport nicht aneinander stoßen bzw. reiben.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Transporteinrichtung für die Umverpackung unterhalb der mindestens einen Anlagefläche angeordnet. Die Umverpackung wird in einer Transportrichtung auf der Transporteinrichtung transportiert, wobei die Umverpackung zum Einsetzen des Unterteilungselementes unterhalb der mindestens einen Anlagefläche angeordnet wird. Nachdem das Unterteilungselement gefaltet und in die Umverpackung eingesetzt wurde, wird die nunmehr unterteilte Umverpackung vorzugsweise über die Transporteinrichtung weiter in Transportrichtung bewegt und der Befüllung durch Artikel und dem gegebenenfalls anschließenden Verschließen der unterteilten und befüllten Umverpackung zugeführt.
Auf der Transporteinrichtung ist eine Umverpackung mit einer rechteckigen Grundfläche insbesondere derart angeordnet, dass mindestens zwei seitliche Begrenzungen parallel zu der Transportrichtung angeordnet sind und die anderen zwei seitlichen Begrenzungen orthogonal zur Transportrichtung angeordnet sind. Die mindestens eine Anlagefläche ist in einer Ebene angeordnet, die sich senkrecht zu der Transportrichtung und in einem Winkel ungleich 0° und/oder ungleich 90°zu der Transportrichtung erstreckt. Somit ist die mindestens eine Anlagefläche schräg zu den seitlichen Begrenzungen der Umverpackung auf der Transporteinrichtung angeordnet.
Der mindestens einen Anlagefläche ist mindestens eine Verstellvorrichtung zugeordnet. Insbesondere handelt es sich um eine Höhenverstellung, so dass die mindestens eine Anlagefläche in unterschiedlichen Höhenniveaus oberhalb der Transporteinrichtung angeordnet werden kann. Beispielsweise ist eine stufenlose Höhenverstellung über einen Hubsäule oder eine Spindelverstellung möglich, die entweder auf manuelle Weise oder automatisiert eine Anpassung der Anordnung der Anlagefläche an unterschiedliche Höhenniveaus von Umverpackungen ermöglicht.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Halteeinrichtung für das Unterteilungselement drehbar ist und dass zum Falten des Unterteilungselementes eine Drehung, insbesondere eine Drehung um etwa 90°, um eine ungefähr senkrecht auf der Transportebene für die Umverpackungen stehende Drehachse erfolgt. Die Drehung bewirkt eine entsprechende Drehung des durch die Halteeinrichtung gehaltenen Unterteilungselementes, wodurch der mindestens eine seitliche Teilbereich, der nicht durch die Halteeinrichtung erfasst und/oder gegriffen ist, zumindest bereichsweise in Anlage mit der Anlagefläche gebracht wird und dabei eine Faltung des Unterteilungselementes entlang der mindestens einen Faltlinie bewirkt. Insbesondere wird der mindestens eine erste seitliche Teilbereich relativ zu dem Haltebereich abgeknickt bzw. umgefaltet.
Die Halteeinrichtung ist weiterhin höhenvariabel und kann durch eine nach oben bzw. nach unten gerichtete Bewegung relativ zu der mindestens einen Anlagefläche und relativ zu der unterhalb der Anlagefläche angeordneten Umverpackung verstellt werden. Insbesondere erfolgt die Faltung des Unterteilungselements in einer ersten Arbeitshöhe der Halteeinrichtung. Anschließend wird das gefaltetete Unterteilungselement durch Absenken der Halteeinrichtung in die Umverpackung eingeführt und durch Lösen des Haltevorganges bzw. durch Lösen von der Halteeinrichtung innerhalb der Umverpackung angeordnet. Beispielsweise umfasst die Halteeinrichtung Vakuumsauger, die im Haltebereich des Unterteilungselementes ansetzen. Durch Anlegen eines Vakuums bzw. ausreichend starken Unterdrucks wird das Unterteilungselement gehalten. Durch Ablassen des Vakuums bzw. Absenken des Unterdrucks wird das gefaltete und in die Umverpackung eingesetzte bzw. eingeschobene Unterteilungselement von der Halteeinrichtung gelöst. Die Bewegung der Unterteilungselementes zum Einsetzen in die Umverpackung, d.h. die nach unten gerichtete Bewegung der Halteeinrichtung erfolgt hierbei im Wesentlichen parallel zur den Faltlinien des Unterteilungselementes.
Durch Anheben der Halteeinrichtung wird diese aus der Umverpackung entfernt. Die unterteilte Umverpackung kann nunmehr mit Artikeln beladen werden. Dies kann direkt innerhalb der Handhabungs- und Faltvorrichtung erfolgen. Alternativ wird die unterteilte Umverpackung einem Bestückungsmodul zugeführt, in dem die Artikel von oben her in die unterteilte Umverpackung eingesetzt werden.
Die mindestens eine Anlagefläche kann als austauschbares Formatteil ausgebildet sein. Insbesondere ist die mindestens eine Anlagefläche auf einer Grundplatte angeordnet, die eine Durchtrittsöffnung für das Unterteilungselement aufweist, die im Wesentlichen der Grundfläche der zu unterteilenden Umverpackung entspricht. Die Anlagefläche ist auf der Grundplatte senkrecht stehend und in einem Winkel zu einer der Seiten der Durchtrittsöffnung angeordnet, wobei die Anlagefläche zumindest bereichsweise in den Bereich der Durchtrittsöffnung eingreifen kann. Das Formatteil mitsamt der Grundplatte mit mindestens einer Anlagefläche kann bei einem Formatwechsel einfach als ganze Einheit manuell oder automatisiert ausgetauscht werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Anlagefläche drehbar auf einer Grundplatte angeordnet ist, so dass der Winkel der mindestens einen Anlagefläche relativ zu den Seiten der Durchtrittsöffnung bzw. den Seiten der Umverpackung verändert und eingestellt werden kann. Die Anlagefläche ist dabei insbesondere um eine Drehachse senkrecht zur Transportrichtung der Umverpackung drehbar bzw. um eine Drehachse, die parallel zu der Einführungsrichtung ist, mit der das Unterteilungselement in die Umverpackung eingeschoben wird. Bei einem Produktwechsel wird die Verbindung zwischen Anlagefläche und Grundplatte gelöst, der neue Winkel eingestellt und die Anlagefläche in der neuen Anordnung fixiert.
Das Einführen des gefalteten Unterteilungselementes in die Umverpackung kann weiterhin durch Führungselemente unterstützt werden. Diese sind beispielsweise auf der Unterseite der Grundplatte angeordnet. Die Führungselemente können als Führungsprofile bzw. Profilelemente ausgebildet sein, die sich unterhalb der mindestens einen Anlagefläche von gegenüberliegenden Ecken der Durchtrittsöffnung schräg nach unten und in Richtung der Mitte der Durchtrittsöffnung erstrecken. Insbesondere ist die Anordnung und Ausbildung der Führungselemente an der Grundplatte an das jeweilige Unterteilungselement angepasst.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bilden die mindestens eine Anlagefläche und das mindestens eine Führungselement ein austauschbares Formatteil. Insbesondere sind die mindestens eine Anlagefläche und das mindestens eine Führungselement an einer gemeinsamen Grundplatte mit Durchtrittsöffnung angeordnet und bilden das Formatteil, das bei einem Produktwechsel als Einheit gegen ein anderes geeignetes Formatteil, beispielsweise mit einer größeren oder kleineren Durchtrittsöffnung, mit einer abweichenden Anzahl an Anlageflächen und/oder mit einer anderen Ausbildung und/oder Anordnung von Führungselementen ausgetauscht werden kann.
Beispielsweise ist das Unterteilungselement als ein Zuschnitt mit zwei Faltlinien ausgebildet. Das Unterteilungselement weist zwischen den äußeren Seiten parallel zu den Faltlinien eine definierte Breite auf. Der zwischen den zwei Faltlinien ausgebildete mittlere Teilbereich dient insbesondere als Haltebereich für die Halteeinrichtung der Handhabungs- und Faltvorrichtung. Seitlich dazu ist jeweils ein erster und zweiter seitlicher Teilbereich angeordnet. Die Handhabungs- und Faltvorrichtung umfasst zwei Anlageflächen. Das Unterteilungselement wird durch die Halteeinrichtung in dem mittleren Teilbereich bzw. Haltebereich gegriffen und zwischen den zwei Anlageflächen positioniert. Durch eine Drehung der Halteeinrichtung um etwa 90° wird das Unterteilungselement ebenfalls um diese 90° gedreht. Bevorzugt sind die beiden Anlageflächen parallel zueinander angeordnet und befinden sich in einem Abstand zueinander, der geringer ist als die Breite des Unterteilungselementes. Durch die Drehung des Unterteilungselementes gelangt der erste seitliche Teilbereich in Kontakt bzw. Anlage mit einer der Anlageflächen, und der zweite seitliche Teilbereich gelangt in Kontakt bzw. in Anlage mit der anderen Anlagefläche. Da der Abstand zwischen den Anlageflächen geringer ist als die Breite des Unterteilungselementes, bewirkt die Anlage zwischen den seitlichen Teilbereichen und den Anlageflächen jeweils ein Abknicken der seitlichen Teilbereiche, da das Unterteilungselement durch die Anlageflächen in der Drehung behindert wird. Das Abknicken der seitlichen Teilbereiche erfolgt entlang der vordefinierten Faltlinien, da diese eine Materialschwächung darstellen bzw. eine gezielte Nachgiebigkeit gegen Knicken um eine geradlinige Knicklinie bieten. Hierbei bildet sich beispielsweise ein Unterteilungselement in einer Z- Form.
Die oben beschriebenen Merkmale gelten auch für Ausführungsformen einer Handhabungs- und Faltvorrichtung, bei der sog. Side-Load-Kartonagen verwendet werden, d.h. liegend ausgebildeten Kartonagen mit einer seitlichen Öffnung. In diesem Fall ist die mindestens eine Anlagefläche derart der Transporteinrichtung für die Umverpackung zugeordnet, dass das Unterteilungselement seitlich an die mindestens eine Anlagefläche herangeführt wird und mit dieser in Anlage gebracht werden kann. Anschließend wird das Unterteilungselement weiter in die Umverpackung eingeschoben. Insbesondere wird ein mit zwei Faltlinien ausgestattetes Unterteilungselement von der Seite her zwischen zwei Anlageflächen eingeschoben, und durch eine Drehung werden die zwei seitlichen Teilbereiche in Anlage mit den zwei Anlageflächen gebracht und entsprechend gefaltet.
Weiterhin kann eine solche Handhabungs- und Faltvorrichtung auch verwendet werden, um bodenseitig geöffnete Umverpackungen zu unterteilen, die anschließend über Artikelzusammenstellungen aufgestülpt werden bzw. in die die Artikelzusammenstellungen von unten her eingeschoben werden. Hierbei sind die Anlageflächen insbesondere an der Unterseite einer Grundplatte mit einer Durchtrittsöffnung analog zu der bodenseitigen Öffnung der Umverpackung angeordnet. Das Unterteilungselement wird von unten her der mindestens einen Anlagefläche zugeordnet, beispielsweise zwischen die Anlageflächen eingeschoben. Nachdem mindestens ein seitlicher Teilbereich des Unterteilungselementes umgefaltet worden ist, wird das Unterteilungselement in die Umverpackung nach oben hin eingeschoben. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, das Unterteilungselement innerhalb der Umverpackung zu fixieren. Beispielsweise kann das Unterteilungselement derart gefaltet werden, dass es sich nach Anordnung innerhalb der Umverpackung teilweise wieder entspannt und dabei innerhalb der Umverpackung verspannt und dadurch sicher gehalten wird. Alternativ kann ein Klebepunkt o.ä. vor dem Einführen des Unterteilungselementes in die Umverpackung derart an dem Unterteilungselement angebracht werden, dass dieses anschließend in der Umverpackung durch einen klebenden Kontakt zumindest bereichsweise fixiert wird.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

1 zeigt schematisch die Schritte eines Verfahrens zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements in eine Umverpackung.
2A zeigt eine Draufsicht auf eine Umverpackung mit einer ersten Ausführungsform eines Unterteilungselements.
2B zeigt eine Draufsicht auf eine mit Artikeln beladene Umverpackung gemäß 2A.
2C zeigt eine Draufsicht auf eine Umverpackung mit einer zweiten Ausführungsform eines Unterteilungselements.
2D zeigt eine Draufsicht auf eine mit Artikeln beladene Umverpackung gemäß 2C.
2E zeigt eine Draufsicht auf eine alternativ beladene Umverpackung gemäß 2C.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Faltmoduls mit zwei Anlageflächen von oben.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Faltmoduls mit zwei Anlageflächen von unten.
5 zeigt eine Darstellung eines Faltmoduls mit zwei Anlageflächen von oben.
6 zeigt eine seitliche Darstellung eines Faltmoduls mit zwei Anlageflächen.
7 zeigt eine Darstellung eine Halteeinrichtung mit ungefaltetem Unterteilungselement.
8 zeigt eine Darstellung eine Halteeinrichtung mit gefaltetem Unterteilungselement.
9 zeigt eine Darstellung eines Faltmoduls gemäß 3 in Verbindung mit der Anordnung einer Umverpackung.
10A bis 10D zeigen den zeitlichen Ablauf des Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements in eine Umverpackung vermittels eines Faltmoduls gemäß 3.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die 1 zeigt schematisch die Schritte eines Verfahrens zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements 2,2* in eine Umverpackung 1. Bei der Umverpackung 1 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen oben offenen RSC- Karton. Es können aber auch andere geeignete Top- Load Kartonagen, Trays o.ä. mit einem Unterteilungselement 2,2* in Transportfächer 5 unterteilt und zur Aufnahme jeweils mindestens eines Artikels (Bezugszeichen 6, vgl. auch 2) ausgestattet werden.
Das als geeigneter flächiger Zuschnitt mit mindestens einer Faltlinie 3, 4 in einem Magazin 7 bevorratete Unterteilungselement 2 wird mit Hilfe mindestens einer Halteeinrichtung 8 aus dem Magazin 7 entnommen. Die Halteeinrichtung 8 weist mindestens eine Saugeinrichtung, beispielsweise einen mit Vakuum beaufschlagbaren Saugnapf o.ä. auf, der das Unterteilungselement 2 entsprechend vereinzelt abgreifen kann. Die Unterteilungselemente 2 können innerhalb des Magazins 7 wie dargestellt stehend aneinander lehnend angeordnet sein, alternativ können die Unterteilungselemente 2 auch in einem Stapel übereinandergestapelt angeordnet sein. Die Halteeinrichtung 8 muss entsprechend ausgestattet sein, den flächigen Zuschnitt des Unterteilungselementes 2 aufzunehmen und sicher halten zu können.
Das Unterteilungselement 2 wird nunmehr zumindest bereichsweise in Anlage mit mindestens einer Anlagefläche eines nachfolgend detailliert beschriebenen Faltmoduls einer Handhabungs- und Faltvorrichtung 10 gebracht, wobei Teilbereiche des Unterteilungselements 2 entlang der Faltlinien 3, 4 umgefaltet bzw. eingeknickt werden. Das derart gefaltete Unterteilungselement 2 wird nachfolgend mit dem Bezugszeichen 2* bezeichnet. Das gefaltete Unterteilungselement 2* wird im Bereich der Handhabungs- und Faltvorrichtung 10 in eine über eine Transporteinrichtung 9 in Transportrichtung TR zugeführte Umverpackung 1 eingesetzt, wodurch eine nachfolgend mit dem Bezugszeichen 1* gekennzeichnete unterteilte Umverpackung gebildet wird. Diese ist in der hier dargestellten Ausführungsform durch ein Z- förmig gefaltetes Unterteilungselement 2* in vier Transportfächer 5 für Artikel unterteilt.
Die schematischen Ansichten der Figuren 2A bis zwei 2E zeigen verschiedene Ausführungsformen von unterteilten Umverpackungen 1* mit bzw. ohne Artikel 6; insbesondere zeigt 2A eine Draufsicht auf eine unterteilte Umverpackung 1a* mit einer ersten Ausführungsform eines gefalteten Unterteilungselements 2a*, und 2B zeigt eine mit vier Artikeln 6 beladene unterteilte Umverpackung 1a* gemäß 2A. Ein hierbei verwendeter Zuschnitt eines Unterteilungselements 2a weist zwei parallele Faltlinien 3, 4 auf und wurde vor oder während dem Einsetzen in die Umverpackung 1 im Wesentlichen in Form eines N gefaltet. Die Umverpackung 1 wird durch das gefaltete Unterteilungselements 2a* in vier gleichgroße Transportfächer 5 unterteilt. Diese können beispielsweise mit vier identischen Artikeln 6, beispielsweise Flaschen, Dosen o.ä., befüllt werden. Das innerhalb der Umverpackung 1* angeordnete Unterteilungselement 2a* verhindert einen direkten Kontakt der Artikel 6 untereinander und bietet somit einen guten Transportschutz.
Die 2C zeigt eine Draufsicht auf eine Umverpackung 1b* mit einer zweiten Ausführungsform eines gefalteten Unterteilungselements 2b*; 2D zeigt eine mit gleichartigen Artikeln 6a beladene Umverpackung 1b* gemäß Fig. 2C, und 2E zeigt eine alternativ beladene Umverpackung 1b* gemäß 2C. Ein hierbei verwendeter Zuschnitt eines Unterteilungselements 2b weist nur eine mittige Faltlinie 3 auf, die den Zuschnitt des Unterteilungselements 2b im Wesentlichen in zwei identische Teilbereiche einteilt. Das Unterteilungselements 2b wurde vor oder während dem Einsetzen in die Umverpackung 1 im Wesentlichen in Form eines V gefaltet. Die Umverpackung 1* wird durch das gefaltete Unterteilungselements 2b* in drei Transportfächer 5, 5a, 5b unterteilt. Insbesondere werden zwei kleine Transportfächer 5a und ein großes Transportfach 5b ausgebildet. Die drei Transportfächer 5a, 5b können beispielsweise gemäß 2D mit vier identischen Artikeln 6a, beispielsweise Flaschen, Dosen o.ä., befüllt werden, wobei jeweils ein Artikel 6a in einem der kleinen Transportfächer 5a angeordnet wird und zwei Artikel 6a in dem großen Transportfach 5b angeordnet werden. Zwar besteht bei einer solchen Beladung ein direkter Kontakt zwischen den beiden im großen Transportfach 5b angeordneten Artikeln 6a, jedoch bietet diese Umverpackung 1b* einen deutlich besseren Schutz als eine Umverpackung 1 ohne Unterteilung.
Alternativ kann eine solche Umverpackung 1b* gemäß 2E auch mit unterschiedlichen Artikeln 6a, 6b bestückt werden und insbesondere ein sog. Mischgebinde 100 gebildet werden. Hierbei wird in jedem der kleinen Transportfächer 5a ein kleiner Artikel 6a angeordnet, während in dem großen Transportfach 5b ein großer Artikel 6b, insbesondere ein Artikel 6b mit einer größeren Grundfläche, angeordnet wird. Das innerhalb der Umverpackung 1 angeordnete Unterteilungselement 2b* verhindert einen direkten Kontakt der Artikel 6a, 6b untereinander und bietet somit einen guten Transportschutz.
Die 3 bis 6 zeigen unterschiedliche Darstellungen eines Faltmoduls 11 mit zwei Anlageflächen 12, 13; insbesondere zeigt 3 eine perspektivische Darstellung eines Faltmoduls 11 von oben; 4 zeigt eine perspektivische Darstellung von unten; 5 zeigt eine Ansicht von oben, und 6 zeigt eine seitliche Darstellung. Das Faltmodul 11 umfasst zwei Anlageflächen 12, 13, an denen Teilbereiche eines Unterteilungselement (insbesondere einer Ausführungsform wie nachfolgend im Zusammenhang mit den 10A bis 10D beschrieben), durch Anlage an diesen eingeknickt bzw. umgefaltet werden. Weiterhin umfasst das Faltmodul 11 eine Durchtrittsöffnung 14. Unterhalb der Durchtrittsöffnung 14 wird die zu unterteilende Umverpackung angeordnet (vgl. auch 9). Das Unterteilungselement wird zwischen den beiden Anlageflächen 12, 13 angeordnet, gefaltet und von oben in die unterhalb der Durchtrittsöffnung 14 angeordnete Umverpackung eingeschoben. Weiterhin können weitere Führungselemente 15, 16 das gezielte Einführen des Unterteilungselementes in die Umverpackung unterstützen.
Mit dem dargestellten Faltmodul 11 wird insbesondere eine Z- Form eines Unterteilungselementes mit zwei parallelen Faltlinien erzeugt. Die Faltlinien des Unterteilungselementes sind hierbei insbesondere parallel zur Einsetzrichtung, in der das Unterteilungselement in die Umverpackung eingeführt wird, ausgerichtet.
Die Anlageflächen 12, 13 sind insbesondere winklig zu der unterhalb des Faltmoduls angeordneten Umverpackung 1 angeordnet. Der Umriss einer Umverpackung 1 ist gestrichelt in 5 dargestellt. Die Größe des zwischen den Anlageflächen 12, 13 und jeweils zwei parallelen Seitenwänden der Umverpackung ausgebildeten Winkels α ist verantwortlich für den Grad der Faltung des Unterteilungselementes an den Faltlinien. Je flacher dieser Winkel α ist, desto weniger stark wird das Unterteilungselement gefaltet. Dementsprechend gilt: je steiler dieser Winkel α ist, desto stärker wird das Unterteilungselement gefaltet.
Die Anlagefläche 12, 13 befindet sich in einer Ebene, die sich senkrecht zu der Transportrichtung TR der Umverpackung 1 (vergleiche 1) auf der Transporteinrichtung 9 erstreckt. Die Anlagefläche 12, 13 ist weiterhin in einem Winkel α ungleich 0° und/oder ungleich 90° zu der Transportrichtung TR der Umverpackung angeordnet. Somit ist die Anlagefläche 12, 13 winklig zu den Seiten der Umverpackung 1 ausgerichtet.
Die 7 zeigt eine Darstellung eine Halteeinrichtung 8 mit ungefaltetem Unterteilungselement 2, und 8 zeigt eine Darstellung eine Halteeinrichtung 8 mit gefaltetem Unterteilungselement 2*.
Die Faltlinien 3, 4 teilen das Unterteilungselement 2 in drei Teilbereiche auf, insbesondere einen mittleren Teilbereich 20 und zwei seitliche Teilbereiche 21, 22. Die Halteeinrichtung 8 umfasst Sauggreifer 30. Das Unterteilungselement 2 wird über die Sauggreifer 30 der Halteeinrichtung 8 im mittleren Teilbereich 20 gegriffen.
Die 9 zeigt eine Darstellung eines Faltmoduls 11 gemäß 3 und die räumliche Zuordnung einer zu unterteilenden Umverpackung 1. Die 10A bis 10D stellen den zeitlichen Ablauf des Auffalten und Einsetzen eines gefalteten Unterteilungselements 2* in eine Umverpackung 1 vermittels eines Faltmoduls 11 gemäß 3 dar. Die Umverpackung 1 ist einseitig offen, insbesondere weist die Umverpackung 1 offene Deckellaschen 40 auf und ist somit obenseitig offen ausgebildet. Die Umverpackung 1 wird derart unter dem Faltmodul 11 angeordnet, dass die Durchtrittsöffnung 14 des Faltmoduls 11 im Wesentlichen in einer Flucht oberhalb der Deckelöffnung der Umverpackung 1 angeordnet ist (vgl. auch 5). Die parallel zueinander angeordneten Anlageflächen 12, 13 sind dabei parallel zueinander angeordnet, insbesondere in Parallelebenen, die winklig zu den Ebenen der offenen Deckellaschen 40 ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Anlageflächen 12, 13 in einem Winkel zwischen 2° und 45° zu den Deckellaschen 40 angeordnet. Die zusätzlichen Führungselemente 15, 16 ragen vorzugsweise zumindest teilweise in die Umverpackung 1 hinein und/oder berühren im Wesentlichen die Ecken zwischen den Seitenwänden 41 der Umverpackung und den offenen Deckellaschen 40.
Die oben offene Umverpackung 1 wird beispielsweise über ein Förderband oder eine andere geeignete Transporteinrichtung (vgl. 1) herangeführt und unter dem Faltmodul 11 positioniert. Nunmehr wird - wie in den 10A bis 10 D dargestellt - das gefaltete Unterteilungselement 2* in die Umverpackung 1 eingesetzt.
Das durch die Halteeinrichtung 8 nur im mittleren Teilbereich 20 erfasste Unterteilungselement 2 wird von oben her zumindest bereichsweise zwischen den Anlageflächen 12, 13 des Faltmoduls 11 angeordnet (vgl. 10A). Durch eine Drehung der Halteeinrichtung 8 um 90°werden die seitlichen Teilbereiche 21, 22 des Unterteilungselementes 2 jeweils in Anlage mit einer der Anlageflächen 12, 13 gebracht und dabei entlang der Faltlinien 3,4 gefaltet (10B, 10C). Da die Anlageflächen 12, 13 in einem Winkel α (vgl. 5) zu den offenen Deckellaschen 40 der Umverpackung angeordnet sind und die Drehung der Halteeinrichtung 8 um 90° um eine senkrecht zur obenseitigen Öffnung der Umverpackung 1 bzw. senkrecht zur Durchtrittsöffnung 14 des Faltmoduls 11 angeordnete Drehachse D zwar eine Drehung des gehaltenen mittleren Teilbereichs 20 des Unterteilungselementes 2 um 90° bewirkt, jedoch eine entsprechende Drehung der seitlichen Teilbereiche 21, 22 durch die Anlageflächen 12, 13 begrenzt wird, erfolgt ein Falten bzw. Einklappen der seitlichen Teilbereiche 21, 22 und somit die Ausbildung der Z- Form des gefalteten Unterteilungselementes 2* (10B, 10C). Das gefaltete Unterteilungselement 2* wird nunmehr zur Ausbildung der unterteilten Umverpackung 1* von oben in die Umverpackung 1 eingeführt, indem beispielsweise die Halteeinrichtung 8 in Bewegungsrichtung BR abgesenkt wird (10D). Anschließend wird die haltende Verbindung zwischen der Halteeinrichtung 8 und dem Unterteilungselement 2* gelöst, beispielsweise indem das saugende Vakuum abgeschaltet wird. Die Halteeinrichtung 8 kann durch eine nach oben gerichtete Bewegung aus der Umverpackung 1* herausgezogen werden und die unterteilte Umverpackung 1* kann der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Beispielsweise können nunmehr Artikel (nicht dargestellt, vgl. 2B, 2D, 2E) in die innerhalb der Umverpackung 1* durch das Unterteilungselement 2* gebildeten Transportfächer 5 eingefüllt werden, indem die Artikel von oben her in die Transportfächer 5 eingefüllt werden.
Wie in den 10A bis 10D deutlich zu erkennen ist, sind die Faltlinien 3,4 des zwischen den Anlageflächen 12, 13 angeordneten Unterteilungselementes 2 im Wesentlichen parallel zu der nach unten gerichteten Bewegungsrichtung BR der Halteeinrichtung 8 angeordnet, mit der das gefaltete Unterteilungselement 2* in die Umverpackung 1 eingesetzt wird.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Umverpackung
1*,1a*,1b*: unterteilte Umverpackung
2,2a,2b: Unterteilungselement
2*,2a*,2b*: gefaltetes Unterteilungselement
3: Faltlinie
4: Faltlinie
5,5a,5b: Transportfach
6,6a,6b: Artikel
7: Magazin
8: Halteeinrichtung
9: Transporteinrichtung
10: Handhabungs- und Faltvorrichtung
11: Faltmodul
12: Anlagefläche
13: Anlagefläche
14: Durchtrittsöffnung
15: Führungselement
16: Führungselement
20: mittlerer Teilbereich
21: seitlicher Teilbereich
22: seitlicher Teilbereich
30: Sauggreifer
40: offene Deckellasche
41: Seitenwand
100: Mischgebinde
BR: Bewegungsrichtung
D: Drehachse
TR: Transportrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3012201 A [0004]

Claims

Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) für ein innerhalb einer Umverpackung (1) anordnenbares Unterteilungselement (2), wobei das Unterteilungselement (2) als ein Zuschnitt mit mindestens einer Faltlinie (3, 4) ausgebildet ist, die Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) umfassend ein Magazin (7) für Unterteilungselemente (2), mindestens eine Halteeinrichtung (8) für die Unterteilungselemente (2), eine Transporteinrichtung (9) für die Umverpackungen (1) und mindestens eine Anlagefläche (12, 13) für das Unterteilungselement (2), wobei das Unterteilungselement (2) bei zumindest bereichsweiser Anlage an die mindestens eine Anlagefläche (12, 13) entlang der mindestens einen Faltlinie (3, 4) umfaltbar ist und anschließend in die Umverpackung (1) einsetzbar ist.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Transporteinrichtung (9) unterhalb der mindestens einen Anlagefläche (12, 13) angeordnet ist, wobei die Umverpackung (1) in einer Transportrichtung (TR) auf der Transporteinrichtung (9) transportierbar ist und wobei die mindestens eine Anlagefläche (12, 13) in einer Ebene angeordnet ist, die sich senkrecht zu der Transportrichtung (TR) und in einem Winkel (α) ungleich 0° und/oder ungleich 90° zu der Transportrichtung (TR) erstreckt.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mindestens einen Anlagefläche (12, 13) eine Verstellvorrichtung zugeordnet ist, wobei die Anlagefläche (12, 13) in unterschiedlichen Höhen oberhalb der Transporteinrichtung (9) anordnenbar ist.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Halteeinrichtung (8) drehbar ist, wobei durch eine Drehung der Halteeinrichtung (8), insbesondere um etwa 90°, die zumindest bereichsweise Anlage des Unterteilungselements (2) an der mindestens einen Anlagefläche (12, 13) und eine Faltung des Unterteilungselements (2) entlang der mindestens einen Faltlinie (3, 4) bewirkbar ist.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Halteeinrichtung (8) höhenvariabel ist, wobei in einer ersten Arbeitshöhe die Faltung des Unterteilungselements (2) erfolgt und wobei in einer zweiten Arbeitshöhe das Unterteilungselement (2) innerhalb der Umverpackung (1) anordnenbar ist.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die mindestens eine Anlagefläche (12, 13) ein austauschbares Formatteil ist oder wobei die Anlagefläche (12, 13) um eine Drehachse senkrecht zur Transportrichtung (TR) drehbar ist.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche; wobei der mindestens eine Anlagefläche (12, 13) mindestens ein Führungselement (15, 16) zugeordnet ist, zum Führen des mindestens entlang einer Faltlinie (3, 4) gefalteten Unterteilungselements (2) beim Einsetzen in die Umverpackung (1).
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei das Führungselement (15, 16) ein sich unterhalb der mindestens einen Anlagefläche (12, 13) schräg nach unten erstreckendes Profilelement ist.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die mindestens eine Anlagefläche (12, 13) und das mindestens eine Führungselement (15, 16) ein austauschbares Formatteil bilden.
Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das Unterteilungselement (2) als ein Zuschnitt mit zwei Faltlinien (3, 4) ausgebildet ist, mit einem zwischen den beiden Faltlinien (3, 4) ausgebildeten Haltebereich (20), einem ersten seitlichen Teilbereich (21) und einem zweiten seitlichen Teilbereich (22), wobei die Handhabungs- und Faltvorrichtung (10) zwei Anlageflächen (12, 13) umfasst, wobei das Unterteilungselement (2) in dem Haltebereich (20) durch die Halteeinrichtung (8) greifbar ist und wobei durch eine Drehung der Halteeinrichtung (8), insbesondere um 90°, der erste seitliche Teilbereich (21) des Unterteilungselements (2) mit einer der Anlageflächen (12, 13) in Kontakt bringbar und dabei umfaltbar ist und wobei durch die Drehung der Halteeinrichtung (8) der zweite seitliche Teilbereich (22) des Unterteilungselements (2) mit der anderen der Anlageflächen (12, 13) in Kontakt bringbar und dabei umfaltbar ist.
Verfahren zum Auffalten und Einsetzen eines Unterteilungselements (2) in eine Umverpackung (1), wobei - das mindestens eine Faltlinie (3, 4) umfassende Unterteilungselement (2) aus einem Magazin (7) entnommen und - bereichsweise in Anlage mit mindestens einer Anlagefläche (12, 13) gebracht wird, - wodurch mindestens ein Teilbereich des Unterteilungselements (2) entlang der Faltlinie (3, 4) abgeknickt bzw. umgefaltet wird, und - das umgefaltete Unterteilungselement (2) in die Umverpackung (1) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Unterteilungselement (2) durch die mindestens eine Faltlinie (3, 4) in einen Haltebereich (20) und mindestens einen ersten seitlichen Teilbereich (21) unterteilt ist, wobei das Unterteilungselement (2) während der Verfahrensschritte im Haltebereich (20) gehalten und wobei der mindestens eine erste seitliche Teilbereich (21) relativ zu dem Haltebereich (20) abgeknickt bzw. umgefaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Unterteilungselement (2) im Bereich der mindestens einen Anlagefläche (12, 13) angeordnet wird, wobei durch eine Drehung des Unterteilungselements (2)s mindestens der erste seitliche Teilbereich (21) in Anlage mit der mindestens einen Anlagefläche (12, 13) gebracht wird und dadurch relativ zu dem Haltebereich (20) abgeknickt bzw. umgefaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Unterteilungselement (2) durch zwei Faltlinien (3, 4) in einen Haltebereich (20), einen ersten seitlichen Teilbereich (21) und einen zweiten seitlichen Teilbereich (22) unterteilt wird, wobei das Unterteilungselement (2) während der Verfahrensschritte im Haltebereich (20) gehalten wird, wobei das Unterteilungselement (2) zumindest bereichsweise zwischen zwei Anlageflächen (12, 13) angeordnet wird, wobei durch eine Drehung des Unterteilungselements (2), insbesondere um 90°, der erste seitliche Teilbereich (21) in Anlage mit einer der Anlageflächen (12, 13) gebracht wird und dadurch relativ zu dem Haltebereich (20) abgeknickt bzw. umgefaltet wird und wobei durch die Drehung des Unterteilungselements (2) der zweite seitliche Teilbereich (22) in Anlage mit der anderen Anlagefläche (12, 13) gebracht wird und dadurch relativ zu dem Haltebereich (20) abgeknickt bzw. umgefaltet wird.