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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bekannt sind in der Getränkeindustrie Flaschenkästen (20er-Flaschenkästen), die zur Aufnahme von insgesamt zwanzig Flaschen dienen und demnach insgesamt zwanzig Gefache für jeweils eine Flasche aufweisen, die in fünf Reihen parallel zu einer Flaschenkastenschmalseite mit jeweils vier Gefachen pro Reihe vorgesehen sind.
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Bekannt sind weiterhin auch kleinere Flaschenkästen (11er-Fläschenkästen), die zur Aufnahme von insgesamt elf Flaschen dienen und dementsprechend elf Gefachen für jeweils eine Flasche besitzen. Diese Gefachen sind in drei Reihen parallel zu den Längsseiten des Flaschenkastens angeordnet, wobei die beiden äußeren Reihen jeweils vier und die mittlere Reihe auf Lücke versetzt drei Gefache besitzt. Zwei solche kleinere Flaschenkästen (11er-Flaschenkästen), die mit Längsseiten aneinander anschließen, besitzen von den äußeren Abmessungen her die gleiche Größe wie ein größerer Flaschenkasten (20er-Flaschenkasten).
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Bei vielen Getränkeherstellern sind die bestehenden Anlagen für die Verarbeitung der 20er-Flaschenkästen ausgeführt, d. h. es sind Ein- und Auspacker vorhanden, die nur für das Einbringen und Entnehmen von Flaschen in bzw. aus 20er-Flaschenkästen geeignet sind. Auch die übrige Logistik, d. h. insbesondere die Transporteure usw. sind vielfach ausschließlich für die Verwendung von 20er-Flaschenkästen ausgebildet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum problemlosen Umsetzen von Flaschen und dabei insbesondere Getränkeflaschen aus Flaschenkästen eines Typs, beispielsweise aus 20er-Flaschenkästen in 11er-Flaschenkästen und umgekehrt anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 ausgebildet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Umsetzen unter Verwendung eines Roboter, an dessen Roboterarm der Mehrfachgreifer vorgesehen ist.
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Mit der Erfindung ist es u. a. möglich, unter Beibehaltung der in einem Betrieb vorhandenen Einrichtung, die auf die Verarbeitung von Flaschenkästen eines ersten Typs, d. h. z. B. von 20er-Flaschenkästen abgestellt ist, auch Flaschenkästen eines zweiten Typs, beispielsweise 11er-Flaschenkästen zu verwenden, wenn dies erforderlich ist, und zwar durch Umsetzen voller Getränkeflaschen aus Flaschenkästen des ersten Typs in Flaschenkästen des zweiten Typs oder umgekehrt durch Umsetzen von Leergut aus Flaschenkästen des zweiten Typs in Flaschenkästen des ersten Typs, um die leeren Flaschen dann in diesen Flaschenkästen des ersten Typs über die bestehende Einrichtung der weiteren Behandlung zuzuführen.
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Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Roboter gestützte Anlage zum Umsetzen von Flaschen aus 20er-Flaschenkästen in 11er-Flaschenkästen;
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2 ein Schema zur Erläuterung der Erfindung;
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3–5 in perspektivischer Darstellung, in einer Draufsicht sowie in einer Seitenansicht ein Mehrfachgreifer zur Verwendung bei dem Umsetzen;
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6 in einer Darstellung wie 1 die Anlage beim Umsetzen von Flaschen aus 11er-Flaschenkästen in 20er-Flaschenkästen.
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Die in der 1 allgemein mit 1 bezeichnete Anlage dient zum Umsetzen von Getränkeflaschen 2 aus 20er-Flaschenkästen 3, d. h. aus Flaschenkästen 3 mit insgesamt zwanzig Gefachen und dementsprechend zwanzig Flaschen 2 in 11er-Flaschenkästen, d. h. in Flaschenkästen mit insgesamt elf Gefachen zur Aufnahme von elf Getränkeflaschen 2.
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In bekannter Weise sind die Gefache für die Getränkeflaschen 2 in den Flaschenkästen 3 in jeweils fünf Reihen mit jeweils vier Gefachen parallel zu den Flaschenkastenschalseiten 3.2 angeordnet, wobei die Gefache benachbarter Reihen quer zur Reihenlängsrichtung bzw. parallel zu den Flaschenkastenlängsseiten 3.1 jeweils unmittelbar nebeneinander vorgesehen sind.
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Bei den Flaschenkästen 4 sind die Gefache in drei Reihen angeordnet, und zwar in zwei, parallel und unmittelbar an den Längsseiten 4.1 angeordneten äußeren Reihen mit jeweils vier Gefachen und in einer mittleren Reihe mit drei Gefachen, wobei die Gefache der äußeren und mittleren Reihe auf Lücke versetzt sind.
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Zum Umsetzen der Getränkeflaschen 2 aus den Flaschenkästen 3 in die Getränkekästen 4 weist die Anlage 1 drei Transporteure 5, 6 und 7 auf, die jeweils eine horizontale Transportebene bilden, auf der die Flaschenkästen 3 und 4 mit ihrem Boden untenliegend aufstehen, und zwar auf dem Transporteur 5 die mit den Getränkeflaschen 2 gefüllten Flaschenkästen 3 und auf den Transporteuren 6 und 7 die leeren Flaschenkästen 4. Die Flaschenkästen 3 und 4 werden dabei in Transportrichtung (Pfeil A) einer roboter-gestützten Umsetzstation 8 zugeführt, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform eine Flaschenkastengruppe von drei mit ihrer Längsseite 3.1 in Transportrichtung A orientierten und unmittelbar aneinander anschließenden Flaschenkästen 3 und auf den Transporteuren 6 und 7 jeweils eine Flaschenkastengruppe von insgesamt fünf Flaschenkästen 4, die mit ihrer Längsseiten 4.1 senkrecht zur Transportrichtung A orientiert sind und an diesen Längsseiten unmittelbar aneinander anschließen.
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In der Umsetzstation 8 erfolgt dann mit einem an einem Arm 9 eines Roboters 10 vorgesehenen Mehrfachgreifer 11, der nachstehend noch näher beschrieben wird, das Umsetzen der Getränkeflaschen 2 aus den drei in der Umsetzstation 8 bereitstehenden gefüllten Flaschenkästen 3 in die dort ebenfalls bereit stehenden Flaschenkästen 4 nach dem in der 2 angedeuteten Schema.
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Die 2 zeigt in der Position a) die an der Umsetzposition der Umsetzstation 8 bereitstehende Gruppe aus drei vollen Flaschenkästen 3,
in der Position b) eine nachstehend noch näher beschriebene Neu-Formierung der Anordnung der aus den Flaschenkästen 3 entnommenen Flaschen am Mehrfachgreifer,
in der Position c) die in die Gruppe von fünf Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 6 eingesetzten Getränkeflaschen 2 und
in der Position d) die in jeden Flaschenkasten der Gruppe von fünf Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 7 eingesetzten restlichen oder überschüssigen Getränkeflaschen 2.1.
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Wie also in der 2 dargestellt, werden mit dem Mehrfachgreifer 11 bei jedem Umsetzvorgang sämtliche Getränkeflaschen 2, d. h. insgesamt sechzig Getränkeflaschen 2 aus den Flaschenkästen 3 entnommen. Der Mehrfachgreifer besitzt hierfür eine Vielzahl von Greiferelementen 12, die nach dem Aufsetzen des Mehrfachgreifers 11 auf die Flaschenkästen 3 bzw. die dortigen Getränkeflaschen 2 jeweils eine Getränkeflasche 2 an ihrer verschlossenen Flaschenmündung, beispielsweise an dem dortigen Kronkorkenverschluss greift und die die bei Greifern von Ein- und Auspackern übliche Ausbildung aufweisen.
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Mit dem Mehrfachgreifer 11 werden dann die gegriffenen Getränkeflaschen 2 aus den Flaschenkästen 3 herausgehoben. Vor dem Einsetzen in die Flaschenkästen 4 erfolgt entsprechend der Position b) der 2 eine Neu-Formierung der Anordnung der an den Mehrfachgreifer 11 hängend gehaltenen Getränkeflaschen 2 in der Weise, dass zunächst von den insgesamt fünfzehn Flaschenreihen R1–R15, die in den drei aneinander anschließenden Flaschenkästen 3 an der Umsetzposition quer zur Transportrichtung A bzw. in Längsrichtung L des Mehrfachgreifers 11 gebildet sind. Bis auf die zweite Reihe R2, die fünfte Reihe R5, die achte Reihe R8, die elfte Reihe R11 sowie die vierzehnte Reihe R14 werden bei der dargestellten Ausführungsform sämtliche Flaschenreihen gegenüber den benachbarten Reihen um den halben Abstand eines Gefaches bzw. einer Flasche in Reihenlängsrichtung bzw. in Querrichtung Q des Mehrfachgreifers 11 verschoben wird, sodass dann insgesamt fünf Flaschengruppen
G1–G5 gebildet sind, wobei jede Gruppe drei derartige Reihen aufweist und die Getränkeflaschen 2 der jeweils äußeren Reihen jeder Gruppe sich senkrecht zur Reihenlängsrichtung bzw. in Längsrichtung L unmittelbar gegenüberliegen, während die Getränkeflaschen 2 der dazwischenliegenden Reihe jeder Gruppe G1–G5 gegenüber den Getränkeflaschen 2 der äußeren Reihen der betreffenden Gruppe auf Lücke versetzt sind. Nach dem Verschieben der Reichen 2, 5, 8, 11 und 14 zur Bildung der vorgenannten Gruppen G1–G5 werden die Reihen dieser Gruppen noch in Reihenquerrichtung bzw. in Längsrichtung L derart zusammengeschoben, dass die Flaschenreihen jeder Gruppe G1–G5 unmittelbar aneinander anschließen und die Getränkeflaschen 2 jeder Gruppe G1–G5 dann entsprechend der Anordnung der Gefache in den Flaschenkästen 4 formiert sind.
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Nach dem Formatieren sind die Getränkeflaschen 2 in den Gruppen G1–G5 so angeordnet, wie die Gefache in den Flaschenkästen 4, allerdings weist jede Gruppe G1–G5 eine Getränkeflasche 2.1 auf, die in den Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 6 keinen Platz findet. Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform werden zunächst diese überzähligen Flaschen 2.1 jeweils in einen Flaschenkasten 4 auf dem Transporteur 7 eingebracht, wofür die Greiferelemente 12 dieser Flaschen 2.1 gegenüber den übrigen Greiferelementen 12 in vertikaler Richtung bewegbar werden, das Einbringen der überzähligen Flaschen 2.1 also bei in einem ausreichenden Abstand über den Flaschenkästen 4 angeordnetem Mehrfachgreifer 11 durch Absenken dieser Greiferelemente 12 und der an ihnen gehaltenen Flaschen 2.1 möglich ist. Im Anschluss daran werden dann die restlichen, am Mehrfachgreifer 11 vorhandenen Flaschen 2 in die auf dem Transporteur 6 bereitstehenden Flaschenkästen 4 eingebracht.
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Die Besonderheit besteht also darin, dass mit dem Mehrfachgreifer 11 sämtliche Getränkeflaschen 2 aus den drei vollen Flaschenkästen 3 entnommen, nach der Entnahme und an dem Mehrfachgreifer 11 bzw. an den dortigen Greiferelement 12 hängend umformiert und dann bis auf fünf überschüssigen Getränkeflaschen 2.1 in die fünf auf dem Transporteur 6 bereit stehenden Flaschenkästen 4 und die überschüssigen Flaschen 2.1 in die Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 7 eingebracht werden.
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Bei jedem Umsatzvorgang werden also insgesamt fünf Flaschenkästen 4 jeweils vollständig mit Getränkeflaschen 2 gefüllt, die (Flaschenkästen) dann über den Transporteur 6 aus der Umsetzstation 8 für eine weitere Verwendung abgeführt werden. Ebenso werden nach jedem Umsetzvorgang die dann leeren Flaschenkästen 3 aus der Umsetzstation 8 über den Transporteur 5 weggefördert. Nach jedem elften Umsetzprozess sind auch die Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 7 gefüllt und werden über diesen Transporteur aus der Umsetzstation 8 weggefördert.
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Wie die 1 weiterhin zeigt, ist der Arbeitsbereich des Roboters 10 aus Sicherheitsgründen durch eine Einhausung 13 nach außen hin geschlossen. In dieser Einhausung 13 ist die Umsetzposition der Umsetzstation 8 gebildet. Die Einhausung 13 besitzt Türen 14, über die das Innere der Einhausung 13 zugänglich ist. Weiterhin sind in der Einhausung 13 Öffnungen für den Durchtritt der beispielsweise von Scharnierbandketten mit entsprechenden Geländern gebildeten Transporteure 5–7 vorgesehen.
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Bei der für die 1 gewählten Darstellung werden die vollen Flaschenkästen 3 sowie die leeren Flaschenkästen 4 jeweils auf Paletten gestapelt, rechts zugeführt und von dem jeweiligen Palettenstapel beispielsweise von Hand auf die Transporteure 5–7 aufgesetzt. Die leeren Flaschenkästen 3 sowie die gefüllten Flaschenkästen 4 werden bei der Darstellung der 1 links, beispielsweise wiederum manuell von den Transporteuren 5–7 abgenommen und für die weitere Verwendung auf Paletten gestapelt.
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Die 6 zeigt die Anlage 1 für die Verwendung beim Umsetzen der Getränkeflaschen 2 beispielsweise als Leergut aus den mit diesen Flaschen gefüllten Flaschenkästen 4 in die Flaschenkästen 3. Hierfür werden die Flaschenkästen 4 mit den Getränkeflaschen 2 bei der für die 6 gewählten Darstellung rechts auf die Transporteure 6 und 7 aufgesetzt und zwar wiederum derart, dass diese Flaschenkästen in der vorstehend beschriebenen Weise jeweils Gruppen von fünf Flaschenkästen bilden. Die leeren Flaschenkästen 3 werden auf den Transporteur 5 aufgesetzt, und zwar derart, dass diese Flaschenkästen in der vorstehend beschriebenen Weise jeweils eine Gruppe von drei Flaschenkästen 3 bilden. Das Umsetzen der Flaschen aus den Flaschenkästen 4 in die Flaschenkästen 3 erfolgt dann in umgekehrter Weise, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit der 2 beschrieben wurde, d. h. mit dem Mehrfachgreifer 11 werden zunächst die Flaschen aus den fünf Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 6 entnommen und dann jeweils eine Flasche 2 aus jedem Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 7. Anschließend werden die an dem Mehrfachgreifer 11 frei hängenden Flaschen 2 neu formiert, sodass diese Flaschen dann die senkrecht zur Transportrichtung A bzw. in Querrichtung des Mehrfachgreifers 11 sich erstreckenden Reihen R1–R15 bilden und die Flaschen 2 so in die auf dem Transporteur 5 bereit stehenden drei Flaschenkästen 3 eingesetzt werden können.
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Um das beschriebene Umsetzen der Flaschen 2 aus den Flaschenkästen 3 in die Flaschenkästen 4 bzw. umgekehrt zu ermöglichen, ist es notwendig, dass an dem Mehrfachgreifer 11 fünf Greiferelemente 12, d. h. jeweils ein Greiferelement 12 der mittleren Reihe jeder Gruppe G1–G5 gegenüber den restlichen Greiferelementen 12 in vertikaler Richtung anhebbar und absenkbar sind. Weiterhin ist es erforderlich, dass jeweils die vier Greiferelemente der äußeren Reihen jeder Gruppe G1–G5 in der Achsrichtung senkrecht zur Transportrichtung A bzw. in Querrichtung Q des Mehrfachgreifers 11 gegenüber den restlichen Greiferelement 12 verschiebbar sind und außerdem sämtliche Greiferelemente auch in Längsrichtung L des Mehrfachgreifers 11 für das Zusammenschieben der Gruppen G1–G5 und deren Reihen beweglich sind.
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Die 3–5 zeigen eine mögliche Ausführungsform des Mehrfachgreifers. Dieser besteht im Wesentlichen aus einem rechteckförmigen Tragrahmen 15, dessen Längsseiten 15.1 die Längsachse L des Mehrfachgreifers 11 und dessen Schmalseiten 15.2 die Querachse Q des Mehrfachgreifers 11 definieren. An der Oberseite des Tragrahmens 15 ist gefedert (Federn 16) ein Befestigungsrahmen 17 mit Befestigungsplatte 18 vorgesehen, an der der Tragrahmen 15 bzw. Mehrfachgreifer 11 mit dem Roboterarm 9 durch Verschrauben verbunden ist. Im Tragrahmen 15 sind mehrere parallel zu den Schmalseiten 15.2 sich erstreckende Stege 19 bzw. 20 vorgesehen, an denen die Greiferelemente 12 gehalten sind. Die Anzahl der Stege 19 und 20 ist in Summe gleich der Anzahl der Reihen R1–R15, d. h. es sind insgesamt fünfzehn Stege 19 und 20 vorgesehen. Die Stege 19, die den Reihen R1, R3, R4, R6, R7, R9, R10, R12, R13 und R15 zugeordnet sind, sind jeweils zweiteilig ausgebildet, d. h. sie bestehen aus einem im Tragrahmen 15 für eine Bewegung in Mehrfachgreiferlängsrichtung L gelagerten Führungssteg 19.1 und aus einem auf diesem Führungssteg in Mehrfachgreiferquerrichtung Q verschiebbar gelagerten Stegelement 19.2, an welchem die dem jeweiligen Steg 19 zugehörigen Greiferelemente 12 vorgesehen sind. Für die Relativbewegung des Stegelementes 19.2 zum Stegelement 19 ist weiterhin an jedem Steg 19 ein Pneumatik-Zylinder 21 vorgesehen.
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An den Stegen 20, die ebenfalls senkrecht zu ihrer Längserstreckung in Mehrfachgreiferlängsrichtung L beidendig verschiebbar am Tragrahmen 15 gehalten sind, sind jeweils vier Greiferelemente 12 befestigt. Weiterhin ist an jedem Steg 20 ein u. a. von einem Pneumatik-Zylinder 21 gebildetes Hubelement 22 vorgesehen, an dem ein Greiferelement 12 befestigt ist und mit dem dieses Greiferelement in vertikaler Richtung, d. h. in einer Achsrichtung senkrecht zur Ebene des Tragrahmens 15 angehoben und abgesenkt werden kann, und zwar zum Einsetzen der überzähligen Flaschen 2.1 in die Flaschenkästen 4 auf dem Transporteur 7 bzw. zum Entnehmen von Flaschen 2 aus diesen Flaschenkästen.
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Im Tragrahmen 15 sind weitere Pneumatik-Zylinder 23 vorgesehen, mit denen das Bewegen der Stege 19 und 20 und damit der an diesen Stegen vorgesehenen Greiferelemente 12 in Mehrfachgreiferlängsrichtung erfolgt.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anlage
- 2
- Getränkeflasche
- 2.1
- überzählige Flasche
- 3, 4
- Flaschenkasten
- 3.1, 4.1
- Flaschenkastenlängsseite
- 3.2, 4.2
- Flaschenkastenschmalseite
- 5, 6, 7
- Transporteur
- 8
- Umsetzstation
- 9
- Roboterarm
- 10
- Roboter
- 11
- Mehrfachgreifer
- 12
- Greiferelement
- 13
- Einhausung
- 14
- Tür
- 15
- Tragrahmen
- 15.1
- Tragrahmenlängsseite
- 15.2
- Tragrahmenschmalseite
- 16
- Feder
- 17
- Befestigungsrahmen
- 18
- Befestigungs- oder Verbindungsplatte
- 19
- Steg
- 19.1, 19.2
- Stegelement
- 20
- Steg
- 21
- Betätigungs- oder Pneumatik-Zylinder
- 22
- Hubelement
- 23
- Betätigungs- oder Pneumatik-Zylinder
- A
- Förderrichtung der Transporteure 5, 6 und 7
- L
- Mehrfachgreiferlängsrichtung
- Q
- Mehrfachgreiferquerrichtung
