DE202011051411U1

DE202011051411U1 - Vorrichtung zum Anbringen einer Schnittbahn an einer Umverpackung

Info

Publication number: DE202011051411U1
Application number: DE201120051411
Authority: DE
Original assignee: BERNHARD HOERL GmbH; Bernhard Horl GmbH
Current assignee: ALS AUTOMATIC LOGISTIC SOLUTIONS GMBH, DE
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2021-09-23

Abstract

Vorrichtung zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn (A) an einer Umverpackung (18) umfassend: – zumindest eine Linearführungseinheit (20a (10a, 10b, 10c) gekoppelt oder koppelbar ist, welche zum Anbringen der wenigstens einen Schnittbahn (A) vorgesehen ist, wobei die zumindest eine Schneideinheit (10a, 10b, 10c) zumindest ein Schneidelement (10.1a, 10.1b, 10.1c) aufweist, – eine Sensoreinheit (14a, 14b, 14c), welche zumindest zur Erkennung einer Fläche (18a, 18b, 18c, 18d, 18e) der Umverpackung (18) vorgesehen ist, – eine Positioniereinheit (12a, 12b, 12c), welche zur Positionierung und/oder Fixierung der Umverpackung (18) in einer Schneidposition (X) vorgesehen ist, – eine Transporteinheit (16a, 16b, 16c) mit einer Transportbahn (16.2a, 16.2b, 16.2c, 22.2, 36.1, 40.1), welche zum Transportieren der Umverpackung (18) zur und/oder durch eine Schneidposition (X) vorgesehen ist, wobei ein Verfahrweg (S) des zumindest einen Schneidelements (10.1a, 10.1b, 10.1c) relativ zur Umverpackung (18) durch wenigstens...

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Vorrichtungen zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Diese haben die Aufgabe, eine hohe Stückzahl von Umverpackungen in möglichst kurzer Zeit ohne Beschädigung der verpackten Produkte zu öffnen, damit der Inhalt zum Entnehmen bereitgestellt oder vollständig ausgepackt werden kann. In konventionellen Vorrichtungen zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung wird diese Aufgabe durch großen technischen Aufwand gelöst, wobei die Einstellungen der Parameter zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung üblicherweise auf eine Größe der Umverpackung abgestimmt werden.
Aus der Patentschrift US-6,694,852 B1 ist eine Schneidvorrichtung für Umverpackungen bekannt, die eine zum Transportieren von Umverpackungen vorgesehene Transporteinheit, zwei zum Auftrennen der transportierten Umverpackungen örtlich getrennte Schneideinheiten und eine Hubeinrichtung aufweist, die am Ende der Transporteinheit mittels Saugelementen zuerst den Deckel entfernt und dann den Verpackungsinhalt aus der geöffneten Umverpackung anhebt. In der Hubeinrichtung wird der Verpackungsinhalt von der Umverpackung getrennt.
Aus der Patentschrift US 7,720,567 B2 ist eine Schneidvorrichtung für Umverpackungen bekannt, die eine zum Transportieren von Umverpackungen vorgesehene Transporteinheit, eine Sensoreinheit zum Vermessen der Höhe und Breite sowie der Lage der Umverpackung, eine Positioniereinheit zur Fixierung der Umverpackung während der Bearbeitung und eine Robotereinheit mit einer Schneideinrichtung zum Auftrennen der transportierten Umverpackungen aufweist. Zur Steuerung und Koordinierung der Transporteinheit, der Positioniereinheit und der Robotereinheit umfasst die Schneidvorrichtung für Umverpackungen eine Rechnereinheit, die einen Bewegungsablauf und ein Schnittmuster der Robotereinheit berechnet, basierend auf den ermittelten Daten der Sensoreinheit über die Umverpackung und auf der hinterlegten Software. Genauer werden, um ein Schnittmuster ausführen zu können, die Kantenlängen der Umverpackung vermessen und die Messwerte an die Steuerung übermittelt, die daraus die Bewegungsabläufe der Robotereinheit entsprechend dem Schnittmuster errechnet.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung bereitzustellen, die bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion ein schnelles Auftrennen von Umverpackungen ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn an einer Umverpackung zeichnet sich aus durch eine Linearführungseinheit, welche mit zumindest einer Schneideinheit gekoppelt oder koppelbar ist und welche zum Anbringen der wenigstens einen Schnittbahn vorgesehen ist, wobei die zumindest eine Schneideinheit zumindest ein Schneidelement aufweist, durch eine Sensoreinheit, welche zumindest zur Erkennung einer Fläche der Umverpackung vorgesehen ist, durch eine Positioniereinheit, welche zur Positionierung und/oder Fixierung der Umverpackung in einer Schneidposition vorgesehen ist, durch eine Transporteinheit mit einer Transportbahn, welche zum Transportieren der Umverpackung zur und/oder durch eine Schneidposition vorgesehen ist, wobei ein Verfahrweg des zumindest einen Schneidelements relativ zur Umverpackung durch wenigstens einen Sensor der Sensoreinheit vorgebbar ist, der in einer definierten geometrischen Beziehung zu dem zumindest einen Schneidelement steht.
In diesem Zusammenhang soll unter „Einheit” insbesondere eine Gesamteinheit verstanden werden, welche auch aus mehreren Einzeleinheiten bestehen kann. In vorteilhafter Weise werden in kurzer Zeit hohe Stückzahlen von Umverpackungen in konstant gleicher Qualität ohne Beschädigung der verpackten Produkte geöffnet, da der Vorgang des Anbringens von einer Schnittbahn an einer Umverpackung bzw. der Vorgang des Auftrennens der Umverpackung nahezu automatisiert ablaufen kann. Dabei spielen die Abmessungen der insbesondere rechteckigen Umverpackungen für die erfindungsgemäße Vorrichtung keine Rolle, da diese die jeweiligen Flächen der Umverpackung individuell erkennen und bearbeiten kann. Diese Anpassung erfolgt mit einfachen technischen Mitteln und mit baulich kostengünstigen Bauteilen, die auf Grund ihrer einfachen Funktion und Konstruktion zuverlässig hohe Stückzahlen von Umverpackungen bearbeiten können. Vorteilhaft kann ein individuelles Abmessen der Kantenlängen der Umverpackungen und Verarbeiten der erfassten Messwerte unterbleiben, womit teure Sensoren eingespart werden können. Durch die definierte geometrische Beziehung zwischen dem zumindest einen Schneidelement und der Sensoreinheit bzw. dem Sensor ist automatisch die Position der Schneideinheit und des Schneidelements bekannt. Dies ist insbesondere unabhängig von den konkreten Abmessungen der Umverpackung.
Durch die Möglichkeit einer automatischen Zuführung insbesondere unterschiedlich großer Umverpackungen in die Schneideinheit entfällt eine arbeitsaufwändige Vorsortierung durch das Personal, wodurch sich eine erhebliche Zeitersparnis ergibt und Personalkosten gespart werden können. Besonders vorteilhaft ist, insbesondere bei gleicher Größe der Umverpackungen, der kontinuierlich hohe Durchsatz mit einer stets konstanten Qualität, die durch manuelle Bearbeitung durch Personal nicht möglich ist. Ein Betrieb der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung bzw. zum Auftrennen von Umverpackungen ist somit auch über längere Zeit ohne manuellen Eingriff möglich. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung bzw. zum Auftrennen von Umverpackungen auf Grund ihrer kompakten Bauweise eine platzsparende nachträgliche Aufstellung und Eingliederung in bestehende Fertigungsprozesse.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann der wenigstens eine Sensor dem zumindest einen Schneidelement vorauseilend angeordnet sein. In vorteilhafter Weise können hierdurch die sensorisch erfassten Steuersignale der Sensoreinheit direkt und in Echtzeit übermittelt werden, wodurch eine schnelle Umsetzung der Bewegung des Führungselements bzw. des Schneidelements erfolgen kann. In weiterer vorteilhafter Weise brauchen die erfassten Steuersignale der Sensoreinheit während des Betriebs nicht gespeichert oder aus einem Datenspeicher empfangen werden, wie dies bei der Vorrichtung aus dem Stand der Technik der Fall ist, da die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Sensoreinheit die jeweiligen Flächen oder auch Kanten der Umverpackung individuell in Echtzeit sensiert und dadurch zeitraubende und kostenintensive Programmierungen, wie beispielsweise bei einem Roboter, entfallen. Die Sensoren der Sensoreinheit erfassen lediglich Steuersignale, die dann den Verfahrweg bestimmen, eine aufwändige Vermessung der Umverpackung zur Bereitstellung von Messwerten der Abmessungen der Umverpackung erfolgt jedoch nicht. Unabhängig von den Abmessungen der Umverpackung ist der Abstand zwischen Schneideinheit bzw. Schneidelement und Sensor fest vorgegeben, so dass durch die Position des Sensors auch die Position der Schneideinheit bekannt ist.
Die vorauseilende Sensoreinheit gewähreistet während des gesamten Betriebs der Vorrichtung eine schnelle kollisionsfreie Bewegung der zueinander beweglichen Einheiten und Elemente, insbesondere des Schneidelements, und somit eine störungsfreien Prozessverlauf. Auf Grund der Sensoreinheit benötigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen im Gegensatz zum Stand der Technik keinen kostenaufwändigen Roboter oder zeitraubenden Programmierungsaufwand. Die Sensoreinheit kann besonders platzsparend sowie mit geringerem Gewicht in die Vorrichtung integriert werden, wodurch sich in vorteilhafter Weise eine bauraumsparende Ausführung der Vorrichtung ergibt und damit zusätzlich eine deutliche Materialersparnis und eine Kostenersparnis möglich ist. Die gewichtsreduzierte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen ist dadurch besonders agil und zeitsparend, so dass die Sensoreinheit und somit das Schneidelement aus der Bereitstellungsposition reaktionsfreudig und schnell in die Bearbeitungsposition bzw. an die seitlichen Flächen in beliebiger Höhe der Umverpackung bewegbar ist, unabhängig von der Größe der Umverpackung und ohne Programmieraufwand des Bewegungsablaufs, wie im Stand der Technik erforderlich. Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik liegt darin, dass die Sensoreinheit die Herstellung einer sensorgesteuerten Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen ermöglicht, die mit verhältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand bzw. geringem Materialaufwand ausgeführt werden kann und dementsprechend wesentlich kostengünstiger ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann die zumindest eine Linearführungseinheit ein in einer vertikalen Richtung bewegbares Führungselement aufweisen, an welchem der wenigstens eine Sensor der Sensoreinheit gelagert oder lagerbar ist. In vorteilhafter Weise befindet sich dadurch die Sensoreinheit unmittelbar im Bereich der Schnittbahn und ist vorzugsweise über ein Führungselement in einer vertikalen Ebene stufenlos bewegbar. Somit kann die Sensoreinheit in unterschiedlichen Höhen eine Umverpackung bzw. eine Fläche einer Umverpackung sicher sensorisch erfassen, wodurch die Sensoreinheit während des Betriebs der Vorrichtung zusätzlich eine Kontrollfunktion bzw. Sicherheitsfunktion erfüllt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann die zumindest eine Schneideinheit am Führungselement gelagert oder lagerbar sein. In vorteilhafter Weise sind dadurch die Sensoreinheit und die Schneideinheit an einem Führungselement platzsparend nebeneinander angeordnet. Demzufolge sind beide gleichzeitig im Bearbeitungsbereich der Umverpackung und können über das Führungselement vorzugsweise in einer vertikalen Ebene stufenlos verschoben werden und somit in unterschiedlichen Höhen eine Fläche einer Umverpackung bearbeiten bzw. eine große Fläche einer Umverpackung mit einem Perforationsschnitt versehen. Des Weiteren kann die Schneideinheit aus der Bereitstellungsposition schnell in die Bearbeitungsposition bzw. an die seitlichen Flächen in beliebiger Höhe der Umverpackung transportiert werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die Schneideinheit während des Betriebs der Vorrichtung automatisch austauschbar ist und somit keine unerwünschten Stillstandzeiten entstehen.
Des Weiteren kann die Schneideinheit einen Schneidkopf aufweisen, der das wenigstens eine Schneidelement trägt, wobei mindestens zwei Schneidelemente an einem Umfang des Schneidkopfs vorgesehen sind, die am Umfang des Schneidkopfs beabstandet angeordnet sind. In vorteilhafter Weise kann für die erfindungsgemäße Vorrichtung der Schneidkopf in einer Ausgestaltung mit nur einem Schneidelement oder einer weiteren Ausgestaltung mit mehreren Schneidelementen ausgeführt werden, wobei beide Ausgestaltungen der Schneideinheit einen bauraumsparend dimensionierten Schneidkopf mit auswechselbaren Schneidelementen aufweisen, wodurch der Verfahrweg zur Anbringung einer Schnittbahn an der Umverpackung verkürzt und die Bearbeitungsdauer gesenkt wird. In vorteilhafter Weise gewährleistet die Ausgestaltung der Schneideinheit mit mehreren Schneidelementen eine besonders lange Standzeit bzw. Lebensdauer der einzelnen Schneidelemente.
Bevorzugt kann jedes Schneidelement zwischen zwei Gleitflächen angeordnet sein. In vorteilhafter Weise stützen sich vorzugsweise zwei Gleitflächen mit einem definierten Druck auf einer Fläche der Umverpackung ab. Das zwischen zwei Gleitflächen angeordnete Schneidelement gewährleistet mit einer definiert eingestellten Schnitttiefe bzw. Eindringtiefe in die Fläche der Umverpackung, die eventuell uneben ist, somit einen reproduzierbaren Qualitätsschnitt. Insbesondere ermöglichen die erfindungsgemäßen Gleitflächen während des Schneidvorgangs ein schnelles und sicheres Verfahren bzw. reibungsfreies Gleiten entlang der Umverpackung, wodurch in kurzer Zeit hohe Stückzahlen der Umverpackung bearbeitet werden können.
Zweckmäßigerweise kann jedes der Schneidelemente einer anderen Fläche der Umverpackung zugeordnet sein. Damit die beiden Gleitflächen des Schneidkopfs an der Fläche der Umverpackung anliegen und, um eine kontinuierliche Schnittbahn an der Umverpackung anzubringen, muss weder der Schneidkopf noch die Umverpackung um 90° gedreht werden. Hierdurch erfolgt eine relativ schnelle Ausrichtung des Schneidkopfs an der Fläche der Umverpackung, wodurch die Bearbeitungsdauer sinkt. Zudem hat das den Vorteil, dass alle Flächen der Umverpackung in konstant gleicher Qualität schnell bearbeitet werden können, da jeder seitlichen Fläche der Umverpackung jeweils ein Schneidelement zugeordnet ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann das zumindest eine Schneidelement einen horizontalen und/oder vertikalen Schnitt ausführen. In vorteilhafter Weise kann das Schneidelement in Form von unterschiedlichen Werkzeugen ausgeführt sein und damit eine Vielzahl von Bewegungsabläufen ausführen, um somit auch kompliziertere Schnittmuster durchzuführen, so dass viele gewünschte Schnitte bzw. Ausführungen von Umverpackungen herstellbar sind. In vorteilhafter Weise kann das Schneidelement sowohl als Werkzeugträger als auch als Schnittwerkzeug selbst fungieren. Hierdurch ist besonders ein sicheres Halten und Bewegen des Werkzeugs möglich, so dass die jeweiligen horizontalen oder vertikalen Schnitte tatsächlich umgesetzt bzw. durchgeführt werden können und dadurch der Betrieb der Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen ungestört ablaufen kann.
Bevorzugt kann das zumindest eine Schneidelement eine einstellbare Schnitttiefe aufweisen. In vorteilhafter Weise kann zum Schneiden unterschiedlicher Materialdicken der Umverpackungen die Schnitttiefe bevorzugt stufenlos eingestellt werden, ohne dass der Inhalt der Umverpackungen beschädigt wird. Durch derart gestaltete Schneidelemente ist eine gleichbleibende Schnitttiefe bzw. Schnittqualität der geschnittenen Umverpackungen gewährleistet.
Eine günstige Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann vorsehen, dass derselbe Sensor, welcher die Fläche der Umverpackung erkennt, den Verfahrweg des zumindest einen Schneidelements sensiert. In vorteilhafter Weise erfüllt ein derartiger Sensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig mehrere Funktionen, wodurch nicht nur Bauraum und Gewicht des Schneidelements verringert werden, sondern auch die Datenmenge der anfallenden Steuersignale. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist hierfür keine komplizierte Datenverarbeitung mit aufwändigen Programmen notwendig, wodurch die Erfassung und Umsetzung der Steuersignale in eine Bewegung des Schneidelements schnell erfolgen kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann die Umverpackung in der Schneidposition entlang der Transportrichtung verschiebbar gelagert sein. In vorteilhafter Weise ermöglicht die Transporteinheit durch einfaches Verschieben der Umverpackung in und entgegen der Transportrichtung eine sehr schnelle Bearbeitung aller vier Flächen der Umverpackung. Auf Grund dieser Ausführung ist die Herstellung einer derartigen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung besonders bauraumsparend und kostengünstig, da die Umverpackung lediglich entlang der Transportbahn bewegt und kein zusätzlicher Einbauraum benötigt wird.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Umverpackung in der Schneidposition quer zu der Transportrichtung verschiebbar sein kann. In vorteilhafter Weise kann hierdurch mit einfachen Mitteln eine Umverpackung definiert an einer stationär angeordneten Schneideinheit vorbei in die Schneidposition bewegt werden, wodurch eine derartigen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung ebenfalls besonders kostengünstig im Gegensatz zum Stand der Technik herstellbar ist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Umverpackung in der Schneidposition auf der Transportbahn drehbar gelagert sein kann. In vorteilhafter Weise ermöglicht diese Ausführung der Transportbahn eine Drehung der Umverpackung, vorzugsweise jeweils um 90°, wobei die Transportbahn besonders einfach und platzsparend in die Vorrichtung integriert werden kann, wodurch eine sehr schnelle Bearbeitung aller vier Flächen der Umverpackung möglich ist.
Weist die Transporteinheit eine Dreheinrichtung oder eine Schlitteneinrichtung auf, hat dies hat den Vorteil, dass dem Anwender mehrere Ausführungen der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung angeboten werden können, die qualitativ eine gleichwertige Bearbeitungsqualität gewährleisten. Diese unterscheiden sich in der technischen Ausstattung, in der Bearbeitungsgeschwindigkeit und in der Baugröße. Die Ausführung mit der Dreheinrichtung weist insbesondere auf Grund der gleichzeitigen beidseitigen Bearbeitung der Umverpackung mit zwei Schneidelementen eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit auf. Der Anwender kann aber auch entsprechend seiner räumlichen Bedingungen eine passsende Variante auswählen und so die optimale Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung in seinen Arbeitsprozess integrieren.
Zweckmäßigerweise kann die Transportbahn eine Aussparung zur Aufnahme der Dreheinrichtung oder der Schlitteneinrichtung aufweisen. In vorteilhafter Weise ist dadurch sowohl die Dreheinrichtung als auch die Schlitteneinrichtung platzsparend in der Transporteinheit integriert. Insbesondere die stationär angeordnete Dreheinrichtung ermöglicht durch einen einzigen zusätzlichen Bearbeitungsschritt, nämlich durch eine einfache 90° Drehung, eine sehr schnelle Bearbeitung aller vier Flächen der Umverpackung. Auf Grund der multifunktionalen Ausführung der Schlitteneinrichtung mit integrierter Positioniereinheit und Transporteinheit ist die Herstellung der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung besonders praktisch und kostengünstig. Diese alternativen Ausführungen können als preisgünstige Alternativen zu einem Roboter eingesetzt werden und vermeiden dadurch den Programmieraufwand für einen Roboter. Ferner ist hierdurch ein sicherer und schonender Transport von Umverpackungen möglich.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann die Linearführungseinheit parallel zur Transportbahn angeordnet und senkrecht zur Transportbahn bewegbar sein. In vorteilhafter Weise ist die Linearführungseinheit derart ausgebildet, dass sie stufenlos senkrecht über die Transportbahn in einer horizontalen Ebene bewegt werden kann und vorzugsweise die ihr zugewandten seitlichen Flächen von unterschiedlich großen bzw. breiten Umverpackungen, die in die erfindungsgemäße Vorrichtung transportiert werden, automatisch erreichen und bearbeiten kann. Somit kann die Schneideinheit eine Umverpackung über die gesamte Länge in einer Höhe bearbeiten.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann die Linearführungseinheit senkrecht zur Transportbahn angeordnet und parallel zur Transportbahn bewegbar sein. In vorteilhafter Weise ist die Linearführungseinheit derart ausgebildet, dass sie stufenlos parallel über die Transportbahn in einer horizontalen Ebene bewegt werden kann und vorzugsweise die ihr zugewandten seitlichen Flächen von unterschiedlich großen bzw. breiten Umverpackungen, die in die erfindungsgemäße Vorrichtung transportiert werden, automatisch erreichen und bearbeiten kann. Somit kann die Schneideinheit eine Umverpackung über die gesamte Länge in einer Höhe bearbeiten.
Zweckmäßigerweise können zwei in einer horizontalen Richtung bewegbare Linearführungseinheiten vorgesehen sein. Insbesondere kann die Umverpackung zwischen den beiden Linearführungseinheiten platziert sein. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine vereinfachte Ausführung der Transporteinheit, da die Umverpackung während der Bearbeitung in der Transporteinheit der Vorrichtung angehalten wird. Des Weiteren ist eine sichere Lagerung und störungsfreie Funktion der vertikalen Bewegung des Führungselements und damit der Schneideinheit während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung gewährleistet.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann die Positioniereinheit in Wirkverbindung mit der Schneideinheit stehen. In vorteilhafter Weise dient die Schneideinheit nicht nur zur Aufnahme vom Schneidelement, sondern auch noch zur Unterbringung und Integration von diversen Funktionseinrichtungen, wie zum Beispiel der Positioniereinheit, die zur Fixierung der Umverpackung in der Schneidvorrichtung vorgesehen ist. Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Ausgestaltung liegt in der kompakten zweckdienlichen Anordnung der verschiedenen Komponenten, wie beispielsweise der Positioniereinheit und der Schneideinheit, mit einem großen verfügbaren Bewegungsraum in vertikaler Richtung, wodurch nicht nur ein tief unten liegender Schnittbereich sondern auch ein hoch oben liegender Schnittbereich innerhalb der Vorrichtung erreicht werden kann. Grundsätzlich ergeben sich durch die kompakte Bauweise kurze Bearbeitungswege und demzufolge können hohe Stückzahlen von Umverpackungen logistisch bearbeitet werden, wodurch sich eine große Zeitersparnis ergibt.
Zweckmäßigerweise kann die Positioniereinheit mindestens eine Spanneinrichtung aufweisen, die jeweils mit einem Führungselement der Linearführungseinheit oder mit der Schlitteneinrichtung verbunden ist. In vorteilhafter Weise können die Schneideinheit und die Spanneinrichtung an einem Führungselement platzsparend übereinander oder räumlich getrennt voneinander angeordnet sein. Bei der Ausführung mit der Dreheinrichtung sind die beiden Schneideinheiten und die Spanneinrichtungen immer auf nahezu gleicher Höhe an der Umverpackung positioniert, so dass die Schneideinheit und die Spanneinrichtung an der gleichen Stelle oder zumindest an definierter Stelle an der Umverpackung anliegen, wodurch das Risiko einer Störung des Betriebs reduziert wird. Im Gegensatz dazu sind bei der Ausführung mit der Schlitteneinrichtung die Schneideinheit und die Spanneinrichtung in vorteilhafter Weise derart räumlich getrennt angeordnet, dass deren Funktionen optimal ausgeführt werden bzw. sich nicht gegenseitig beeinträchtigen können, wodurch ebenfalls ein störungsfreier Bearbeitungsprozess gewährleistet wird.
Zudem ist es von besonderem Vorteil, dass die Schlitteneinrichtung sowohl die Funktion einer Transporteinheit als auch die Funktion einer Positioniereinheit erfüllt und dadurch die Herstellkosten der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung deutlich reduziert werden können.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung kann die Spanneinrichtung als Spannleiste ausgeführt sein, die an zumindest einer Fläche einer Umverpackung anlegbar ist. Besonders vorteilhaft ist die bauraumsparende und dennoch in horizontaler Richtung zweckdienlich großflächige Anlagefläche der Spannleisten. Diese stützt sich bei der Kontaktaufnahme mit der Umverpackung großflächig gegen diese ab, wobei die Kontaktaufnahme durch einen vorauseilenden Sensor erkannt wird und dadurch eine Beschädigung des Inhalts der Umverpackung durch die Spanneinrichtung vermieden wird.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung können die Schneideinheit und die Positioniereinheit unabhängig voneinander betätigbar sein. Insbesondere wird hierdurch eine Kollision bzw. eine Fehlfunktion der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung sicher vermieden, da die Bewegungen der Schneideinheit und der Positioniereinheit nacheinander erfolgen, bzw. nach dem Lösen von der Umverpackung beide inaktiv sind.
Ferner kann die Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung eine Anschlageinrichtung aufweisen, welche zum Abfangen von Umverpackungen in der Transporteinheit vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise ist die Anschlageinrichtung derart in der Transporteinheit untergebracht, dass diese auch bei hohen Stückzahlen ideal positioniert ist und problemlos durch einfache technische Mittel auf den Transportvorgang abgestimmt werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Anschlageinrichtung in Transportrichtung in einem Endbereich der Dreheinrichtung oder der Schlitteneinrichtung und/oder im Anschluss an die Dreheinrichtung oder der Schlitteneinrichtung angeordnet sein kann. Somit wird für die Anschlageinrichtung kein zusätzlicher Einbauraum benötigt. In vorteilhafter Weise kann hierdurch mit einfachen Mitteln eine definierte Lagebestimmung erfolgen. Die erfindungsgemäße Anschlageinrichtung erfordert im Hinblick auf die Funktion der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung nur einen geringen Aufwand.
In einer Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung eine elektrische Antriebseinheit aufweisen, die zum Antreiben der Schneideinheit und/oder der Positioniereinheit und/oder der Transporteinheit vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise kann die elektrische Antriebseinheit in der Schneidvorrichtung gezielt auf den jeweiligen Bedarfsfall bzw. auf die jeweilige Größe der Umverpackungen abgestimmt werden, indem durch Auswahl des elektrischen Antriebs die Auslösezeiten und somit die Geschwindigkeiten der Schneideinheit und/oder der Positioniereinheit und/oder der Transporteinheit beeinflussbar sind. Die elektrische Antriebseinheit ist dabei vorzugsweise als Servomotor oder als Schrittmotor ausgeführt, der innerhalb oder außerhalb in axialer Verlängerung der Schneideinheit und/oder der Positioniereinheit und/oder der Transporteinheit angeordnet ist, so dass eine einfache Ansteuerung der Mechanik erreicht wird. Die elektrische Antriebseinheit weist für die vorgesehenen Funktionen eine optimale Anordnung mit einem günstigen Kraftlinienverlauf auf. Da die Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung im Wesentlichen automatisch arbeitet, ergibt sich ein konstanter Betrieb mit kalkulierbaren Stückzahlen.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung können die Schneideinheit, die Positioniereinheit, die Sensoreinheit und die Dreheinrichtung oder die Schlitteneinrichtung in einem Gehäuse angeordnet sein. In vorteilhafter Weise sind durch die konzentrierte räumliche Anordnung der zusammenwirkenden Einheiten und Einrichtungen der Schneidvorrichtung alle funktionsrelevanten Einheiten kompakt in einem Gehäuse untergebracht. Hierdurch weisen alle Bewegungsabläufe der zusammenwirkenden Einheiten und Einrichtungen der Schneidvorrichtung vorzugsweise kurze Verfahrwege auf, wodurch sich eine erhebliche Zeitersparnis und Kostenersparnis ergibt. Zudem ist in kurzer Zeit eine Bearbeitung der Umverpackungen in großen Mengen möglich. Durch die voneinander unabhängige Ansteuerung der Schneideinheit, der Positioniereinheit, der Sensoreinheit und der Dreheinrichtung bzw. der Schlitteneinrichtung in der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung können die einstellbaren Einheiten in vorteilhafter Weise individuell an die Umverpackungen angepasst werden.
Die Vorrichtung kann mit einem vorteilhaften Betriebsverfahren zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn an einer Umverpackung betrieben werden. Die Vorrichtung ist so ausgestaltet, dass folgende Schritte ausführbar sind. Zuerst wird eine Umverpackung in eine Schneidposition eingebracht, dann ein Sensor zugestellt, der eine Fläche der Umverpackung in der Schneidposition detektiert, dann wird ein Schneidkopf mit wenigstens einem Schneidelement bei oder nach Detektion der Fläche der Umverpackung angelegt, und schließlich wird ein Schneidkopf entlang der Umverpackung in einer ersten Richtung entlanggeführt, bis auf der Basis eines Sensorsignals ein Ende der Umverpackung in der ersten Richtung erkannt wird. In vorteilhafter Weise ist hierdurch auf einfache und kostengünstige Weise ein zuverlässiges Verfahren zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn an einer Umverpackung realisierbar, indem eine einzige Sensoreinheit die Flächen der Umverpackung erkennt und den Schneidkopf entlang der Flächen der Umverpackung steuert.
Das Entlangführen des Schneidkopfs kann entlang der Umverpackung in wenigstens einer zweiten, zur ersten Richtung orthogonalen Richtung erfolgen, bis auf der Basis eines Sensorsignals ein Ende der Umverpackung in der zweiten Richtung erkannt wird. Bevorzugt handelt es sich hier um ein einfaches sensorgesteuertes Verfahren, mit dem sich Umverpackungen mit hoher Genauigkeit in großer Stückzahl preisgünstig und wirtschaftlich sinnvoll bearbeiten bzw. öffnen lassen.
In vorteilhafter Weise kann das Entlangführen des Schneidkopfs wiederholbar sein, bis eine gewünschte Anzahl von Richtungen entlang der Umverpackung zurückgelegt sind. Dadurch kann eine Umverpackung in kurzen Bearbeitungszyklen in hohen Stückzahlen besonders präzise und schnell bearbeitet werden.
Vorteilhaft können zwei parallele Flächen der Umverpackung simultan aufschneidbar oder anschneidbar sein. Dadurch kann eine Umverpackung in kurzen Bearbeitungszyklen in hohen Stückzahlen besonders präzise und kostengünstig bearbeitet werden. In günstiger Weise ermöglicht das Verfahren eine Rundumbearbeitung aller seitlichen Flächen der Umverpackung mit doppelter Geschwindigkeit, wodurch das Verfahren zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn an einer Umverpackung, im Gegensatz zum Stand der Technik, besonders kostengünstig und wirtschaftlich eingesetzt werden kann.
Günstigerweise kann die Umverpackung nach einem Schnittvorgang in einer Richtung um einen Winkel, insbesondere um 90°, drehbar sein. Hierdurch kann die Bearbeitungszeit beim Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn an einer Umverpackung zusätzlich reduziert werden, da die zu bearbeitende Fläche der Umverpackung immer parallel zur Schneideinheit angeordnet ist und somit die Schneideinheit nicht um die Umverpackung herum verfahren werden muss.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:
1 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung mit einem Gehäuse, das eine Schneideinheit, eine Sensoreinheit, eine Positioniereinheit und zumindest teilweise eine Transporteinheit umgibt und ein an einer Außenseite des Gehäuses angeordnetes Steuerungselement,
2 in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 1,
3 in einer Draufsicht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 1,
4a in einer perspektivischen Darstellung eine Schneideinheit mit einem Schneidkopf mit Schneidelementen und mit Sensoren, die eine Fläche einer Umverpackung erkennen,
4b in einer perspektivischen Darstellung die Schneideinheit mit den Sensoren aus 4a, die einen Verfahrweg entlang einer Fläche der Umverpackung sensieren,
4c in einer perspektivischen Darstellung die Schneideinheit aus 4a, die eine weitere Fläche der Umverpackung sensiert, um eine weitere Schnittbahn anzubringen,
4d in einer perspektivischen Darstellung die Schneideinheit aus 4a beim Anbringen einer Schnittbahn an einer Fläche der Umverpackung,
5 in einer Draufsicht den Schneidkopf der Schneideinheit, mit Schneidelementen und Gleitflächen,
6 in einer perspektivischen Darstellung eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackungen mit einer Schneideinheit, einer Transporteinheit und einer Schlitteneinrichtung,
7 in einer perspektivischen Darstellung eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackungen mit einem Gehäuse, das eine Schneideinheit, eine Positioniereinheit und zumindest teilweise eine Transporteinheit mit einer Dreheinrichtung umgibt, und
8 in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt einer Vorderansicht mit einer in der Dreheinrichtung angeordneten Anschlageinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 7.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Die 1 bis 3 und 6 bis 8 zeigen eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung 18 mit zumindest einer Linearführungseinheit 20a, 20b, 20c, mit der zumindest einer Schneideinheit 10a, 10b, 10c gekoppelt oder koppelbar ist, welche zum Anbringen der wenigstens einen Schnittbahn A vorgesehen ist, wobei die zumindest eine Schneideinheit 10a, 10b, 10c zumindest ein Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c aufweist, und eine Sensoreinheit 14a, 14b, 14c, welche zumindest zur Erkennung einer Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 vorgesehen ist, und eine Positioniereinheit 12a, 12b, 12c welche zur Positionierung und/oder Fixierung der Umverpackung 18 in einer Schneidposition X vorgesehen ist, und eine Transporteinheit 16a, 16b, 16c mit einer Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c, 22.2, 36.1, 40.1, welche zum Transportieren der Umverpackung 18 zur und/oder durch eine Schneidposition X vorgesehen ist, wobei ein Verfahrweg S des zumindest einen Schneidelements 10.1a, 10.1b, 10.1c relativ zur Umverpackung 18 durch wenigstens einen Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 der Sensoreinheit 14a, 14b, 14c vorgebbar ist, der in einer definierten geometrischen Beziehung zu dem zumindest einen Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c steht. In folgendem Zusammenhang kann unter „Anbringen von einer Schnittbahn an einer Umverpackung” auch Anschneiden, Aufschneiden, Auftrennen, Öffnen oder Perforieren einer Umverpackung 18 bedeuten.
Die oben genannten fünf Einheiten 10a, 10b, 10c, 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c, 16a, 16b, 16c und 20a, 20b, 20c der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn A an einer Umverpackung 18 stehen in einer Wirkverbindung zueinander bzw. sind funktional miteinander verbunden, d. h. die Linearführungseinheit 20a, 20b, 20c ist mit der Schneideinheit 10a, 10b, 10c gekoppelt, welche wiederum mit der Sensoreinheit 14a, 14b, 14c in Verbindung steht, welche wiederum mit der Positioniereinheit 12a, 12b, 12c in Verbindung steht, die wiederum mit der Transporteinheit 16a, 16b, 16c gekoppelt ist. Um die Bewegungen untereinander zu koordinieren, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen 18 vorzugsweise mehrere hier nicht dargestellte elektrische Antriebseinheiten auf, die zum Antreiben der Linearführungseinheit 20a, 20b, 20c und/oder der Schneideinheit 10a, 10b, 10c und/oder der Positioniereinheit 12a, 12b, 12c und/oder der Transporteinheit 16a, 16b, 16c vorgesehen sind, wobei die elektrischen Antriebseinheiten mehrere hier nicht dargestellte einzelne Antriebe umfasst.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die elektrischen Antriebseinheiten vorzugsweise jeweils als Servomotor oder als Schrittmotor ausgeführt, der innerhalb oder außerhalb in axialer Verlängerung der Schneideinheit 10a, 10b, 10c und/oder der Positioniereinheit 12a, 12b, 12c und/oder der Transporteinheit 16a, 16b, 16c angeordnet ist. D. h. jede einzelne Umverpackung 18 hat während des Auftrennens der Umverpackung 18 Kontakt mit den fünf Einheiten 10a, 10b, 10c, 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c, 16a, 16b, 16c, 20a, 20b, 20c der Schneidvorrichtung.
Zum Transportieren der Umverpackung 18 durch die Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn A an einer Umverpackung 18 ist die Transporteinheit 16a, 16b, 16c vorgesehen, welche gemäß 1 bis 3 und 7, 8 senkrecht zu einer Seite des Gehäuses 32a, 32c angeordnet ist und diese durchdringt.
Vorzugsweise weist die Transporteinheit 16a, 16b, 16c eine Stationseinrichtung 40, eine Schlitteneinrichtung 36 oder eine Dreheinrichtung 22 auf. Wie in den 1, 3 und 6 bis 8 ersichtlich weist die Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c der Transporteinheit 16a, 16b, 16c zentral im Gehäuse 32a, 32b, 32c eine Aussparung zur Aufnahme der Stationseinrichtung 40, der Schlitteneinrichtung 36 oder der Dreheinrichtung 22 auf, die jeweils mit einer weiteren in Transportrichtung 16.1 orientierten Transportbahn 22.2, 36.1, 40.1 ausgestattet ist. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c, 22.2, 36.1, 40.1 vorzugsweise als eine Rollenbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c, 22.2, 36.1, 40.1 ausgeführt, wobei auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Beförderungseinrichtungen, beispielsweise ein Förderband, zum Befördern von Umverpackungen 18 denkbar sind.
In folgendem Zusammenhang soll unter „erstes Ausführungsbeispiel” insbesondere eine Ausführung der Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn A an einer Umverpackung 18 mit der Stationseinrichtung 40 gemäß den 1 bis 3, unter „zweites Ausführungsbeispiel” insbesondere eine weitere Ausführung der Schneidvorrichtung mit der Schlitteneinrichtung 36 gemäß 6 und unter „drittes Ausführungsbeispiel” insbesondere eine weitere Ausführung der Schneidvorrichtung mit der Dreheinrichtung 22 gemäß den 7 und 8 verstanden werden.
Um die Flächen 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 zu bearbeiten, ist die Abfolge der Bearbeitungsschritte bei den drei Ausführungsbeispielen unterschiedlich. In folgendem Zusammenhang kann unter „Fläche” einer Umverpackung 18 auch eine Kante einer Umverpackung 18 gemeint sein.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind vorzugsweise die Schneideinheit 10a, 10b, 10c, die Sensoreinheit 14a, 14b, 14c, die Positioniereinheit 12a, 12b, 12c, die Stationseinrichtung 40 und/oder die Schlitteneinrichtung 36 und/oder die Dreheinrichtung 22 in einem Gehäuse 32a, 32b, 32c angeordnet, welches aus quadratischen Hohlprofilen eine rechteckförmige Rahmenkonstruktion bildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anordnungen der Schneideinheit 10a, 10b, 10c, der Sensoreinheit 14a, 14b, 14c, der Positioniereinheit 12a, 12b, 12c der Stationseinrichtung 40, der Schlitteneinrichtung 36 oder der Dreheinrichtung 22 bzw. Ausführungsformen des Gehäuses 32a, 32b, 32c denkbar.
Vorzugsweise können die seitlichen Öffnungen der rechteckförmigen Rahmenkonstruktion des Gehäuses 32a, 32b, 32c grundsätzlich mit Seitenplatten 32.3a, 32.4a aus einem transparenten Werkstoff, wie beispielsweise Kunststoff, versehen sein. Zudem können beim Positionieren der Umverpackung 18 auf der Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c Seitenplatten mit einer rechteckförmigen Öffnung für die Transporteinheit 16a, 16b, 16c und die Umverpackung an die Rahmenkonstruktion des Gehäuses 32a, 32b, 32c angebracht werden. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein Gehäuse 32a, 32b, 32c aus einem metallischen Werkstoff, wobei auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werkstoffe für das Gehäuse 32a, 32b, 32c denkbar sind.
Gemäß den 1, 2, 6 bis 8 steht das Gehäuse 32a, 32b, 32c auf einem weiteren Gehäuse, das über höhenverstellbare Stellschrauben waagrecht austariert bzw. ausgerichtet werden kann und somit das Gehäuse 32a, 32b, 32c für das Bedienpersonal in einer bedienerfreundlichen und ergonomisch vorteilhaften Höhe zugänglich ist.
Die Bereitstellung von Umverpackungen 18 und das Beschicken der Schneideinheit 10a, 10b, 10c mit Umverpackungen 18 kann manuell, automatisch und/oder halbautomatisch über die Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c der Transporteinheit 16a, 16b, 16c erfolgen. Die Umverpackung 18 wird zum Bearbeiten in das Gehäuse 32a, 32b, 32c der Schneidvorrichtung transportiert. Dabei weist die Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn A an einer Umverpackung eine Anschlageinrichtung 22.1, 22.1a, 22.1c auf, welche zum Abfangen von Umverpackungen 18 in der Transporteinheit 16a, 16b, 16c vorgesehen ist. Diese kann in der Transporteinheit 16a, 16b, 16c, in einem Endbereich der Stationseinrichtung 40, der Schlitteneinrichtung 36 oder der Dreheinrichtung 22 angeordnet sein, wobei die Anschlageinrichtung 22.1 auch im Anschluss an die Stationseinrichtung 40, die Schlitteneinrichtung 36 oder die Dreheinrichtung 22 in der Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c angeordnet sein kann. Damit wird die Umverpackung 18 in der richtigen Position zur Bearbeitung angehalten.
Im ersten Ausführungsbeispiel weist die zumindest eine Linearführungseinheit 20a ein in einer vertikalen Richtung 26 bewegbares Führungselement 28a auf, an welchem der wenigstens eine Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 der Sensoreinheit 14a gelagert oder lagerbar ist. Das Führungselement 28a ist ein senkrecht an einem feststehenden Querträger 42 angeordnetes Bauteil, das über eine elektrische Antriebseinheit in eine horizontale Richtung 24b entlang des Querträgers 42 bewegbar ist. Zum Bearbeiten der Umverpackung 18 ist die Linearführungseinheit 20a senkrecht zur Transportbahn 16.2a angeordnet und parallel zur Transportbahn 16.2a bewegbar und es sind zwei in eine horizontale Richtung 24a bewegbare Linearführungseinheiten 20a vorgesehen.
Vorzugsweise ist ebenfalls die zumindest eine Schneideinheit 10a am Führungselement 28a gelagert oder lagerbar. Sowohl der Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 der Sensoreinheit 14a als auch die Schneideinheit 10a sind dadurch bauraumnah am Führungselement 28a angeordnet und können demgemäß gleichzeitig sowohl in die horizontale Richtung 24b als auch in die vertikale Richtung 26 bewegt werden. Dabei ist der wenigstens eine Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 dem zumindest einen Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d vorauseilend angeordnet, wodurch der Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 in einer festen geometrischen Beziehung zum Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d steht. Dadurch erkennt der vorauseilende Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 die Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 und stoppt die Vorschubbewegung, bevor das Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d die Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 berührt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind in der Schneideinheit 10a vertikal gerichtete Sensoren 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 montiert, wobei ebenfalls horizontal wirkende Sensoren 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 oder alternativ eine Kombination aus beiden bauraumsparend verwendet werden können.
Derselbe Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, welcher die Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 erkennt, sensiert den Verfahrweg S des zumindest einen Schneidelements 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d. Somit wird das Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d sehr präzise und ohne Zeitverlust durch den vorauseilenden Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14 entlang der zu bearbeitenden Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 geführt.
Zur Erkennung einer Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e oder einer Kante der Umverpackung 18 können als Sensoren 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 verschiedene Sensortypen verwendet werden, wie beispielsweise optoelektronische Sensoren, induktive Sensoren, kapazitive Sensoren, piezoelektrische Sensoren oder mechanisch wirkende Sensoren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 als Lasertaster ausgeführt, wobei auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensortypen, beispielsweise wie oben genannt, denkbar sind.
Die verwendete Schneideinheit 10a weist gemäß 5 einen Schneidkopf 10.1 auf, der das wenigstens eine Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d trägt, wobei mindestens zwei Schneidelemente 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d an einem Umfang des Schneidkopfs 10.1 vorgesehen sind, die am Umfang des Schneidkopfs 10.1 beabstandet angeordnet sind.
Am Schneidkopf 10.1 ist jedes Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d zwischen zwei Gleitflächen 34.1, 34.2, 34.3, 34.4 angeordnet und jedes der Schneidelemente 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d ist einer anderen Fläche 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 zugeordnet. Dadurch ist beim Bearbeiten der Umverpackung 18 keine Einstellung oder Drehung des Schneidkopfs 10.1 notwendig, wodurch ein kurzer Bearbeitungszyklus pro Umverpackung 18 erreicht werden kann.
Zur Erläuterung der Erfindung zeigen die 1 bis 4d im ersten Ausführungsbeispiel eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn A an einer Umverpackung 18. Um eine Umverpackung 18 schnell zu öffnen, wird die Umverpackung 18 in eine Schneidposition X gebracht, in der ein Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, der eine Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 in der Schneidposition X detektiert, zugestellt wird. Gemäß 4a wird der Schneidkopf 10.1 in vertikale Richtung 26 nach unten zur Umverpackung 18 bewegt, während der Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 den verbleibenden Abstand zur Umverpackung 18 ermittelt.
Ist die Schneidposition X bei oder nach Detektion der Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 erreicht und erkannt, bewegt sich der Schneidkopf geringfügig von der Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 weg, um das Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d in Schneidposition zu bringen. Der dabei entstandene Abstand bzw. die Höhe wird abgespeichert. Anschließend wird ein Schneidkopf 10.1 mit wenigstens einem Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d an eine Fläche 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 gemäß 4c angelegt bzw. vorpositioniert. Der Schneidkopf 10.1 wird entlang der Umverpackung 18 in einer ersten Richtung 24a entlanggeführt, bis auf der Basis eines Sensorsignals ein Ende der Umverpackung 18 in der ersten Richtung 24a erkannt wird. Ist das Ende der ersten Fläche 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 erreicht, stoppt die Vorschubbewegung und der Schneidkopf 10.1 wird entlang der zweiten Fläche 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 in wenigstens einer zweiten, zur ersten Richtung 24a orthogonalen Richtung 24b an der Umverpackung 18 entlanggeführt, um diese aufzuschneiden, bis auf der Basis eines Sensorsignals ein Ende der Umverpackung 18 in der zweiten Richtung 24b erkannt wird. Überfährt der Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 die Fläche 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18, wird die IST-Position des Schneidkopfs 10.1 verwendet, um das Endmaß auf das gefahren werden muss, zu berechnen. Der dargestellte Ablauf bzw. das Entlangführen des Schneidkopfs 10.1 wird an jeder Fläche 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 wiederholt, bis eine gewünschte Anzahl von Richtungen 24a, 24b entlang der Umverpackung 18 zurückgelegt ist und bis die Umverpackung 18 vollständig geöffnet ist bzw. das vorgegebene Schnittmuster hergestellt wurde.
Wie in den 1 bis 3 ersichtlich, weist im ersten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 32a der rechteckförmigen Rahmenkonstruktion eine metallische Bodenplatte 32.1a und zusätzlich parallel zur Transportbahn jeweils eine transparente Seitenplatte 32.3a, 32.4a auf, wovon die Seitenplatte 32.4a zweiflügelig ausgebildet ist und geöffnet bzw. verschlossen werden kann. Als zusätzliche Hilfsmittel beim Positionieren der Umverpackung 18 auf der Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c können beidseitig außerhalb des Gehäuses 32a, 32b, 32c Tunnelelemente 30 gemäß 1 auf der Transportbahn 16.2a, 16.2b, 16.2c platziert werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anbringen von einer Schnittbahn A an einer Umverpackung 18 innerhalb des Gehäuses 32a eine Bevorratungseinrichtung 46 auf, die mit mehreren Schneidköpfen 10.1 bestückt ist, welche automatisch bei erhöhtem Schneidwiderstand ausgetauscht werden können. Während des Betriebs der Vorrichtung kann das Bedienpersonal die Seitenplatte 32.4a öffnen und die abgenutzten Schneidköpfe 10.1 austauschen bzw. neue Schneidköpfe 10.1 in die Bevorratungseinrichtung 46 einsetzen. Vorzugsweise ist unterhalb der Seitenplatte 32.4a ein Steuerschrank mit einem Bedienfeld 44.1 angeordnet.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist gemäß 6 die Umverpackung 18 in der Schneidposition X quer zu der Transportrichtung 16.1 verschiebbar. Um die Schlitteneinrichtung 36 parallel zur Transporteinheit 16b in eine Schneidposition X zu verschieben, weist die Schlitteneinrichtung 36 einen elektrischen Antrieb auf. Die Führungsschienen 36.2a, 36.2b der Schlitteneinrichtung 36 sind vorzugsweise mit der Bodenplatte 32.1b des Gehäuses 32b verbunden.
Zur besseren Darstellung des Innenbereichs der Schneidvorrichtung wurde in 6 auf die Darstellung der umschließenden Rahmenkonstruktion und der Seitenplatten des Gehäuses 32b in der 6 verzichtet. Im Auslieferungszustand weist das zweite Ausführungsbeispiel jedoch, wie das erste Ausführungsbeispiel, eine Rahmenkonstruktion mit einer metallischen Bodenplatte 32.1b und Seitenplatten 32.3a, 32.4a auf.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die Schneideinheit 10b vorzugsweise mit der Bodenplatte 32.1b des Gehäuses 32b verbunden, wobei diese in einer alternativen Ausführung mit einer hier nicht dargestellten Deckelplatte des Gehäuses 32b verbunden sein kann. Die Spanneinrichtung 12.1b der Positioniereinheit 12b ist in der Schlitteneinrichtung 36 integriert und wird gemäß 6 in horizontale Richtung 24b zueinander bzw. auseinander bewegt. Dabei umfasst die Spanneinrichtung 12.1b zwei Spannleisten 12.2b, 12.2d, die an gegenüberliegenden Flächen 18a, 18c einer Umverpackung 18 anlegbar sind, wobei die Spannleiste 12.2d als fester Anschlagwinkel der Schlitteneinrichtung 36 ausgeführt und die parallel zur Spannleiste 12.2d angeordnete Spannleiste 12.2b über einen elektrischen Antrieb bewegbar ist.
Beide Spannleisten 12.2b, 12.2d weisen über der Transportbahn 36.1 einen Überstand auf und sind somit an die Flächen 18a, 18c der Umverpackung 18 anlegbar.
Zunächst wird die Umverpackung 18 auf der Positioniereinheit 12b in Schneidposition X verschoben und beidseitig von den Spannleisten 12.2b, 12.2d der Spanneinrichtung 12.1b in der Schlitteneinrichtung 36 fixiert. Die Schlitteneinrichtung 36 wird in eine Endlage der Schneidposition X bewegt und anschließend wird das sensorabhängige Führungselement 28b in eine vertikale Richtung 26 in Schneidposition X bewegt Die Höhe der Umverpackung 18 wird dabei sensorisch erfasst, aber nicht gemessen und gespeichert. Das Führungselement 28b erreicht so eine definierte Höhe.
Da die Positioniereinheit 12b in Wirkverbindung mit der Schneideinheit 10b steht, befindet sich die sensorgesteuerte Schneideinheit 10b ebenfalls bereits in der richtigen Bearbeitungsposition. Hierbei sind die Schneideinheit 10a und die Positioniereinheit 12b unabhängig voneinander betätigbar, d. h. die Bewegungen der Schneideinheit 10b und der Positioniereinheit 12b erfolgen nacheinander.
Damit die Flächen 18.1a, 18.1b, 18.1c, 18.1d der Umverpackung 18 bearbeitet werden können, weist die Linearführungseinheit 20b ein in einer vertikalen Richtung 26 bewegbares Führungselement 28b auf, an welchem zumindest ein Schneidkopf 10.1 in einer horizontalen Richtung 24a verstellbar gelagert ist. Somit erfolgt die vertikale und die horizontale Zuführung der Sensoreinheit 14b und des Schneidkopfs 10.1 zeitgleich und parallel, wodurch der Vorgang der Zuführung der Sensoreinheit 14b sehr schnell bewerkstelligt wird, da die Schneideinheit 10b auf pneumatischen Schlitten gelagert ist und dadurch nahezu reibungsfrei bewegt werden kann. Dadurch können große aber auch sehr kleine Umverpackungen 18 bearbeitet werden.
Im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Zuführung des Schneidelementes 10.1b nur in einer vertikalen Ebene parallel zur Transportrichtung 16.1, da das Schneidelement 10.1b der Schneideinheit 10b parallel zur Transporteinheit 16b fest mit der Bodenplatte 32.1b des Gehäuses 32b verbunden ist. Daher übernimmt die Schlitteneinrichtung 36 die Bewegung der Umverpackung 18 in die horizontale Richtung 24b vorbei am Schneidelement 10.1b, wodurch zusätzlich die Bearbeitung der Flächen 18c, 18d in der horizontalen Richtung 24b bzw. der orthogonal zu den Flächen 18a, 18c der Umverpackung 18 ausgerichteten Flächen möglich ist. Das Auftrennen der einzelnen Flächen 18a, 18b, 18c, 18d erfolgt ausschließlich nacheinander und während des gesamten Bearbeitungsvorgangs bleibt die Spanneinrichtung 12.1b geschlossen und somit die Umverpackung 18 in der Spanneinrichtung 12.1b fixiert. Grundsätzlich erfolgt über einen elektrischen Antrieb in eine vertikale Richtung 26 eine sensorabhängige Bewegung des Führungselements 28b bis ein vorauseilender Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 das Ende oder den Anfang der Umverpackung 18 erkennt und die elektrischen Antriebe bremst bzw. ausschaltet. Die Höhe der Umverpackung 18 wird dabei sensorisch erfasst, aber nicht gemessen und gespeichert. Nach jedem Bearbeitungsschritt wird die Schneideinheit 10b geringfügig von der bearbeiteten Fläche 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 entfernt, damit ein störungsfreier Ablauf bzw. eine Bewegung der Umverpackung 18 vorbei am Schneidelement 10.1b gewährleistet werden kann.
Zuerst wird eine der seitlichen Flächen 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 bearbeitet. Dabei wird die Umverpackung 18 aus ihrer Ausgangsstellung entlang der Schneideinheit 10b von der Transporteinheit 16b in Richtung der Endlage der Schneidposition X bzw. senkrecht zur Transportrichtung 16.1 bewegt, welche dann unverändert in ihrer Höhenposition die Fläche 18a der Rückseite der Umverpackung 18 bearbeitet. Zu diesem Zweck wird die Schneideinheit 10b entlang der Rückseite der Umverpackung 18 entgegen oder in Transportrichtung 16.1 bewegt, um die Fläche 18a der Rückseite zu bearbeiten. Anschließend wird die Umverpackung 18 entlang der Schneideinheit 10b aus der Endlage der Bearbeitungsposition in Richtung der Transporteinheit 16b bzw. senkrecht zur Transportrichtung 16.1 bewegt, welche während der Bewegung der Umverpackung 18 dann eine der beiden seitlichen Flächen 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 bearbeitet. Zuletzt erfolgt eine sensorabhängige Bewegung der Schneideinheit 10b entlang der ersten Fläche 18c der Umverpackung 18 entgegen oder in Transportrichtung 16.1 bis ein vorauseilender Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 das Ende der Umverpackung 18 erkennt und einen elektrischen Antrieb ausschaltet. Somit ist das Schneidelement 10.1b der Schneideinheit 10b einmal um die Umverpackung 18 geführt worden und hat die Flächen 18a, 18b, 18c, 18d bearbeitet. Nun öffnet und senkt sich die Spannleiste 12.2b der Spanneinrichtung 12.1b zwischen die Transportbahn 36.1 ab und löst die Fixierung der Umverpackung 18. Die Schlitteneinrichtung 36 fährt in ihre Ausgangsstellung in der Transporteinheit 16b zurück und die bearbeitete Umverpackung 18 wird aus der Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen 18 von der Transporteinheit 16b befördert. Die Schlitteneinrichtung 36 ermöglicht in vorteilhafter kostengünstiger Weise eine Rundumbearbeitung aller seitlichen Flächen 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18.
Eine weitere Variante des zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen 18 sieht eine Anordnung der Schneideinheit 10b senkrecht zur Transportrichtung 16.1 über der Transporteinheit 16b bzw. eine um 90° gedrehte Position der Schneideinheit 10b vor. Die Umverpackung 18 ist in der Schneidposition X entlang der Transportrichtung 16.1 verschiebbar gelagert. In diesem Fall ist die Schlitteneinrichtung 36 ebenfalls innerhalb der Transporteinheit 16b in Transportrichtung 16.1 bewegbar und weist innerhalb der Transporteinheit 16b einen Freiraum für die Bewegung der Schlitteneinrichtung 36 auf. Die Säulen 38.1, 38.2 der Schneideinheit 10b sind dann außerhalb der Transporteinheit 16b fest mit der Bodenplatte 32.1b oder einer Deckelplatte des Gehäuses 32b verbunden. In vorteilhafter Weise ist auf Grund dieser Anordnung der Schneideinheit 10b die Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen 18 schmäler als die ursprüngliche Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, bzw. nahezu so breit wie die Transportbahn 16.2b, 36.1, dafür in Transportrichtung 16.1 etwas länger.
Wie in den 7 und 8 ersichtlich, ist im dritten Ausführungsbeispiel die Linearführungseinheit 20c parallel zur Transportbahn 16.2c angeordnet und senkrecht zur Transportbahn 16.2c bewegbar. Es sind zwei in einer horizontalen Richtung 24b bewegbare Linearführungseinheiten 20c vorgesehen. Diese ermöglichen, dass zwei parallele Flächen 18a, 18b, 18c, 18d, 18e der Umverpackung 18 simultan aufgeschnitten oder angeschnitten werden.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Umverpackung 18 in der Schneidposition X auf der Transportbahn 16.2c drehbar gelagert ist. Die auf der Dreheinrichtung 22 bearbeitete Umverpackung 18 wird nach einem Schnittvorgang in einer Richtung 24a, 24b um einen Winkel, insbesondere um 90°, im Gehäuse 32c gedreht. Dadurch können in kurzer Zeit alle vertikalen Flächen 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 von der Schneideinheit 10c bearbeitet werden und über die Transportbahn 16.2c der Transporteinheit 16c aus dem Gehäuse 32c nach außen transportiert werden. Die Dreheinrichtung 22 ist vorzugsweise mit der Bodenplatte 32.1c des Gehäuses 32c verbunden.
Zur Beförderung der Umverpackung 18 durch die Schneidvorrichtung werden die Transportbahnen 16.2c und 22.2 jeweils über einen elektrischen Antrieb angetrieben.
Damit die Umverpackungen 18 bei der anschließenden Bearbeitung nicht kippen oder sich verschieben können, umfasst die Schneidvorrichtung eine Positioniereinheit 12c, die mindestens eine Spanneinrichtung 12.1c aufweist, die jeweils mit einem Führungselement 28c und einer Linearführungseinheit 20c versehen ist.
Gemäß den 7 und 8 werden im letzten Ausführungsbeispiel die beiden Spanneinrichtungen 12.1c der Positioniereinheit 12c über eine gegenläufige Spindel mit Rechtsgewinde und Linksgewinde, die durch einen elektrischen Antrieb angetrieben wird, in horizontale Richtung 24b zueinander bzw. auseinander bewegt. Die elektrische Antriebseinheit der Spindel und die Führungselemente 28c der Positioniereinheit 12c sind vorzugsweise mit der Deckelplatte 32.2c des Gehäuses 32c verbunden. Dabei sind die Spanneinrichtungen 12.1c als Spannleisten 12.2c ausgeführt, die an gegenüberliegenden Flächen 18a, 18b, 18c, 18d einer Umverpackung 18 anlegbar sind. Zunächst wird die auf der Dreheinrichtung 22 positionierte Umverpackung 18 über einen elektrischen Antrieb beidseitig über die zugeführten Spannleisten 12.2c der Spanneinrichtung 12.1c in horizontale Richtung 24b zentriert, wobei aber auch eine Ausrichtung an einer Seite der Umverpackung 18 denkbar ist. Parallel dazu erfolgt über die elektrischen Antriebe in eine vertikale Richtung 26 eine sensorabhängige Bewegung des Führungselements 28c bis ein vorauseilender Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 das Ende der Umverpackung 18 erkennt und die elektrischen Antriebe ausschaltet. Die Höhe der Umverpackung 18 wird dabei sensorisch erfasst, aber nicht gemessen und gespeichert. Das Führungselement 28c mit den Spannleisten 12.2c erreicht so eine definierte Höhe, wobei die Umverpackung 18 fixiert wird.
Damit die Flächen 18.1a, 18.1b, 18.1c, 18.1d der Umverpackung 18 bearbeitet werden können, weist die zumindest eine Linearführungseinheit 20c ein in einer vertikalen Richtung 26 bewegbares Führungselement 28c auf, an welchem der wenigstens eine Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 der Sensoreinheit 14c gelagert oder lagerbar ist. Zusätzlich ist die zumindest eine Schneideinheit 10c am Führungselement 28c gelagert oder lagerbar. Somit erfolgt die vertikale und die horizontale Zuführung der Sensoreinheit 14c und des Schneidkopfs 10.1 zeitgleich und parallel, wodurch der Vorgang der Zuführung der Sensoreinheit 14c sehr schnell bewerkstelligt wird, da die Schneideinheit 10c auf pneumatischen Schlitten gelagert ist und dadurch nahezu reibungsfrei bewegt werden kann. Dabei können große aber auch sehr kleine Umverpackungen 18 bearbeitet werden, da die Schneideinheit 10c zwei in einer horizontalen Richtung 24b bewegbare Linearführungseinheiten 20c aufweist, die über der Transportbahn 16.2c bewegbar sind. Somit weist die Schneideinheit 10c einen relativ großen Aktionsbereich auf und kann damit eine große Vielfalt an Umverpackungen 18 bearbeiten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftrennen von Umverpackungen 18 ermöglicht das Auftrennen von nur einer Fläche 18a, 18b, 18c oder 18d, von zwei Flächen gleichzeitig oder von allen vier Flächen 18a, 18b, 18c und 18d einer Umverpackung 18. Um die Flächen 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18 zu bearbeiten, werden die Spanneinrichtungen 12.1c nach dem Bearbeiten der ersten Fläche 18a bzw. der beiden Flächen 18a, 18c der Umverpackung 18 geöffnet und die Dreheinrichtung 22 dreht die Umverpackung 18 um 90°. Beim Öffnen der Spanneinrichtungen 12.1c bleibt die Schneideinheit 10c unverändert in ihrer Höhenposition. Anschließend umschließen die Spanneinrichtungen 12.1c die Umverpackung 18 und die Schneideinheit 10c bearbeitet je nach Einstellung eine oder zwei weitere Flächen 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18. Die Dreheinrichtung 22 ermöglicht in vorteilhafter kostengünstiger Weise eine Rundumbearbeitung aller seitlichen Flächen 18a, 18b, 18c, 18d der Umverpackung 18.
Im dritten Ausführungsbeispiel sind gemäß den 8 und 9 beim Gehäuse 32c die unteren und oberen Öffnungen der rechteckförmigen Rahmenkonstruktion des Gehäuses 32c mit einer metallischen Bodenplatte 32.1c bzw. metallischen Deckelplatte 32.2c verschlossen.
Ist die Schneideinheit 10a, 10b, 10c in der richtigen Position kann das zumindest eine Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c einen horizontalen oder vertikalen Schnitt ausführen. Beim Schneidvorgang werden die beidseitig der Umverpackung 18 angeordneten Schneidelemente 10.1a, 10.1b, 10.1c entweder direkt über die Führungselemente 28a oder auf pneumatisch gelagerten Schlitten entlang der Führungselemente 28b, 28c bewegt. Die Schnittlänge wird dabei durch einen vorauseilenden Sensor 14.1, 14.2, 14.3, 14.4 erkannt und geregelt. Das Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c kann unterschiedliche Schneidgeometrien haben oder Werkzeugbewegungen ausführen. Das zumindest eine Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c kann rotieren oder starr in einer Vorrichtung eingespannt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c als starrer Schneidkopf 10.1 ausgeführt, um einen möglichst störungsfreien Ablauf beim Auftrennen der Umverpackung 18 zu gewährleisten und um möglichst hohe Stückzahlen beim Auftrennen der Umverpackung 18 zu erreichen. Es sind jedoch auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Schneidelemente 10.1a, 10.1b, 10.1c denkbar, wie beispielsweise ein rotierendes Messer oder ein dünnes heißes Element. Es ist auch ein so genannter Perforationsschnitt realisierbar, wobei die Ecken der Umverpackung 18 nicht bearbeitet werden. Bei konstantem Betrieb kann die Vorrichtung zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn A an einer Umverpackung 18 dadurch kalkulierbare Stückzahlen bearbeiten. Somit kann die Schneidvorrichtung, bei einem Einsatz in einem Betrieb, konkret als eine wirtschaftlich berechenbare Einheit in eine betriebswirtschaftliche Kalkulation einbezogen werden.
Bevorzugt weist gemäß 5 der zumindest eine quadratische Schneidkopf 10.1 eine einstellbare Schnitttiefe, die steuerbar ausgeführt sein kann, und zumindest eine Gleitfläche 34a, 34b, 34c, 34d auf, die überstehend an jeweils einer Ecke des Schneidkopfs 10.1 angeordnet ist. Dabei ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c zwischen zwei Gleitflächen 34a, 34b, 34c, 34d angeordnet. Die Gleitfläche 34a, 34b, 34c, 34d ist vorzugsweise als Abstandshalter ausgebildet und besteht aus jeweils zwei zueinander beabstandeten vertikal angeordneten drehbaren Rollen 34a, 34b, 34c, 34d. Die Differenz zwischen der äußeren Kante der Gleitfläche 34a, 34b, 34c, 34d und dem Schneidelement 10.1a, 10.1b, 10.1c bildet die Schnitttiefe. Die als Abstandshalter ausgebildete Gleitfläche 34a, 34b, 34c, 34d erfüllt somit im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Funktionen. Die erste Funktion ist das Einhalten einer definierten Schnitttiefe, auch bei unebener Oberfläche der Umverpackung 18, und die zweite ist eine nahezu reibungsfreie Führung der Umverpackung 18 durch die Schneidvorrichtung. Der Schneidkopf 10.1 kann als ein drehfestes oder als ein um 90° drehbares Element in die Schneideinheit 10a, 10b, 10c integriert werden.
Ist der Bearbeitungsvorgang abgeschlossen, werden die Schneideinheit 10a, 10b, 10c, und die Positioniereinheit 12a, 12b, 12c über einen elektrischen Antrieb in ihre Ausgangsstellung auseinandergefahren bzw. in ihre Grundstellung zurückgefahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6694852 B1 [0003]
US 7720567 B2 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Anbringen von wenigstens einer Schnittbahn (A) an einer Umverpackung (18) umfassend: – zumindest eine Linearführungseinheit (20a, 20b, 20c), mit der zumindest eine Schneideinheit (10a, 10b, 10c) gekoppelt oder koppelbar ist, welche zum Anbringen der wenigstens einen Schnittbahn (A) vorgesehen ist, wobei die zumindest eine Schneideinheit (10a, 10b, 10c) zumindest ein Schneidelement (10.1a, 10.1b, 10.1c) aufweist, – eine Sensoreinheit (14a, 14b, 14c), welche zumindest zur Erkennung einer Fläche (18a, 18b, 18c, 18d, 18e) der Umverpackung (18) vorgesehen ist, – eine Positioniereinheit (12a, 12b, 12c), welche zur Positionierung und/oder Fixierung der Umverpackung (18) in einer Schneidposition (X) vorgesehen ist, – eine Transporteinheit (16a, 16b, 16c) mit einer Transportbahn (16.2a, 16.2b, 16.2c, 22.2, 36.1, 40.1), welche zum Transportieren der Umverpackung (18) zur und/oder durch eine Schneidposition (X) vorgesehen ist, wobei ein Verfahrweg (S) des zumindest einen Schneidelements (10.1a, 10.1b, 10.1c) relativ zur Umverpackung (18) durch wenigstens einen Sensor (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) der Sensoreinheit (14a, 14b, 14c) vorgebbar ist, der in einer definierten geometrischen Beziehung zu dem zumindest einen Schneidelement (10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Sensor (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) dem zumindest einen Schneidelement (10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d) vorauseilend angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest eine Linearführungseinheit (20a, 20b, 20c) ein in einer vertikalen Richtung (26) bewegbares Führungselement (28a, 28b, 28c) aufweist, an welchem der wenigstens eine Sensor (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) der Sensoreinheit (14a, 14b, 14c) gelagert oder lagerbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Schneideinheit (10a, 10b, 10c) am Führungselement (28a, 28b, 28c) gelagert oder lagerbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schneideinheit (10a, 10b, 10c) einen Schneidkopf (10.1) aufweist, der das wenigstens eine Schneidelement (10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d) trägt, wobei mindestens zwei Schneidelemente (10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d) an einem Umfang des Schneidkopfs (10.1) vorgesehen sind, die am Umfang des Schneidkopfs (10.1) beabstandet angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei jedes Schneidelement (10.1a, 10.1b, 10.1c, 10.1d) zwischen zwei Gleitflächen (34.1, 34.2, 34.3, 34.4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei jedes der Schneidelemente (10.1a, 10.1b, 10.1c) einer anderen Fläche (18a, 18b, 18c, 18d, 18e) der Umverpackung (18) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei derselbe Sensor (14.1, 14.2, 14.3, 14.4), welcher die Fläche (18a, 18b, 18c, 18d, 18e) der Umverpackung (18) erkennt, den Verfahrweg (S) des zumindest einen Schneidelements (10.1a, 10.1b, 10.1c) sensiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umverpackung (18) in der Schneidposition (X) entlang der Transportrichtung (16.1) verschiebbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umverpackung (18) in der Schneidposition (X) quer zu der Transportrichtung (16.1) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umverpackung (18) in der Schneidposition (X) auf der Transportbahn (16.2c) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Linearführungseinheit (20c) parallel zur Transportbahn (16.2c) angeordnet und senkrecht zur Transportbahn (16.2c) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Linearführungseinheit (20a) senkrecht zur Transportbahn (16.2a) angeordnet und parallel zur Transportbahn (16.2a) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei in einer horizontalen Richtung (24a, 24b) bewegbare Linearführungseinheiten (20a, 20c) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die so ausgestaltet ist, dass folgende Schritte durchführbar sind: – Einbringen der Umverpackung (18) in eine Schneidposition (X), – Zustellen eines Sensors (14.1, 14.2, 14.3, 14.4), der eine Fläche (18a, 18b, 18c, 18d, 18e) der Umverpackung (18) in der Schneidposition (X) detektiert, – Anlegen eines Schneidkopfs (10.1) mit wenigstens einem Schneidelement (10.1a, 10.1b, 10.1c) bei oder nach Detektion der Fläche (18a, 18b, 18c, 18d, 18e) der Umverpackung (18), – Entlangführen des Schneidkopfs (10.1) entlang der Umverpackung (18) in einer ersten Richtung (24a), bis auf der Basis eines Sensorsignals ein Ende der Umverpackung (18) in der ersten Richtung (24a) erkannt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Entlangführen des Schneidkopfs (10.1) entlang der Umverpackung (18) in wenigstens einer zweiten, zur ersten Richtung (24a) orthogonalen Richtung (24b) durchführbar ist, bis auf der Basis eines Sensorsignals ein Ende der Umverpackung (18) in der zweiten Richtung (24b) erkannt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Entlangführen des Schneidkopfs (10.1) wiederholbar ist, bis eine gewünschte Anzahl von Richtungen (24a, 24b) entlang der Umverpackung (18) zurückgelegt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei zwei parallele Flächen (18a, 18b, 18c, 18d, 18e) der Umverpackung (18) simultan aufschneidbar oder anschneidbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Umverpackung (18) nach einem Schnittvorgang in einer Richtung (24a, 24b) um einen Winkel, insbesondere um 90°, drehbar ist.