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Die Erfindung betrifft eine Packeinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Eine solche Packeinrichtung für Flaschen ist aus der
DE 40 36 341 A1 bekannt. Die auf einem Flaschenförderer im Strom zugeführten Flaschen werden mittels einer Gruppiereinrichtung in Flaschenpulks unterteilt und auf dem Warenförderer in Förderrichtung vom Flaschenstrom separiert. Hierbei rutschen die Flaschen stellenweise auf dem Warenförderer durch. Ein Einpacker mit Rotor und Packkopf bildet die Umsetzeinrichtung, welche die separierten Flaschenpulks greift und in seitlich neben den Warenförderer angeordnete Flaschenkästen umsetzt.
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Die
DE 42 42 163 C2 zeigt eine andere Packeinrichtung, bei der die mehrreihigen Flaschenströme am Ende eines Flaschenförderers per Anschlag gestaut und aus der Ruhestellung mit einem Umsetzer aufgenommen und auf Flaschenkästen umgesetzt werden, die auf einem Kastenförderer unterhalb des Flaschenförderers transportiert werden.
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Die
DE 299 05 430 U1 offenbart eine ähnliche Packeinrichtung, bei der Flaschen aus Luftförderern in Reihenführungen eines bereit stehenden Greiferkopfes einlaufen und dann auf einen Palletierplatz oder einem Behälter umgesetzt werden.
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Die
US 2,828,877 A befasst sich mit einer Packeinrichtung für Flaschen, bei der parallele Bandförderer für die Behälter und für den Flaschenstrom vorgesehen sind, die mit einem größeren Abstand und einem gegenseitigen Versatz in der Höhe und zur Seite hin angeordnet sind. Zwischen den Bandförderern befindet sich ein abgewinkelter Querförderer, der den Bandförderer für den Warenstrom mit einem Umsetzbereich und einem dort über den Bandförderer für die Behälter angeordneten Hubgreifer verbindet. Der Hubgreifer setzt die aufgenommenen Flaschen auf den Querförderer ab, der sie dann weiter zu dem distanzierten Bandförderer für den Warenstrom transportiert und dort übergibt. Hierbei werden die Flasche permanent Beschleunigungen und Bremsungen ausgesetzt.
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Die
US 2,635,773 A zeigt eine Packeinrichtung mit einer Umsetzeinrichtung für gefüllte Behälter, welche den Behälter von den temporär am Kopf gegriffenen und in Ruhelage befindlichen Flaschen nach unten abzieht und entfernt.
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Aus der
US 2,707,572 A ist eine Packeinrichtung bekannt, bei der ein separater Schiebeboden mit Abstreifer die von einem Hubgreifer aus einem Behälter entfernten und in Ruhelage gehaltenen Flaschen übernimmt und auf einen Bandförderer abschiebt.
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Bei der Packeinrichtung in der
US 4,211,056 A werden die auf getrennten Förderbändern transportierten Flaschen gestaut und seitlich auf einen Klapptisch überschoben, von dem sie aus in Ruhelage mit einem Hubgreifer in einen Behälter abgesenkt werden können.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Packtechnik aufzuzeigen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
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Die beanspruchte Packtechnik hat den Vorteil einer wesentlichen zeitlichen Verkürzung der Umsetzzyklen und einer entsprechend gesteigerten Leistungsfähigkeit.
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Außerdem können Schwingbewegungen der von einem Umsetzer aufgenommenen Waren auf ein Minimum reduziert oder eliminiert werden. Dies erhöht die Prozesssicherheit und kann sich leistungssteigernd auswirken.
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Die beanspruchte Packtechnik, d.h. die Packeinrichtung und das Packverfahren, können mit Vorteil zum Einpacken und Umsetzen und Waren, insbesondere Stückgütern, vorzugsweise Flaschen oder Dosen, von einem Warenförderer in eine oder mehrere bereitstehende Warenträger, z.B. Flaschenkästen, eingesetzt werden. Eine Verwendung ist auch für den umgekehrten Vorgang zum Auspacken von solchen Waren aus Warenträgern und zum Umsetzen auf einen Warenförderer für den Abtransport einsetzbar. Das Einsetzen kann mit einer vertikalen Relativbewegung zwischen Waren und Warenträgern erfolgen, wobei wahlweise eine oder beide Komponenten vertikal bewegbar sind.
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Die Packtechnik kann bei getaktet bewegten Warenströmen verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt ein Einsatz bei kontinuierlich bewegten Warenströmen, wobei die Einzelwaren in ein oder mehreren Reihen hintereinander und ggf. nebeneinander bei der Zufuhr oder Abfuhr bewegt werden können. Sie können dabei in dichter gegenseitiger Anlage geführt werden. Während des Transports ist ein Aufstauen der Waren an einem Anschlag nicht erforderlich. Dies vermeidet Stöße und Schläge und schont die Waren. Außerdem wird die Positioniergenauigkeit und die Greifsicherheit beim Umsetzvorgang erhöht. Verbessert wird ferner die Sicherheit gegen unerwünschtes Umfallen oder andere Lageränderungen der Waren im Förderstrom.
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Die beanspruchte Packtechnik ermöglicht ein Greifen und Umsetzen der Waren on the fly. Hierfür können die Umsetzeinrichtung, die Stützeinrichtung und die Fördereinrichtung für die Warenträger sowie ggf. ein Zentrierrahmen in ihren Bewegungen in Förderrichtung aufeinander abgestimmt und insbesondere synchronisiert werden.
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Die Umsetzbewegung der an der Oberseite gegriffen und z.B. frei hängenden Waren, insbesondere Flaschen, kann eine im wesentlichen vertikale Bewegung sein, sodass Querschwingungen der Waren reduziert oder eliminiert werden können.
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Die temporär entfernbare bzw. längenveränderliche und wälzbare Stützeinrichtung hat für den Umsetzprozess besondere Vorteile. Sie kann während des Greifens der Waren vorhanden sein und kann die Waren dabei von unten und/oder seitlich stützen und halten. Während der Umsetzbewegung kann die Stützeinrichtung rasch entfernt, insbesondere aus dem Stützeingriff abgewälzt werden und dadurch Platz für die vertikale Umsetzbewegung freigeben. Währenddessen kann der getaktete oder kontinuierliche Warentransport in Förderrichtung aufrecht erhalten bleiben. Die wälzbare Stützeinrichtung hat dabei den Vorteil, dass sie zwängungsfrei arbeiten und ein Rutschen der Waren an oder auf dem Warenförderer minimieren oder vermeiden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stützeinrichtung als Rollboden ausgebildet, der sich unter dem zum Umsetzen vorgesehen Warenpulk anrollt oder wegrollt. In einer anderen Ausführungsform kann die Stützeinrichtung seitlich an den Waren angreifen und diese beim Stützeingriff im Klemmschluss halten.
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Eine konstruktive Ausführung der Stützeinrichtung mit einem bandartigen umlaufenden Stützmittel und mit einer teleskopierbaren Bandführung mit Oberwagen und Unterwagen für gegenseitige Relativbewegungen eines Oberbandes und eines Unterbandes hat besondere Vorteile für die Funktions- und Störungssicherheit. Das Oberband kann eine Stützfläche für die Waren, insbesondere Flaschen, bilden und kann sich sowohl für die Aufrechterhaltung eines Warentransports in Förderrichtung bewegen, als auch durch eine Wagenbewegung unter dem zum Umsetzen vorgesehenen Warenpulk anrollen und wegrollen. Durch die teleskopierbare Bandführung kann dies sehr schnell und störungsfrei geschehen, wobei die Umlaufbewegung des Bandes und die Fahrbewegung einander in kinematisch günstiger Weise überlagern können. Die betreffenden Antriebsbewegungen können auch sehr genau durch bevorzugt getrennte Antriebe gesteuert werden. Ein Teleskoptisch kann im Bereich des Oberbands für eine zusätzliche Stützfunktion sorgen, wobei das Obertrum auf der Tischoberfläche entlanggleiten und abgestützt werden kann. Die transportierten Waren können dadurch in jeder Stellung der Stützeinrichtung sicher abgestützt und gehalten werden.
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Die Waren können auf dem Warenförderer und/oder der temporär entfernbaren, insbesondere längenveränderlichen Stützeinrichtung mit einer stationären oder instationären Warenführung, insbesondere einem Geländer, bei ihrer Bewegung in Förderrichtung seitlich geführt und gegen unerwünschte Lageänderungen, insbesondere Umfallen gesichert werden. Die Warenführung kann sich in Förderrichtung mit ihrem vorderen Endbereich bis in und ggf. durch den Umsetzbereich und insbesondere bis zum Vorderende der besagten Stützeinrichtung erstrecken. Die seitliche Warenführung kann an die Längenänderung oder Fahrbewegung der Stützeinrichtung gekoppelt sein. Sie sorgt bis zum Greifen der Waren durch die Umsetzeinrichtung und auch beim Umsetzen für Sicherheit. Die Warenführung kann randseitig und/oder zwischen den Warenreihen angeordnet sein. Sie kann mehrteilig und in Förderrichtung telekopierbar ausgebildet sein, was eine besonders gute und wirksame Führungsfunktion und Anpassung an die Bewegungen und wirksamen Längen der Stützeinrichtung bietet.
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Die beanspruchte Packtechnik hat ferner Vorteile für die Verringerung und Vereinfachung des Bauaufwands. Insbesondere der Umsetzer kann einfacher und leichter ausgebildet sein. Er lässt sich auch einfacher an unterschiedliche Formate der Waren, insbesondere Flaschen, und ggf. der Warenträger, insbesondere Kartons, Kästen, Trays oder dgl. anpassen. Diese Umsetzeinrichtung kann multifunktonal und umstellbar sein. Sie kann alternativ wechselbar ausgebildet sein.
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Dank der gesteigerten Leistungsfähigkeit, der kürzeren Dauer der Umsetzzyklen und der vereinfachten und verkleinerten Bauweise ist die beanspruchte Packeinrichtung besonders kostengünstig und wirtschaftlich. Auch die Schonung der Waren, insbesondere Flaschen, und die hohe Flexibilität wirken sich in einer Steigerung der Wirtschaftlichkeit aus.
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In einer Ausgestaltung weist die Packeinrichtung eine längenveränderliche Stützeinrichtung auf, die mit den Waren während ihrer Förderbewegung im Umsetzbereich mittels einer An- und Abwälzbewegung in und außer Stützeingriff bringbar ist bzw. gebracht werden kann. Diese Ausgestaltung hat eigenständige erfinderische Bedeutung. Sie kann bei beliebigen Packeinrichtungen und Packverfahren zum Ein- und/oder Auspacken von Waren, insbesondere Warenpulks in einem Warenstrom, in und/oder aus einem Warenträger eingesetzt werden, wobei die Packeinrichtung einen Warenförderer und eine Umsetzeinrichtung für die in Förderrichtung bewegten Waren aufweist. Eine Anordnung der Umsetzeinrichtung direkt oberhalb des Warenträgers und eine vertikale relative Umsetzbewegung zwischen den Waren und dem Warenträger sowie die Anordnung der temporär entfernbaren Stützeinrichtung für die Waren im Umsetzbereich zwischen der Umsetzeinrichtung und dem Warenträger sind zwar vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
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1: eine schematische Seiteneinsicht einer Packeinrichtung,
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2: eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts II von 1,
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3 bis 8: einen Umsetzzyklus der Packeinrichtung von 1 in mehreren Schritten,
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9 und 10: zwei Varianten einer Bandführung einer Stützeinrichtung mit Antrieben und
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11: eine perspektivische Darstellung eines Teleskoptisches einer Stützeinrichtung.
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12: eine Variante der Packeinrichtung von 1 mit einer anderen Warenführung in Seiteneinsicht,
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13 bis 18: einen Umsetzzyklus der Packeinrichtung von 12 in mehreren Schritten,
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19: eine weitere Variante der Packeinrichtung mit anderer Warenführung in Seiteneinsicht und
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20 bis 25: einen Umsetzzyklus der Packeinrichtung von 19 in mehreren Schritten.
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Die Erfindung betrifft eine Packeinrichtung (1) sowie ein Verfahren zum Ein- und/oder Auspacken von Waren (2) in und/oder aus einem Warenträger (5).
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1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Packeinrichtung (1) in Seitenansicht bzw. im Ausschnitt. In 12 und 19 sind zwei Varianten der Packeinrichtung (1) von 1 dargestellt.
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Die Packeinrichtung (1) kann Bestandteil einer Warenbehandlungsanlage, insbesondere einer Flaschenbehandlungsanlage, sein. In der gezeigten Ausführungsform dient sie zum Einpacken von Waren (2) aus einem Förderstrom in bereit stehende Warenträger (5).
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Die Waren (2) sind bevorzugt als Stückgüter ausgebildet. In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform sind sie als Flaschen aus Glas, Kunststoff, Metall oder dgl. ausgebildet. Alternative Ausführungsformen sind andere Stückgüter, z.B. Dosen, Pakete, Päckchen, Säcke oder dgl.. Erfindungsgemäße Stückgüter sind auch Gebinde oder Umverpackungen mit festen, plastischen oder fließfähigen Inhaltsstoffen, z.B. Sixpacks von Flaschen in einer Schrumpffolienverpackung. Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele anhand von Flaschen (2) beschrieben, wobei die technische Lehre in entsprechender Anspassung auch für andere Arten von Waren (2) gilt.
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Die Flaschen (2) werden in ein oder mehrere bereit gehaltenen und offene Warenträger (5) umgesetzt. Diese sind z.B. als Kartons oder Flaschenkästen ausgebildet. Andere Ausführungsformen von Warenträgern (5) können Displayträger mit muldenförmigen Aufnahmen, schalenförmige Trays oder dgl. sein. Verschließbare Warenträger (5), z.B. Kartons, können mit einer nicht dargestellten Öffnungseinrichtung geöffnet, zum Umsetzen der Waren (2) in Offenstellung gehalten und ggf. anschließend wieder verschlossen werden.
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Die Warenträger (5) können jeweils mehrere Flaschen (2) aufnehmen. Sie können hierfür im Innen- und Aufnahmeraum Führungsmittel, z.B. eine Fächerunterteilung oder dgl. haben. Sie können alternativ einen leeren Innenraum haben. Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele anhand von Kartons (5) beschrieben, wobei die technische Lehre entsprechend mit geeigneter Anpassung auch für andere Arten von Warenträgern (5) gilt.
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Wie 1 verdeutlicht, kann der Packeinrichtung (1) ein Warenförderer (3) vorgeschaltet oder zugeordnet, insbesondere auch in die Packeinrichtung (1) integriert sein. Der Warenförderer (3) ist z.B. als Bandförderer für einen stehenden Flaschentransport ausgebildet und weist ein oder mehrere umlaufende Förderbänder auf, auf denen die Flaschen (2) in Förderrichtung (4) transportiert werden. Die Förderbewegung kann taktweise bzw. intermittierend oder kontinuierlich sein. In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist sie kontinuierlich. Die Förderrichtung (4) erstreckt sich längs der in 1 gezeigten Raumachse (x).
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Auf dem Warenförderer (3) können die Flaschen (2) in einer Reihenanordnung hintereinander transportiert werden. Hierbei können eine oder mehrere solcher Flaschenreihen nebeneinander gefördert werden. Die Flaschen (2) werden in einem Waren- oder Flaschenstrom gefördert, wobei sie eng und mit gegenseitigem Kontakt aneinander stehen. Sie können alternativ voneinander distanziert sein.
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Die Packeinrichtung (1) weist ferner eine Umsetzeinrichtung (6), eine Stützeinrichtung (8) und ggf. eine Transporteinrichtung (11) für Warenträger (5) auf. Ferner kann die Packeinrichtung (1) einen Zentrierrahmen (10) für die Führung und Zentrierung der Flaschen (2) beim Umsetzvorgang aufweisen.
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Die Umsetzeinrichtung (6) ist über einem Umsetzbereich (7) und oberhalb der zugeführten Flaschen (2) angeordnet. Sie greift im Umsetzbereich (7) einen Pulk von mehreren in einer oder mehreren Reihen angeordneten Flaschen (2) und setzt diese mit einer vertikalen Hubbewegung in ein oder mehrere bereitstehenden offene Kartons (5). Die Zahl und Anordnung der Flaschen (2) im Pulk (9) und auch die Flaschenanordnungen in den ein oder mehreren Kartons (5) kann variieren.
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Die Umsetzeinrichtung (6) ist z.B. als Hubgreifer (15) ausgebildet, der einen Hubkopf mit ein oder mehreren Greifmitteln (16) aufweist, welche die Flaschen oder andere Waren (2) im Pulk (9) einzeln oder gemeinsam, insbesondere in einer oder mehreren Gruppen, an der Oberseite greifen. Die steuerbaren Greifmittel (16) können z.B. als Einzelgreifer oder Mehrfachgreifer in Form von Saugtulpen, Klemmgreifern oder dergleichen ausgebildet sein. Die Greifmittel (16) können eine feste oder veränderliche gegenseitige Positionierung und Zuordnung haben. Insbesondere können von der Umsetzeinrichtung (6) die Flaschenzuordnungen bzw. Lagenbilder beim Umsetzvorgang geändert werden. Aus einer regelmäßigen und kartesischen Reihenanordnung der im Pulk (9) aus dem Flaschenstrom gegriffenen Flaschen kann eine versetzte Reihenanordnung für den Einsatz im Warenträger (5) gebildet werden, bei der die Flaschen in benachbarten Reihen auf Lücke gesetzt sind.
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Die Umsetzeinrichtung (6) bzw. der Hubgreifer (15) weisen ferner eine Bewegungseinrichtung (17) auf, die in der in 1 angedeuteten Weise einachsig oder mehrachsig beweglich ist. Eine Bewegungsachse ist vertikal entlang der Raumachse (z) ausgerichtet und dient der hebenden bzw. senkenden Umsetzbewegung. Eine zweite Bewegungsachse kann längs der Raumachse (x) und längs der Förderrichtung (4) ausgerichtet sein. Die Umsetzeinrichtung (6) kann dadurch beim Umsetzvorgang mit den z. B. kontinuierlich transportierten Waren (2) in Förderrichtung (4) synchron mitbewegt werden. Auf eine Querbewegung in Richtung der horizontalen Raumachse (y) wird in der bevorzugten Ausführungsform verzichtet. Eine solche Beweglichkeit kann alternativ gegeben sein. Die Bewegungseinrichtung (17) weist für die vorgenannte Kinematik entsprechende Führungen und steuerbare Antriebe (nicht dargestellt) auf.
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Die Transporteinrichtung (11) für die Warenträger (5) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Sie kann die Kartons bzw. Warenträger (15) einzeln oder in Gruppen transportieren. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sie als Bandförderer mit einem steuerbaren Antrieb ausgebildet. Die Transporteinrichtung (11) transportiert die Kartons (5) in Förderrichtung (4) und kann dabei mit der Förderbewegung und Fördergeschwindigkeit der Flaschen (2) oder auch mit der ggf. abweichenden Bewegung der Umsetzeinrichtung (6) in dieser Förderrichtung (4) synchronisiert werden.
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Zwischen der in Ruhestellung befindlichen und z. B. angehobenen Umsetzeinrichtung (6) und den unterhalb der zugeführten Flaschen (2) befindlichen Warenträgern (5) ist eine Stützeinrichtung (8) für die Waren bzw. Flaschen (2) angeordnet. Zumindest Teile der Stützeinrichtung (8) befinden sich im Umsetzbereich (7). In diesem Umsetzbereich (7) kann die Stützeinrichtung (8) temporär entfernt werden und gibt dadurch den von der Umsetzeinrichtung (6) gehaltenen Pulk (9) frei, der dadurch abgesenkt und in den oder die bereit gestellten Kartons (5) gesetzt werden kann. Anschließend und nach Anheben der Umsetzeinrichtung (6) wird die Stützeinrichtung (8) wieder in den Umsetzbereich (7) bewegt und stützt dort die zugeführten Flaschen (2) an der Unterseite ab bis sie erneut von der Umsetzeinrichtung (6) gegriffen werden.
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In dieser Funktion zum temporären Öffnen und Verschließen des Umsetzbereichs (7) kann die Stützvorrichtung (8) in der einfachsten Ausführungsform als Schieber ausgebildet sein, der in Förderrichtung (4) synchron mit der Förderbewegung der Flaschen (2) mitbewegt wird, bis diese von der Umsetzeinrichtung (6) gegriffen und ggf. etwas angehoben werden. Der Schieber kann dann schnell aus dem Umsetzbereich (7) entfernt und z. B. gegen die Förderrichtung (4) bewegt werden.
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In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform ist die Stützeinrichtung (8) längenveränderlich und wälzbar. Sie kann mit den Flaschen oder Waren (2) während deren Förderbewegung im Umsetzbereich (7) mittels einer An- und Abwälzbewegung in Stützeingriff und außer Stützeingriff gebraucht werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Stützeinrichtung (8) hierfür als Rollboden ausgebildet, der unter dem zum Umsetzen vorgesehenen Flaschenpulk (9) anrollbar und wegrollbar ist.
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Die längenveränderliche und wälzbare Stützeinrichtung (8) kann für eine kontinuierliche Förderbewegung der Waren oder Flaschen (2) in Förderrichtung (4) synchron mitlauffähig ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform hat die Stützeinrichtung (8) ein in Förderrichtung (4) längenveränderliches und umlaufendes Stützmittel (18), das z. B. als endloses Stützband ausgebildet ist.
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Zur Realisierung der Längenveränderung weist die Stützeinrichtung (8) eine teleskopierbare Bandführung (19) auf. Diese besitzt relativ zueinander bewegliche und angetriebene Wagen (23, 24) mit Umlenkrollen (25) sowie eine Bandumlenkung (22) für das endlose Stützband (18). Der oberere und in Förderrichtung (4) vordere Wagen (23) wird von einem oberen Bandabschnitt, dem sogenannten Oberband (20), umschlungen, auf dem die Waren oder Flaschen (2) transportiert werden. Der untere Wagen oder sogenannte Unterwagen (24) mit der Umlenkrolle (25) wird vom Unterband (21) umschlungen. Die Wagen (23, 24) sind gegenläufig beweglich, wobei die von Ober- und Unterband (20, 21) gebildeten Bandschlaufen über stationäre Bandumlenkungen (22) und dortige Umlenkrollen geführt sind.
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1 zeigt eine Ausgangsstellung des Umsetzzyklus, in dem die Stützeinrichtung (8) bzw. die Bandführung (19) voll ausgezogen ist und sich mit dem Oberband (20) in den Umsetzbereich (7) erstreckt. Das Oberband (20) hat hierdurch eine wesentlich größere Länge als das Unterband (21). Wie außerdem 1 verdeutlicht, schließt das Oberband (20) vorzugsweise stufenlos an den Warenförderer (3) an.
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Die Stützeinrichtung (8) kann für das Stützband (18) eine zusätzliche Abstützungsmöglichkeit haben, um auch bei einem langgezogenen Oberband (20) eine im wesentlichen ebene Förderbahn für die Flaschen (2) zu bieten. Hierfür kann ein Teleskoptisch (26) vorgesehen sein, der das Obertrum des Oberbands (20) unterstützt und der in 1 schematisch angedeutet ist.
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11 zeigt eine perspektivische Schemadarstellung des Teleskoptisches (26). Dieser weist ineinander greifende und relativ zueinander bewegliche Stützarme (27, 28) auf, auf denen das besagte Obertrum aufliegt und entlanggleitet. Die Stützarme (27, 28) sind in Richtung der Raumachse (x) bzw. der Förderrichtung (4) auseinander- und zusammenschiebbar. Die einen Stützarme (27) sind am Oberwagen (23) angeordnet und können mit diesem entlang einer entsprechenden Führung (nicht dargestellt) in Förderrichtung (4) vorwärts und rückwärts bewegt werden. Hierdurch wird die Länge des Teleskoptisches (26) verändert. Die anderen Stützarme (28) sind an einem stationären Träger (29), z. B. einem Querträger, angeordnet und in geeigneter Weise am Untergrund abgestützt. An den Stützarmen (28) bzw. am Träger (29) können auch ein oder mehrere Auflagen (30) angeordnet sein, welche die beweglichen Stützarme (27) abstützen.
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9 und 10 verdeutlichen die Kinematik und Antriebstechnik der gezeigten Stützeinrichtung (8) und der Bandführung (19). Für das endlose Stützband (18) ist einerseits ein Antrieb (31) vorhanden, der das Stützband (18) umlaufend antreibt. Dieser Bandantrieb (31) kann z.B. an einer Bandumlenkung (22) stationär angeordnet sein. Für die Bewegung der Wagen (23, 24) ist ein anderer Antrieb (32), ein sogenannter Wagenantrieb, vorgesehen. Dieser Wagenantrieb (32) weist z. B. einen Motor mit einem Antriebsrad und einem hierüber geführten und mit beiden Wagen (23, 24) endseitig verbunden Zugmittel auf. Das Antriebsrad kann als Seilscheibe, Kettenrad, Zahnritzel oder dergleichen und das Zugmittel als Seil, Kette, Zahnriemen oder dergleichen ausgebildet sein. Die Wagen (23, 24) werden über den Wagenantrieb (30) in der vorerwähnten Weise gegenläufig zueinander bewegt, wobei die Bandschlaufenlängen in der Summe konstant gehalten werden und das Stützband (18) auf Zug und unter Spannung gehalten wird. Mit dem Oberwagen (23) wird auf diese Weise auch der Teleskoptisch (26) in seiner Längserstreckung verstellt. Die Antriebe (31, 32) sind steuerbar und können Elektromotoren, insbesondere Servomotoren, als Antriebsmittel aufweisen.
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Die Packeinrichtung (1) kann ferner den eingangs erwähnten Zentrierrahmen (10) aufweisen, der bei der vertikalen Setzbewegung am Umsetzbereich (7) positioniert wird und die Flaschen (2) führt. Der Zentrierrahmen (10) kann längs der Förderrichtung (4) beweglich gelagert und geführt sein. Er kann gemäß 2 ein oder mehrere Zentriermittel (13) für die Flaschen (2) besitzen, die z. B. als konische Einweiser oder Flügel ausgebildet sind. Der Zentrierrahmen (10) kann ferner an seinem dem Warenförderer (3) zugewandten Ende einen steuerbaren Anschlag (14) aufweisen, der als Stopper für den Flaschenstrom, insbesondere den Flaschenpulk (9) wirken kann und bedarfsweise durch einen entsprechend gesteuerten Antrieb betätigbar ist. Der Zentrierrahmen (10) kann mit der Stützeinrichtung (8) kinematisch gekoppelt sein. Er kann z. B. gemäß 2 mit dem Oberwagen (23) bzw. dessen Umlenkrolle (25) verbunden sein. Der Zentrierrahmen (10) kann dadurch vom Wagenantrieb (32) mitbewegt werden. Er kann alternativ einen eigenen steuerbaren Antrieb aufweisen.
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Die Packeinrichtung (1) kann im Bereich des Warenförderers (3) und/oder der temporären, insbesondere längenveränderlichen Stützeinrichtung (8) eine Führung für den Flaschenstrom während des Transports aufweisen. Die Warenführung (12) erstreckt sich in Förderrichtung (4) und kann an beiden Außenseiten des Flaschenstroms für dessen seitliche Führung angeordnet sein. Alternativ kann auch eine Warenführung (12) innenseitig zwischen ein oder mehreren Flaschenreihen vorhanden sein. 1, 12 und 19 zeigen Varianten der Warenführung (12).
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Die Warenführung (12) ist in der Ausführungsform von 1 stationär angeordnet. Sie kann z.B. als Geländer ausgebildet sein. Die Warenführung (12) kann sich vom Förderband des Warenförderers (3) ausgehend in Förderrichtung (4) nach vorn bis zum Umsetzbereich (7) bzw. bis zur hinteren Endstellung der Stützeinrichtung (8) gemäß 5 erstrecken und dort oder kurz davor enden.
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3 bis 8 verdeutlichen einen Umsetzzyklus der Packeinrichtung (1) von 1 und 2 in mehreren Schritten, wobei 3 die Ausgangsstellung gemäß 1 wiedergibt. In dieser Stellung ist die Stützeinrichtung (8) mit Oberband (20) ausgefahren und erstreckt sich in den Umsetzbereich (7), wobei sie einen Warenpulk (9) trägt. Dies ist die vordere Endstellung. Die Umsetzeinrichtung (6) befindet sich ebenfalls in der Ausgangsposition über dem Warenpulk (9). Mehrere leere Kartons (5) sind unter dem Warenpulk (9) angeordnet. Der Zentrierrahmen (10) befindet sich außerhalb des Umsetzbereiches (7).
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Im nächsten Schritt gemäß 4 greift die Umsetzeinrichtung (6) die Flaschen (2) von oben am Hals und führt hierzu eine Senkbewegung aus. Während dessen haben sich entsprechend des Flaschenvorschubs durch den Warenförderer (3) die Umsetzeinrichtung (6), die Stützeinrichtung (8) mit ihrem Oberwagen (23) und die Kartons (5) in Förderrichtung (4) um eine Strecke (x1) weiterbewegt. Im gleichen Maß sind auch der Umsetzbereich (7) und der Zentrierrahmen (10) gewandert.
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Im nächsten Schritt gemäß 5 wird die Stützeinrichtung (8) unter den von der Umsetzeinrichtung (6) gegriffenen Flaschen (2) im Pulk (9) gegen die Förderrichtung (4) sehr schnell in die hintere Endstellung zurückbewegt. Das umlaufend angetriebene Stützmittel (18), insbesondere dessen Oberband (20), führt dabei eine abwälzende oder wegrollende Bewegung aus und löst sich friktionsfrei vom Boden der gehaltenen Flaschen (2).
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Zugleich wird von der Stützeinrichtung (8) der Zentrierrahmen (10) in Zentrierposition zwischen den gehaltenen Flaschenpulk (9) und die leeren Kartons (5) gebracht. Während dieser Vorgänge wird die Förderbewegung der Flaschen (2) aufrecht erhalten, wobei entsprechend die Umsetzeinrichtung (6), der Zentrierrahmen (10) und die leeren Kartons (5) in Förderrichtung (4) weiterbewegt werden und nun einen Weg (x2) von der Ausgangs- oder Null-Position zurückgelegt haben. Bei der in 4 und 5 gezeigten Rückwärtsbewegung der Stützeinrichtung (8) und der Folgebewegung des Zentrierrahmens (10) ist auch der Anschlag (14) eingeklappt worden.
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Im nächsten Schritt von 6 findet das Absenken der Umsetzeinrichtung (6) und das Einführen der Flaschen (2) in die Kartons (5) statt. Auch dies geschieht während der synchronen Weiterbewegung der geförderten Flaschen (2), der Umsetzeinrichtung (6), der Kartons (5) und des Zentrierrahmens (10) zusammen mit der Stützeinrichtung (8). Der Anschlag (14) ist hierbei wieder ausgeklappt und verhindert ein Abkippen der vordersten Flasche (2) am Rand der Stützeinrichtung (8). x3 bezeichnet den zurückgelegten Weg.
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Im Folgeschritt von 7 ist die Umsetzeinrichtung (6) nach Freigabe der eingepackten Flaschen bzw. des Pulks (9) wieder nach oben gefahren und steht zur Aufnahme des nächsten Pulks (9) bereit. Währenddessen fand die erwähnte Synchronbewegung von Umsetzeinrichtung (6), Kartons (5), Zentrierrahmen (10) und Stützvorrichtung (8) sowie des Flaschenstroms (2) in Förderrichtung (4) bis zu einer Endposition statt, in der der Weg (x4) zurückgelegt wurde.
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8 markiert den Beginn des nächsten Umsetzzyklus und entspricht der Anordnung von 3. Die Umsetzeinrichtung (6) hat sich gegen die Förderrichtung (4) in die Ausgangsposition zurück bewegt. Der Weg (x4) zwischen Start- und Endposition während eines Umsetzzyklus kann kürzer als die Länge der Umsetzeinrichtung (6) und des Pulks (9) sowie des Umsetzbereichs (7) sein. Die Rücklaufbewegung der Umsetzeinrichtung (6) und der Stützeinrichtung (8) können wesentlich schneller als die vorzugsweise kontinuierliche Förderbewegung des Warenförderers (3) und des Flaschenstroms sein. In der Ausgangsposition von 8 sind die gefüllten Kartons (5) abtransportiert und ein neuer Satz leerer Kartons (5) am Umsetzbereich (7) bereit gestellt. Desgleichen hat sich die Stützeinrichtung (8) wieder in Förderrichtung (4) nach vorn und über den Umsetzbereich (7) bewegt, wobei dies synchron mit der Fördergeschwindigkeit des Flaschenstroms erfolgen kann. Der Umsetzzyklus beginnt dann wieder von Neuem.
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In Abwandlung des vorbeschriebenen Zyklusablaufs kann die Umsetzeinrichtung (6) über die mit "0" markierte Ausgangsposition des Ausführungsbeispiels gegen die Förderrichtung (4) zurückbewegt werden. Sie wird dabei über dem wanderenden Pulk (9) positioniert und mit diesem in Förderrichtung (4) bis zur vorgenannten Ausgangsposition bewegt, wobei während dieser Bewegungsphase bereits ein Absenken und Greifen des Warenpulks (9) stattfindet. Die Zykluszeit und der Weg in Förderrichtung (4) beim Umsetzen können dadurch verkürzt werden.
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In weiterer Abwandlung der beschriebenen Ausführungsbeispiele kann die Stützeinrichtung (8) von seitlich abwälzbaren Klemmmitteln gebildet werden, welche die Flaschen (2) im Pulk (9) zwischen sich einklemmen und bei der Bewegung über den offenen Umsetzbereich (7) seitlich halten und führen und dabei auch Schwingbewegungen der Flaschen (2) in den horizontalen Längs- und Querrichtungen (x, y) vermeiden. Die vorderen Flaschen (2) im Pulk (9) können dabei während eines Teils der Förderbewegung über den Übergangsbereich (7) schwebend von der Stützvorrichtung (8) gehalten werden, bis die zurückgekehrte Umsetzeinrichtung (6) sie wieder greift. Der Warenförderer (3) erstreckt sich in dieser Ausführungsform weiter nach vorn bis zum Umsetzbereich (7). Bei dieser Variante ist es günstig, eine oder mehrere Flaschenreihen im Pulk (9) einzeln mit den seitlichen Stützmitteln zu greifen.
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In einer weiteren Variante können für den Umsetzvorgang und die vertikale Umsetzbewegung die Kartons (5) angehoben und zu den am Umsetzer (6) gehaltenen Flaschen (2) bewegt werden, wobei unter Umständen der Zentrierrahmen (10) vertikal mitbewegt wird. In weiterer Abwandlung ist eine kombinierte Hebebewegung von Kartons und Senkbewegung von Flaschen (2) beim Umsetzen möglich.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Packeinrichtung (1) zum Auspacken von Flaschen oder anderen Waren (2) aus Warenträgern (5) und deren Umsetzen auf einen Warenförderer (3) stattfindet, wobei ebenfalls eine Stützvorrichtung (8) der vorbeschriebenen Art vorhanden ist. Die Kinematik ist dann umgekehrt zu dem vorbeschriebenen Einpackvorgang.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen endet die längenveränderliche bzw. in Förderrichtung (4) bewegliche Stützvorrichtung (8) am jenseitigen Rand des Umsetzbereiches (7). In einer anderen Ausführungsform kann jenseits des Umsetzbereiches (7) ein weiterer Warenförderer (3) oder eine weitere Stützvorrichtung (8) in Förderrichtung (4) anschließen. Dies kann ggf. jenseits des Zentrierrahmens (10) geschehen. Eine solche Anordnung erlaubt wahlweise ein Überbrücken des Umsetzbereiches (7) und einen Weitertransport des Flaschenstroms (2) über den Umsetzbereich (7) hinweg in Förderrichtung (4). Andererseits kann unter Beibehaltung der Förderrichtung (4) bei jenseitigem Anschluss einer weiteren Stützeinrichtung (8) ein Auspacken und Umsetzen der vorbeschriebenen Art zusätzlich zum Einpacken und in der gleichen Förderrichtung (4) erfolgen. Die Packeinrichtung (1) kann dadurch wahlweise zum Einpacken oder zum Auspacken oder zur Überbrückung des Umsetzbereichs (7) bei gleichbleibender Förderrichtung (4) benutzt werden.
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12 zeigt eine Packeinrichtung (1) gemäß 1 und 2 mit einer anderen Warenführung (12). Sie ist ebenfalls bevorzugt stationär angeordnet, wobei sie sich mit ihrem vorderen Endbereich (33) bis in den Umsetzbereich (7) und bevorzugt bis zu dessen in Förderrichtung (4) vorderem Ende bzw. zum Vorderende der Stützeinrichtung (8) in der vorderen Endstellung erstreckt. Die Warenführung (12) ist z.B. als randseitiges Geländer ausgebildet. Sie kann sich auch im Pulkbereich zwischen Flaschenreihen befinden. Sie bietet den Flaschen (2) auch im Umsetzbereich (7) und beim Greifvorgang einen seitlichen Halt. Ferner können die Flaschen (2) auf dem Warenförderer (3) und der Stützeinrichtung (8) bis zum Greifen und in der Warteposition am Anschlag (14) stets geführt sein. Die Umsetzeinrichtung (6) ist in ihrer konstruktiven Ausbildung und in ihren Abmessungen entsprechend angepasst und kann die Warenführung (12) bei ihren Umsetzbewegungen passieren.
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Die Packeinrichtung (1) ist in der Variante von 12 ansonsten wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. 13 bis 18 zeigen einen Umsetzzyklus in mehreren Schritten, wobei 13 die Ausgangsstellung gemäß 12 wiedergibt. Der Umsetzzyklus läuft wie in 3 bis 8 ab.
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In 19 ist eine Packeinrichtung (1) gemäß 1 und 2 mit einer weiteren Variante einer Warenführung (12) dargestellt. Die Warenführung (12) ist mehrteilig und bevorzugt teleskopierbar ausgebildet. Sie weist ein hinteres Führungsteil (34) und ein vorderes Führungsteil (35) auf, welches in Förderrichtung (4) beweglich ausgebildet und angeordnet ist. Die Führungsteile (34, 35) sind übereinander angeordnet und in Richtung (4) relativ zueinander beweglich, wobei das hintere Führungsteil (34) bevorzugt stationär angeordnet ist. Die Führungsteile (34, 35) können geländerartig ausgebildet und randseitig sowie ggf. auch zwischen den Flaschenreihen angeordnet sein.
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Das hintere Führungsteil (34) kann in gleicher Weise wie die in sich einteilige Warenführung (12) von 1 ausgebildet und angeordnet sein. Es reicht bis zur hinteren Endstellung der Stützeinrichtung (8) gemäß 5 und 22.
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Das vordere Führungsteil (35) schließt sich in Förderrichtung (4) an und reicht in der ausgefahrenen Endstellung bis in den Umsetzbereich (7) und bis zur vorderen Endstellung der Stützeinrichtung (8) gemäß 19. Das vordere Führungsteil (35) hat eine ähnliche Führungsfunktion wie der vordere Führungsbereich (33) bei der Variante von 12.
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Bei der Variante von 19 folgt jedoch das bewegliche vordere Führungsteil (35) den Ein- und Ausfahrbewegungen der Stützeinrichtung (8) und ist an diese gekoppelt. Es kann hierfür einen eigenen synchronisierten Antrieb oder eine Schleppverbindung mit dem vorderen Ende der Stützeinrichtung (8) oder mit dem Stützrahmen (10) haben. Die Länge des vorderen Führungsteils (35) kann dem Ausfahrweg der temporären oder längenveränderlichen Stützeinrichtung (8) im Wesentlichen entsprechen. Sie ist vorzugsweise etwas größer.
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Die mehrteilige und teleskopierbare Warenführung (12) erstreckt sich somit stets bis zur vorderen Endstellung bzw. dem Vorderende der besagten Stützeinrichtung (8) und passt sich an deren wirksame Stütz- und Transportlänge an. Die auf der Stützeinrichtung (8) befindlichen Flaschen (2) haben dadurch immer eine Seitenführung. Beim Umsetzvorgang nach erfolgtem Greifen der Flaschen (2) von der Umsetzeinrichtung (6) kann das vordere Führungsteil (35) der Warenführung (12) aus dem Umsetzbereich (7) entfernt werden.
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Die Packeinrichtung (1) ist in der Variante von 19 ansonsten wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. 20 bis 25 zeigen einen Umsetzzyklus in mehreren Schritten, wobei 20 die Ausgangsstellung gemäß 19 wiedergibt. Der Umsetzzyklus läuft wie in 3 bis 8 ab.
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In der Ausgangsstellung gemäß 19 und 20 ist das vordere Führungsteil (35) ausgefahren und überlappt an seinem Rückende mit dem hinteren Führungsteil (34). Hierdurch ergibt sich eine geschlossene Warenführung (12), die bis zum Ende des Umsetzbereichs (7) reicht. Bis zum Eingriff mit der Umsetzeinrichtung (6) gemäß 21 sind die Flaschen (2) seitlich geführt. Beim anschließenden Rückzug der Stützeinrichtung (8) in die rückwärtige Endstellung gemäß 22 wird das vordere Führungsteil (35) mitbewegt und aus dem Umsetzbereich (7) entfernt. Es überlappt dabei mit dem hinteren Führungsteil (34) und kann über dessen Vorderende ein Stück vorstehen und die erste Flasche (2) am Anschlag (14) seitlich führen. Bei der anschließenden Vorwärtsbewegung der Stützeinrichtung (8) gemäß 23 bis 25 folgt das vordere Führungsteil (35) unter Aufrechterhaltung der seitlichen Führungsfunktion. Die Endposition von 25 entspricht wieder dem Zyklusbeginn von 20.
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Weitere Abwandlungen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele und ihrer Varianten sind in verschiedener Weise möglich. Zum einen können die Merkmale der Ausführungsbeispiele und der Varianten beliebig miteinander kombiniert und ggf. auch vertauscht werden.
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Zum anderen sind konstruktive Abwandlungen der Fördertechnik (3, 11) und des Umsetzers (6) möglich. Ein Zentrierrahmen (10) kann entfallen. Ferner kann die Packeinrichtung (1) auch in Verbindung mit einem Palettiervorgang benutzt werden, wobei die Warenträger (5) Zwischenlagen in einem Palettierstapel bilden, der be- und/oder entladen werden kann, wobei der Palettierstapel für die Stapelbildung in Förderrichtung (4) vorwärts und ggf. rückwärts bewegt wird. Die Warenführung (12) kann ggf. entfallen. Sie kann außerdem konstruktiv abgewandelt werden, z.B. durch eine axial fluchtende Anordnung der telekopierbaren Führungsteile. Ferner kann die jeweilige Warenführung (12) mehr als zwei Führungsteile (34, 35) aufweisen. Die Warenführung (12) kann auch nur im Bereich der Stützeinrichtung (8) stationär oder mitfahrend angeordnet sein. Sie kann sich auch nur im Bereich des Warenförderers (3) befinden. Außerdem ist eine Kombination einer stationären und ggf. bis in den Umsetzbereich (7) reichenden Warenführung (12) an den beiden Längsrändern mit einer teleskopierbaren Warenführung (12) zwischen den Flaschenreihen möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Packeinrichtung
- 2
- Ware, Stückgut, Dose, Flasche
- 3
- Warenförderer
- 4
- Förderrichtung
- 5
- Warenträger, Karton
- 6
- Umsetzeinrichtung
- 7
- Umsetzbereich
- 8
- Stützeinrichtung, Rollboden
- 9
- Warenpulk
- 10
- Zentrierrahmen
- 11
- Transporteinrichtung für Warenträger
- 12
- Warenführung, Geländer
- 13
- Zentriermittel, Einweiser
- 14
- Anschlag, Stopper
- 15
- Hubgreifer
- 16
- Greifmittel
- 17
- Bewegungseinrichtung
- 18
- Stützmittel, Stützband
- 19
- Bandführung teleskopierbar
- 20
- Oberband
- 21
- Unterband
- 22
- Bandumlenkung
- 23
- Wagen vorn, Oberwagen
- 24
- Wagen hinten, Unterwagen
- 25
- Umlenkrolle
- 26
- Teleskoptisch
- 27
- Stützarm
- 28
- Stützarm
- 29
- Träger, Querträger
- 30
- Auflage
- 31
- Antrieb, Bandantrieb
- 32
- Antrieb, Wagenantrieb
- 33
- Führungsbereich vorn
- 34
- Führungsteil, stationär
- 35
- Führungsteil, instationär
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4036341 A1 [0002]
- DE 4242163 C2 [0003]
- DE 29905430 U1 [0004]
- US 2828877 A [0005]
- US 2635773 A [0006]
- US 2707572 A [0007]
- US 4211056 A [0008]
