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Gebiet der
Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Verpacken von Lasten aus Gütern und
Materialien in einem Verpackungsmaterial, mit einer internen Trageeinrichtung
zur Unterstützung beim
Transport der Lasten. Die Erfindung stellt eine Alternative zu einer
herkömmlichen
Palette dar, dient jedoch dem gleichen Zweck des Tragens und Transportierens
von Lasten.
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Hintergrund
der Erfindung
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Paletten werden üblicherweise zum Transportieren
und Lagern von Gütern
und Materialien verwendet. Sie umfassen typischerweise eine tragbare Holzplattform,
auf der die Last getragen wird. Die Plattform weist normalerweise
zwei parallele planare Flächen
auf, die durch hölzerne
Querlatten beabstandet sind, um Kanäle zu bilden, die wiederum
die Gabeln eines Gabelstaplers aufnehmen. Üblicherweise wird die Last
auf der hölzernen
Plattform aufgeschichtet, woraufhin die gesamte Last anhafttechnisch
oder schrumpfhitzetechnisch in geeignetes Verpackungsmaterial aus
Kunststoff verpackt wird.
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Die Verwendung herkömmlicher
hölzerner Paletten
stellt einen bedeutenden Faktor mit Blick auf die Kosten des Transportes
und der Lagerung dar und birgt darüber hinaus aufgrund der Logistik
der Palettenverwaltung weitere versteckte Kosten in sich. Zunächst einmal
schlagen bei herkömmlichen hölzernen
Paletten die Herstellungskosten zu Buche, da bei Paletten eine große Anzahl
hölzerner
Elemente zum Einsatz kommt, die miteinander verbunden wird, um – üblicherweise
unter Verwendung von Stahlnägeln – die Palette
zu bilden. Des Weiteren schlagen die Kosten für den Transport leerer Paletten stark
zu Buche; sie müssen
zunächst
an den Abnehmer versandt werden, der die Paletten für den Transport
von Gütern
an einen Kunden verwendet. In vielen Fällen müssen sie nach Verwendung wieder
an den Abnehmer zurückgesandt
werden. So hat man beispielsweise herausgefunden, dass für den Fall
gemieteter Paletten der Zeitaufwand für den Versand größer als
derjenige des tatsächlichen
Gebrauchs der Paletten ist.
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Herkömmliche Paletten nehmen überall eine Menge
Lagerraum ein, und für
den Fall von Paletten für
verderbliche Güter
muss deren Einlagerung zudem unter einer Abdeckung erfolgen. Man
hat herausgefunden, dass in vielen Fällen die mit der Verwendung
herkömmlicher
Paletten verbundenen Kosten bis zu 50% der gesamten Verpackungskosten ausmachen.
Zudem wird bei herkömmlichen
Paletten üblicherweise
lediglich in einer Ebene Verpackungsmaterial angelegt, was leicht
zu Rissen führen
kann.
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Der fortwährende Versand leerer Paletten führt in hohem
Maße zu
Materialermüdung
derselben, was wiederum zu Beschädigungen
an den Gütern
sowie einem hohen Verletzungsrisiko für Anwender bei gefährlichen
Palettenlasten führen
kann. Die Verwendung von Stahlnägeln
bei der Herstellung herkömmlicher
Paletten stellt ebenfalls ein Problem dar. Paletten brechen oftmals
bei der Handhabung, was zu aus den Paletten herausstehenden Nägeln führt. Dies
führt oftmals
zu Reifenpannen bei Motorfahrzeugen oder zu Verletzungen bei Arbeitern.
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Die WO 99/04613 des gleichen Anmelders offenbart
eine Verpackungsmaschine für
Verpackungsmaterialien mit einem Streifen von Verpackungsmaterial,
umfassend eine erste Verpackungsstation mit einer Verpackungseinrichtung
zum Anlegen eines Streifens von Verpackungsmaterial um den Packballen
herum, um den Packballen teilweise in Verpackungsmaterial einzuhüllen, eine
zweite Verpackungsstation mit einer Verpackungseinrichtung zum Anlegen
eines Streifens von Verpackungsmaterial um den Packballen herum,
um den Packballen vollständig
in Verpackungsmaterial einzuhüllen,
und eine Überführungseinrichtung
zum Überführen des teilweise
verpackten Packballens von der ersten Verpackungsstation zu der
zweiten Verpackungsstation. Diese Maschine ist besonders geeignet
zum Verdichten and Verpacken von Packballen für Futter und dergleichen, sie
stellt jedoch ebenfalls eine Verpackungsmaschine zur Verpackung
losen Materials, beispielsweise von Ziegelsteinen, in Verpackungsmaterial
dar. Nicht offenbart ist hingegen eine Einrichtung zum Bilden und
Verpacken einer Last mit integralen Latten.
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Aufgabe der
Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein
Verfahren bereitzustellen, das herkömmliche Paletten als vorherrschendes
System zur Handhabung von Verpackungen ablöst und die mit herkömmlichen
Paletten verbundenen Unzulänglichkeiten
beseitigt, während gleichzeitig
sämtliche
Vorteile herkömmlicher
Paletten mit Blick auf das leichte Tragen und den leich ten Transport
erhalten bleiben. Es ist zudem Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die den Vorgang des bereitgestellten Verfahrens
zum Bilden palettentechnisch verpackter Lasten beziehungsweise Stapel
ohne Verwendung herkömmlicher
Paletten vollständig
automatisiert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Erfindung stellt ein Verfahren
zum Verpacken von Lasten in Verpackungsmaterial bereit, das die
folgenden Schritte umfasst:
- (a) Auflegen von
mindestens zwei Latten in einer beabstandeten, im Wesentlichen parallelen
Ausrichtung auf eine Oberfläche
der Last; und
- (b) wenigstens teilweises Verpacken der Last in Verpackungsmaterial
derart, dass die Latten wenigstens teilweise in Verpackungsmaterial
eingehüllt
sind und auf der Oberfläche
der Last festgehalten werden.
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Vorzugsweise wird die Last durch
Ausführen einer
relativen Drehbewegung zwischen der Last und einer Ausgabeeinrichtung
für das
Verpackungsmaterial teilweise eingehüllt.
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Entsprechend einem weiteren Aspekt
stellt die Erfindung ein Verfahren zum Verpacken von Lasten aus
Gütern
und Materialien in einem Verpackungsmaterial, beispielsweise einer
Kunststofffolie, bereit, umfassend das Anlegen von wenigstens zwei Latten
in einer beabstandeten, im Wesentlichen parallelen Ausrichtung auf
eine Oberfläche
der Last sowie das wenigstens teilweise Verpacken der Last in Verpackungsmaterial
durch Drehen der Last relativ zu der Ausgabeeinrichtung für das Verpackungsmaterial,
und/oder durch Drehen der Ausgabeeinrichtung um die Last herum,
um die Latten in dem Verpackungsmaterial einzuwickeln, und um die
Latten an der Oberfläche
der Last festzuhalten, wobei die Latten getrennt angelegt werden,
um die Last zu tragen, und für
die Aufnahme der Gabeln eines Gabelstaplers zum Zwecke des Transportes
der Last ausgelegt sind.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst
das Verfahren das Auflegen der Latte auf einer oberen Fläche der
Last, das teilweise Verpacken der Last in einer ersten Verpackungsstation
mit Verpackungsmaterial einschließlich des Überdeckens wenigstens von Teilen
der Latten mit Verpackungsmaterial, um die Latten festzuhalten,
das Drehen der Last um etwa 90° von
der ersten Verpackungsstation zu einer zweiten Verpackungsstation,
und das Abschließen
des Verpackens der Last an der zweiten Verpackungsstation einschließlich des Überdeckens der
Latten mit Verpackungsmaterial. An schließend wird die Last von der
zweiten Verpackungsstation auf die die Latten aufweisende Seite
gestürzt,
wobei die Latten dann als Palette zum Abheben der verpackten Last
oder des verpackten Stapels vom Boden und zum Tragen der Last beim
Transport dienen. Dies bedeutet, dass die Latten mit Blick auf das
Abheben der verpackten Last oder des verpackten Stapels vom Boden
in gleicher Weise wie Paletten wirken, sodass die Gabeln eines Gabelstaplers
unter der Last hindurchgreifen können.
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Die Erfindung umfasst ebenfalls eine
Vorrichtung zum Ausführen
des Verfahrens, umfassend eine erste Verpackungsstation einschließlich einer Verpackungsplattform
zur Aufnahme der zu verpackenden Last, eine Latten-Auflegeeinrichtung
zum Auflegen von Latten auf eine Fläche der Last, eine Verpackungsmaterial-Ausgabeeinrichtung
in der ersten Verpackungsstation, eine Einrichtung zum Drehen der
Plattform relativ zu der Ausgabeeinrichtung, und/oder eine Einrichtung
zum Drehen der Ausgabeeinrichtung relativ zu der Plattform zum teilweisen Verpacken
der Last einschließlich
wenigstens eines Teils der Latten mit Verpackungsmaterial, eine
Einrichtung zum Überführen der
Last um 90° zu
einer zweiten Verpackungsstation und eine Einrichtung zum Abschließen des
Verpackens der Last an der zweiten Verpackungsstation.
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Vorzugsweise umfasst die Verpackungseinrichtung
an der ersten Verpackungsstation eine Einrichtung zum Drehen der
Last um eine vertikale Achse. Die Verpackungseinrichtung an der
zweiten Verpackungsstation umfasst einen Bandtisch zum Drehen der
Last um eine im Wesentlichen horizontale Achse sowie eine Folien-Ausgabeeinrichtung
zum Drehen um eine im Wesentlichen vertikale Achse zum Anlegen einer
Folie an der Last, wenn diese um die horizontale Achse gedreht ist.
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Alternativ wird der Bandtisch zusätzlich um eine
vertikale Achse relativ zu der Folien-Ausgabeeinrichtung gedreht.
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Vorzugsweise ist der Bandtisch in
der zweiten Verpackungsstation von einer normalerweise horizontalen
Position um ungefähr
90° in eine
Position verschwenkbar, in der eine Eingriffseinrichtung an dem
Bandtisch mit einer Einrichtung auf der Verpackungsplattform in
Eingriff kommt, wobei die Verpackungsplattform schwenkbar angebracht
ist, sodass, wenn der Bandtisch in seine ursprüngliche horizontale Position
zurückverbracht
wird, bewirkt wird, dass die Verpackungsplattform von einer normalerweise horizontalen
Position um ungefähr
90° verschwenkt wird,
um die teilweise verpackte Last auf den Bandtisch in der zweiten
Verpackungsstation abzulegen.
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Die Eingriffseinrichtung kann Verbindungskolben
enthalten.
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Die Vorrichtung kann eine Stürzvorrichtung enthalten,
die vorderseitig von dem Bandtisch angeordnet ist und mittels welcher
die Last von der Vorrichtung gestürzt werden kann. Geeigneterweise
ist der Bandtisch um eine im Wesentlichen horizontale Achse verschwenkbar,
um die verpackte Last auf die Stürzvorrichtung
zu überführen. Derart
ist der Bandtisch von jedwedem Ende verschwenkbar, sodass er zum
einen nach vorne um 90° gestürzt werden
kann, um die Last von der ersten Verpackungsstation aufzunehmen,
und zum anderen auch nach hinten gestürzt werden kann, um die Last
abzuladen.
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Um die Überführung einer Last von der Verpackungsplattform
in der ersten Verpackungsstation zu der zweiten Verpackungsstation
auszuführen, wird
der Bandtisch in der zweiten Verpackungsstation um 90° nach vorne
gestürzt,
und zwar mittels eines hydraulischen Kolbens, der mit der Baugruppe der
Verpackungsplattform in der ersten Verpackungsstation verschwenkbar
verbunden ist, sodass, wenn die Verpackungsplattform von einem zweiten hydraulischen
Kolben um 90° verschwenkt
wird, bewirkt wird, dass der Bandtisch um 90° in seine ursprüngliche
horizontale Position zurückschwenkt,
um die teilweise verpackte Last aufzunehmen.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls
eine verpackte Last beziehungsweise einen verpackten Stapel mit wenigstens
zwei im Wesentlichen parallelen Latten, die an wenigstens einer
Seitenfläche
der Last angeordnet und durch Verpackungsmaterial festgehalten werden.
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Das Verfahren und die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
stellen verpackte Lasten beziehungsweise verpackte Stapel mit integralen
Trägern
bereit, wodurch viele der mit der Verwendung herkömmlicher
Paletten einhergehenden Unzulänglichkeiten und
Kosten vermieden werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ersetzt die
herkömmliche
Palette, indem zwei oder mehr Latten von der Verpackung festgehalten
werden. Die Verpackung wird in zwei im Wesentlichen in rechten Winkeln
zueinander angeordneten Ebenen angelegt, wodurch ein hohes Maß an Stärke und
eine sehr sichere Packung gegeben sind. Zudem kann die verpackte
Last je nach Menge des eingesetzten Verpackungsmaterials wasserdicht und
luftdicht gemacht werden.
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Man schätzt, dass der Einsatz des Verfahrens
und der Vorrichtung der Erfindung eine Einsparung beim Volumen des
verwendeten Nutzholzes von ungefähr
74,45 (wobei Sä geverluste,
die bei Paletten höher
sind, unberücksichtigt
bleiben) im Vergleich zum Volumen für die Herstellung herkömmlicher
Paletten verwendeten Nutzholzes ermöglicht. Dies bedeutet, dass
für jede
Last auf einer Palette vier getrennte Lasten auf Latten unter Einsatz
dergleichen Menge an Nutzholz hergestellt werden können. Bei den
Kosten des Rücktransportes
der Paletten sind die Einsparungen jedoch noch viel größer. Man schätzt, dass
die Transportvolumina bei der Verwendung von Latten im Sinne der
Erfindung anstelle herkömmlicher
Paletten um 93% verringert werden. Hierdurch wird ein äußerst positiver
Beitrag zur Verringerung der Umweltverschmutzung sowohl mit Blick
auf Fahrzeugemissionen wie auch mit Blick auf Holz-Nägel-Abfälle einschließlich der
inhärenten Kosteneinsparungen
hinsichtlich der Palettenlagerung, der Aufbewahrungs- und Stapellogistik,
des Transportes und der Wiederaufarbeitungskosten sowie der dafür aufzuwendenden
Zeit geleistet. Darüber
hinaus ist davon auszugehen, dass die Latten eine erheblich höhere Lebensdauer
als Paletten aufweisen, da sie weniger störungsanfällig sind.
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Weitere Vorteile liegen in der Bereitstellung eines
kompakten Verpackungsverfahrens, das zu einer starken, luftdichten
(wichtig mit Blick auf Oxidation, Gärung und Feuchtigkeitsverlust),
wasserdichten und leicht handhabbaren Verpackung führt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachstehend anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
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1 ist
eine maßgleiche
Gesamtansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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2 ist
eine skizzenhafte Gesamtansicht.
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3 ist
eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung in einem ersten
Betriebszustand.
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4 ist
eine maßgleiche
Ansicht eines Teiles der Maschine in dem ersten Betriebszustand.
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5 ist
eine Seitenansicht entsprechend 4.
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6 und 7 sind jeweils maßgleiche
Seitenansichten jeweils eines Teiles der Vorrichtung in einem nächsten Betriebszustand.
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8 und 9 sind Seitenansichten, die
das Einziehen einer Schiebewalze gemäß der Erfindung darstellen.
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10 und 11 sind maßgleiche
Seitenansichten des Teiles der Vorrichtung zu Beginn des Verpackens
in einer ersten Verpackungsstation.
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12 und 13 sind jeweils den 10 und 11 ähnliche
Ansichten in einem weiteren Zustand des Verpackungsvorganges.
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14 ist
eine Seitenansicht der ersten Verpackungsstation am Ende des ersten
Verpackungszyklus.
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15 und 16 sind Seitenansichten mit
dem ersten beziehungsweise zweiten Zustand bei der Überführung einer
teilweise verpackten Last zu einer zweiten Verpackungsstation.
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17 ist
eine maßgleiche
Ansicht entsprechend 16.
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18, 19 und 20 sind maßgleiche Seitenansichten eines
dritten beziehungsweise vierten Zustandes der Überführung.
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21 und 22 sind jeweils maßgleiche
Seitenansichten einer zweiten Verpackungsstation beim laufenden
Verpacken.
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23 ist
eine Seitenansicht mit der vollständig verpackten und in eine
Ablegposition gedrehten Last.
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24, 27 und 25, 26 sind
maßgleiche
Seitenansichten des Abladens der verpackten Last von der zweiten
Verpackungsstation.
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28 ist
eine Seitenansicht der Gesamtvorrichtung am Ende des Verpackungsvorganges.
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29 ist
eine maßgleiche
Ansicht einer Vierweglatte zur Verwendung bei der Erfindung.
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30 ist
eine maßgleiche
Ansicht einer Zweiweglatte zur Verwendung bei der Erfindung.
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31 und 32 zeigen die Latten gemäß 30 jeweils von hinten und
von der Seite her im Einsatz.
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33 ist
eine maßgleiche
Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles
der Vierweglatte.
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Detaillierte
Beschreibung
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1 der
Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel
einer palettentechnischen Verpackungsmaschine gemäß der Erfindung
in maßgleicher
Ansicht. Eine zu verpackende und palettentechnisch handzuhabende
Last oder ein solcher Stapel 1 kann beliebige Güter, Materialien,
Kartons, Schachteln und dergleichen enthalten, die üblicherweise
mittels Paletten transportiert werden. Geeigneterweise sind die
maximalen Abmessungen der Last 1 zwischen 500 und 1600
Millimetern in der Breite und zwischen 1000 und 2200 Millimetern
in der Höhe.
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Das in 1 gezeigte
Ausführungsbeispiel der
Maschine weist von rechts nach links betrachtet auf:
- • einen
Eingabeförderer 2
- • eine
Latten-Aufnehm-und-Ableg-Einheit 3
- • einen
Pufferförderabschnitt 4
- • eine
erste Verpackungsstation 5
- • eine Überführungseinrichtung 6
- • eine
zweite Verpackungsstation 7
- • eine
Abladeeinrichtung 8
- • einen
Ausgabeförderabschnitt 9
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Im Betrieb der Maschine wird die
einen Materialstapel umfassende Last 1 zunächst von
der Einpackanlage unter Verwendung eines Zuführsystems, beispielsweise mittels
angetriebener Förderwalzen 2, auf
den Pufferförderer 4 (siehe 2) verbracht.
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Auflegen der
Latten
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Anschließend nimmt eine vollständig automatische
Aufnehm-und-Ableg-Einheit 3 den Betrieb auf. Die Aufnehm-und-Ableg-Einheit
umfasst geeigneterweise eine Ständersäule 15,
an der ein vertikal verfahrbarer Arm 16 angebracht ist,
der einen Aufnehm-und-Ableg-Mechanismus 1 (siehe 4) trägt. Der Arm 16 ist
mit einem Ende verschwenkbar mit der Säule 15 und an dem
anderen Ende mit dem Aufnehm-und-Ableg-Mechanismus 17 verbunden. Der Aufnehm-und-Ableg-Mechanismus
nimmt ein Paar von Latten 10 von einem Stapel oder aus
einer Ausgabeeinheit auf und legt dieses in paralleler Ausrichtung
im Wesentlichen getrennt und beabstandet auf die obere Fläche der
Last 1 auf. Der Aufnehm-und-Ableg-Mechanismus enthält gegebenenfalls
Vakuumsaugnäpfe
oder mechanische Greifer zum Greifen der Latten.
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Wie in 3 gezeigt
ist, wird die Last 1 von dem Pufferförderabschnitt 4 auf
einen Drehtisch 20 der ersten Verpackungsstation 5 verbracht.
Dies erfolgt mittels einer Schiebewalze 11, die quer an
Armen 12 angebracht ist. Die Schiebewalzenarme 12 werden
von einem hydraulischen Kolben 19 um einen Schwenkpunkt
an den unteren Enden der Arme gedreht, was bewirkt, dass die Schiebewalze 11 sich vertikal
nach oben über
die Ebene der den Pufferförderer 4 enthaltenden
Förderwalzen
und sodann horizontal entlang Führungsschienen 13,
die an jeder Seite des Pufferförderers 4 angeordnet
sind, bewegt. Sobald die Last 1 in der richtigen Position
auf dem Drehtisch ist, wird die Schiebewalze 11 in eine
Warteposition eingefahren, sodass die nächste Last 1 hierüber auf
den Pufferförderer 4 gelangen
kann.
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Erste Verpackungsstation
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Sobald die Last 1 auf der
Verpackungsplattform 20 (wie in 8 und 9 gezeigt)
angekommen ist, kann der Verpackungszyklus beginnen. Gegebenenfalls
hält während des
ersten Verpackungszyklus der Aufnehm-und-Ableg-Mechanismus 17 die
Latten 10 an der Oberseite der Last 1 fest, oder
ein getrennter Mechanismus kann hierfür vorgesehen sein.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die Verpackungsplattform 20 in
Form eines drehbaren Drehtisches vor, von dem Details in 8, 9, 14 und 16 gezeigt sind. Die Plattform 20 ist
an einem Scherenmechanismus angebracht, der in 8 und 9 in eingefahrener
Position gezeigt ist, und zwar derart, dass die Plattform 20 mit
dem zweiten Förderabschnitt 11 ausgerichtet
ist, um die Last von dem Förderer 4 aufzunehmen.
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Am besten sichtbar sind Details der
Verpackungsplattform 20 und des Scherenmechanismus in 14 und 16. Die Baugruppe aus dem Drehtisch 20 und
den Scheren ist horizontal auf parallelen Kanalschienen 25 angebracht,
und zwar mittels eines hydraulischen Transportkolbens 36 oder
einer Zahnstange und eines Ritzels (nicht gezeigt).
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Der Scherenmechanismus 20 umfasst
zwei Paare gekreuzter Arme 26, 27, wobei ein Paar
an jeder Seite der Plattform 20 angeordnet ist. Die Arme 26, 27 sind über einen
Schwenkpunkt 28 in ihren Mitten schwenkbar verbunden. Die
oberen Enden der Arme 26, 27 tragen einen horizontalen
Rahmen 29, der wiederum die Verpackungsplattform 20 trägt. Die obere
linke Seite (entsprechend der Darstellung in 14 und 16)
der Arme 26 ist mit einem festen Schwenkpunkt 32 verbunden,
wohingegen das obere rechte Ende und das untere Ende der Arme 26, 27 mit
Rädern 24 verbunden
sind, die horizontal in den Gleitkanälen 25 frei gleiten
können.
Die oberen Enden des Armes 27 weisen Räder 30 auf, die in
Kanälen
in dem Rahmen 29 laufen. Derart werden durch Ausfahren
eines Kolbens 36, der mit den Armen 26, 27 verbunden
ist, die Räder 24 näher zueinander
gebracht, um zu bewirken, dass der Scherenmechanismus 22 ausfährt, um
den Rahmen 29 vertikal nach oben zu heben.
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Der Scherenmechanismus 22 ist
in 7, 11 und 13 vollständig eingefahren
gezeigt, wobei die Plattform 20 koplanar mit dem Förderer 11 ist.
In 14 und 15 ist der Mechanismus teilweise
angehoben gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Hub
des Kolbens ungefähr
353 Millimeter, wodurch die Verpackungsplattform 20 vertikal
auf eine Höhe
von ungefähr
650 Millimeter bewegt werden kann. Derart kann die Plattform 20 unterschiedlich hohe
Lasten korrekt in die Mitte eines Bandtisches 50 der zweiten
Verpackungseinrichtung verbringen, was nachstehend eingehender beschrieben
wird.
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Wie in 14 gezeigt
ist, ist die Verpackungsplattform 20 für eine Drehung auf dem Rahmen 29 mit
einem extern angetriebenen Drehring 34 versehen. Der Drehring 34 ist
an der Unterseite der Plattform 20 befestigt und dreht
relativ zu einem inneren Ring 35, der an dem Rahmen 29 befestigt
ist. Der Durchmesser des Drehrings 34 beträgt typi scherweise
400 Millimeter. Der Drehring 34 wird mittels eines elektrischen
oder hydraulischen Motors (nicht gezeigt) angetrieben, der an dem
Rahmen 29 angebracht ist und mit Zähnen an dem äußeren Umfang des
Drehrings angreift. Die Geschwindigkeit des Motors wird rampenartig
hinauf- und hinuntergefahren, damit ein sicheres Anfahren und Bremsen
der Drehung der Verpackungsplattform 20 möglich ist.
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Vor dem Beginn des Verpackens in
der ersten Verpackungsstation 5 wird die drehbare Verpackungsplattform 20 aus
der in 8 gezeigten Positionen
eingefahren, wo sie an den Walzen des Pufferförderers 4 anstößt, und
zwar in eine in 9 gezeigte
Verpackungsposition, wo die Plattform 20 von den Walzen 4 beabstandet
ist. Die Bewegung der Verpackungsplattform 20 erfolgt mittels
eines hydraulischen Kolbens 36, der den Scherenmechanismus 22 entlang
der Kanalschienen 25 zieht.
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Erster Verpackungsschritt
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Der erste Verpackungsschritt ist
in 10 und 11 dargestellt. Die Verpackungsplattform 20 wird gedreht,
was wiederum bewirkt, dass die Last 1 (mit den Latten 10 darauf)
sich um eine vertikale Achse in Richtung der in 10 und 11 gezeigten
Pfeile dreht. Zwei Folienausgabeeinrichtungen 40 sind an
Ständern 41 angebracht,
und zwar jeweils auf jeder Seite der ersten Verpackungsstation.
Die Folienausgabeeinrichtungen 40 sind, was ihren Aufbau
angeht, bekannt, wobei jede eine Vorspanneinheit aufweisen kann,
durch die eine Kunststoffverpackungsfolie 43 zugeführt und
gedehnt wird. Zwei Schneid-und-Start-Vorrichtungen
(nicht gezeigt) zum Abtrennen der Folie am Ende des Verpackens,
beispielsweise wie die in dem Patent IE S80403 gezeigten, sind auf
der drehbaren Verpackungsplattform 20 angebracht.
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Zu Beginn des Verpackungszyklus werden die
freien Enden der Folie 43 an der Schneid-und-Start-Vorrichtung
auf der Verpackungsplattform 20 angebracht, und es wird
bewirkt, dass sich die Plattform 20 durch den Motor 37 dreht.
Dies wiederum wickelt die Folie 43 von den beiden Ausgabeeinrichtungen 40 ab
und bewirkt, dass die Folie um die Last 1 (siehe 10) gewickelt wird.
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Wie oben erwähnt, drückt, wenn die Last 1 durch
den Drehtisch 20 gedreht wird, der die Latten 18 tragende
Arm 16 auf die Oberseite der Last 1, um die Latten 18 festzuhalten.
Dies ist möglich
aufgrund eines Schwenkgelenks zwischen den Armen 16 und dem
Aufnehm-und-Ableg-Mechanismus 17.
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Während
des Verpackungsvorganges überdeckt
die Verpackungsfolie die unteren Ecken der Last 1. Das
Verpacken geht an dieser Stelle weiter, bis alle freiliegenden Seitenwände der
Last 1 mit Verpackungsfolie 43 verpackt sind.
Die Folienausgabeeinrichtungen 40 werden vertikal nach
oben entlang Führungssäulen 41 bewegt,
um eine vollständige Verpackung
zu ermöglichen,
wobei die einzelnen Bahnen in spiralförmiger Anordnung angelegt werden,
wobei eine Bahn die nächste
(siehe 11) überdeckt.
An der Oberseite der Last 1 überdeckt das Verpackungsmaterial
die oberen Ecken und ebenfalls die Enden der Latten 18,
um die Latten an der Oberseite der Last 1 festzuhalten.
Wenn die Ausgabeeinrichtungen 40 die Oberseite der Last 1 erreichen
(siehe 12), beendet
ein einstellbarer Positionssensor die Bewegungen der Ausgabeeinrichtungen
nach oben.
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Wenn die Folie 43 in angemessener
Menge an der Oberseite der Last 1 angelegt wurde, verfährt die
Ausgabeeinrichtung 40 nach unten an die Unterseite, während die
Last 1 weiter verpackt wird. Sobald die Ausgabeeinrichtungen
die Unterseite erreichen, greift der Schneid-und-Start-Mechanismus
die Folien 43, schneidet die an der Last anliegenden Enden
ab, während
die an den Ausgabeeinrichtungen anliegenden Enden gehalten werden.
In diesem Zustand ist das Verpacken an der ersten Station abgeschlossen,
und die Last 1 wurde um eine vertikale Achse vollständig verpackt.
An der Unterseite der Last überdeckt
das Verpackungsmaterial die Kantenabschnitte der Plattform 20.
Bei einer optionalen Anordnung wird der Arm 16 sodann angehoben,
um den Aufnehm-und-Ableg-Mechanismus 17 freizugeben. Gleichzeitig
wird eine neue Last 1 hin zu der Aufnehm-und-Ableg-Einheit 3,
wie in 5 gezeigt, verbracht.
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Am Ende des ersten Verpackungsvorganges richtet
die drehbare Plattform 20 die Last derart aus, dass diese
in der richtigen Ausrichtung für
eine Überführung zu
der zweiten Verpackungsstation ist. Obwohl nicht in der Zeichnung
dargestellt, besteht ein weiteres optionales Merkmal darin, dass
die drehbare Plattform 20 größenmäßig verringert werden kann, um
ihr Lösen
von der Last 1 zu erleichtern, insbesondere von den Überdeckungsabschnitten
des Verpackungsmaterials. Dies kann durch Vorliegen der Verpackungsplattform
in zwei getrennten Teilen verwirklicht werden, die normalerweise
in einem kleinen Abstand voneinander entfernt während des Verpackens angeordnet
sind, die jedoch zusammengebracht werden, beispielsweise durch einen
hydraulischen Kolben, um die Gesamtgröße der Plattform zu verringern.
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Wie in 14 gezeigt
ist, wird nach Vollendung des ersten Verpackens der Scherenrahmen 29 durch
den Kolben 37 angehoben, um sicherzustellen, dass die teilweise
verpackte Last 1 mittig auf dem Bandtisch 50 der
zweiten Verpackungsstation 7 angeordnet wird, auf den sie
wie nachstehend beschrieben verbracht wird.
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Überführen der
Last
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Die Überführungseinrichtung 6 wird
betrieben, um den teilweise verpackten Packballen durch Drehung
desselben um ungefähr
90° von
der ersten Verpackungsstation 5 zu der zweiten Verpackungsstation 7,
wie in 15 und 20 gezeigt, zu verbringen.
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Wie in 21 gezeigt
ist, umfasst die zweite Verpackungsstation 7 beispielsweise
einen drehbaren Bandtisch 50 mit zwei Beabstandungswalzen 51, 52,
die um ein Endlosförderband 53 umlaufen.
Der Bandtisch 50 wird von einem Rahmen 54 (siehe 15) getragen, der an seinem
vorderen Ende zwei angeschweißte
Hängebügel aufweist.
Die Bügel 55 sind
schwenkbar mit jeweiligen parallelen Balkenträgern 56 verbunden.
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Die vorderen Enden der Balkenträger 56 sind schwenkbar
mit einem Hauptgelenk oder einem Drehpunkt 60 des Überführungsmechanismus
verbunden. Auf gleiche Art ist die Baugruppe 20 der ersten
Verpackungsplattform auf einem Paar beabstandeter Längsbalkenträger 62 (siehe 15) angebracht, deren hintere
Enden durch Bügel 61 mit
dem gemeinsamen Hauptdrehpunkt 60 schwenkbar verbunden
ist.
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Die Überführung der teilweise verpackten Last 1 von
der ersten Verpackungsstation 5 zu der zweiten Verpackungsstation 7 erfolgt
in vier Schritten.
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Zunächst werden die den Bandtisch 50 tragenden
Balkenträger 56 um
ungefähr
90° mittels
Kolben 70 um den Hauptdrehpunkt 60 herum nach
oben geschwenkt, bis die Balkenträger 56 und der Bandtisch 50,
wie in 15 bis 17 gezeigt, im Wesentlichen
vertikal sind.
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Im zweiten Schritt wird, wie in 16 gezeigt, die teilweise
verpackte Last zu dem Bandtisch 50 bewegt, und zwar indem
die ganze Baugruppe 5 der Verpackungsplattform auf Rädern 24 entlang
der Schienen 25 bewegt wird. Die Bewegung erfolgt durch
einen Transportkolben 36, der die Baugruppe 5 nach
vorne und nach hinten bewegen kann. Diese horizontale Bewegung der
Verpackungsbaugruppe, zusammen mit der von dem Scherenmechanismus 22 bewirkten
vertikalen Bewegung, ist wichtig, um die Last 1 an dem
Bandtisch 50, wie bereits beschrieben, korrekt auszurichten.
Die erste Verpackungsbaugruppe 5 ist in ihrer normalen
Arbeitsposition in 15 gezeigt,
in der sie in einer vorderen Position gerade dabei ist, mit der Überführungseinrichtung 6 (siehe 16) in Eingriff zu kommen.
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Nunmehr wird die Baugruppe 20 der
ersten Verpackungsplattform vertikal und/oder horizontal bewegt,
um die Last 1 genau in der Mitte des Bandtisches 50 zwischen
den Walzen 51 (siehe 17)
akkurat auszurichten. Ist die Last 1 auf dem Bandtisch 50 nicht
mittig angeordnet, so kann dies bewirken, dass sich das Band 53 während eines
nachfolgenden Betriebsschrittes von den Walzen 52, 52 bewegt.
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Im dritten Schritt werden, wie in 18 und 19 gezeigt, die die Baugruppe 20 der
Verpackungsplattform tragenden Balkenträger 62 anschließend veranlasst,
nach oben, ebenfalls um den Hauptdrehpunkt 60 zu schwenken,
sodass die Plattform 20 und die Last 1 um etwa
90° verschwenkt
werden, während
gleichzeitig der Bandtisch 50 um etwa 90° nach hinten
in seine ursprüngliche
horizontale Position (siehe 19)
verschwenkt wird. Die um 90° gedrehte
Last ruht nunmehr auf dem Bandtisch 50.
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Abschließend wird auch die Baugruppe 20 der
Verpackungsplattform, wie in 20 gezeigt,
in die horizontale Position zurückverbracht.
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Nachfolgend wird der vorstehend erwähnte Mechanismus
zur Ausführung
der Überführung beschrieben.
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Der Zylinder des Überführungskolbens 70 ist schwenkbar
mit einem Bügel 72 verbunden,
der mit den Balkenträgern 56 verbunden
ist, die den Bandtisch 50 (siehe 15) tragen. Die Stange 71 des Verbindungskolbens 70 ist
mit einem dreieckigen Bügel 73 schwenkbar
verbunden, der an den Balkenträgern 62 befestigt
ist, die die erste Verpackungsplattform 20 tragen. Ein
zweiter unterer Überführungskolben
weist einen Zylinder 63 auf, der schwenkbar mit einem Bügel 65 verbunden
ist, der an einem statischen Trägerrahmen 89 für den Bandtisch 50 befestigt
ist, sowie eine Stange, die mit dem Bügel 73 schwenkbar
verbunden ist.
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15 und 16 zeigen den Verbindungskolbens 70,
der ausgefahren wurde, um die Balkenträger 56 und den Bandtisch 50 um
90° nach
oben zu schieben. Dies erfolgt durch ein Arretieren des unteren
Kolbens 63, sodass dieser als Anker für den Verbindungskolben 70 wirkt,
gegen den anzuschieben ist.
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In 18 ist
gezeigt, wie der Verbindungskolben 70 arretiert ist, und
der untere Kolben 63 schiebt, um den Balkenträger 62,
der die Verpackungsplattform 20 trägt, um den gemeinsamen Drehpunkt 60 nach
oben zu verbringen. Diese Figur zeigt die Drehung in der Mitte des
Zyklus, wobei der Bandtisch 50 gleichzeitig hin zur Horizontalen
zurückdreht.
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19 zeigt
den Abschluss der Drehung der Balkenträger 62 und der Verpackungsplattform 20 aus
der horizontalen in die vertikale Position, während der Bandtisch 20 in
die Horizontale zurückverbracht
ist.
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20 zeigt
den Verbindungskolben 70, der beginnt, die erste Verpackungsplattform 20 an
den Balkenträgern 62 in
die Horizontale zurückzubewegen,
und zwar nach Lösung
der Verpackungsplattform von der unteren Fläche der Last 1, wo
die Kunststoffverpackung die Kante der Verpackungsplattform 20 überdeckt
hat. Der untere Kolben 63 wirkt als Dämpfer und erleichtert die Verbringung
der Verpackungsplattform 20 zurück in deren ursprüngliche Position.
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Nach Überführung der Last 1 auf
den Bandtisch 50 in der zweiten Verpackungsstation kehrt
die erste Verpackungsplattform 20 in die horizontale Position
zurück
und ist zur Aufnahme einer weiteren Last 1 bereit.
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Zweite Verpackungsstation
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Die zweite Verpackungsstation wird
anhand 21 und 22 erläutert.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der Maschine
kommt bei der zweiten Verpackungsstation eine Folienausgabeeinrichtung 80 zum
Einsatz, die an einem Verpackungsarm 81 angebracht ist,
der um einen Drehring 83 dreht. Der Drehring 83 ist
mittig oberhalb des Bandtisches 50 an einem Rahmen 82 angebracht
und wird von einem hydraulischen oder elektrischen Motor (nicht
gezeigt) angetrieben. Die Folienausgabeeinrichtung 80 ist
der Folienausgabeeinrichtung 40 der ersten Verpackungsstation ähnlich und
verwendet ebenfalls eine Vorspann- und Streckeinheit. Allerdings
ist in diesem Fall die Ausgabeeinrichtung an dem Verpackungsarm 81 festgehalten, da
sie nicht in vertikaler Richtung bewegt werden muss. Dreht der Verpackungsarm 81,
so wird das Band 53 des Bandti sches 50 (durch
einen hydraulischen Motor, der eine der Walzen 51, 52)
antreibt, gedreht, was bewirkt, dass die Last 1 um eine
horizontale Achse 84 gedreht wird. Zu Beginn des Verpackungszyklus
wird das Ende der Folie 43 von dem Schneid-und-Start-Mechanismus gehalten
und erst freigegeben, wenn die Folie vollständig an der Last 1 anliegt.
Die Verpackungsgeschwindigkeit wird zu Beginn des Verpackens rampenartig
hoch- und am Ende des Verpackens rampenartig wieder hinuntergefahren,
um einen glatten Verpackungszyklus sicherzustellen. Am Ende des
Verpackungszyklus schneidet der Schneid-und-Start-Mechanismus die Folie 43,
während
er das an der Ausgabeeinrichtung 80 angebrachte Ende weiter
festhält.
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Die Drehung der Last 1 um
eine horizontale Achse bei gleichzeitiger Verpackung um eine vertikale
Achse stellt eine komplette Verpackung der Last 1 in Plastikfolie
sicher, einschließlich
einer vollständigen
Bedeckung der Latten 10. In der zweiten Verpackungsstation
wird die Folie 43 an der Last 1 in einer Richtung
angelegt, die im Wesentlichen lotrecht zu derjenigen Richtung ist,
in der in der ersten Verpackungsstation Folie angelegt wurde. Derart
wurde die Last 1 um alle drei Achsen verpackt, was eine
sehr wirkungsvolle und dichte Verpackung der Last 1 sicherstellt,
wodurch sie auch wasserbeständig
und wasserfest und ebenfalls in Abhängigkeit von der Menge der
angelegten Verpackung luftdicht wird.
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Sobald die Last 1 vollständig verpackt
ist, wird das Band 53 unabhängig von dem Verpackungsarm 81 gedreht,
bis die Latten 10 in im Wesentlichen vertikaler Richtung
ausgerichtet sind, das heißt, wenn
die breite Seite der Last 1 auf dem Band liegt (siehe 23, wobei hier der Rahmen 82 und
die Folienausgabeeinrichtung 80 weggelassen sind).
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Nach Abschluss des zweiten Verpackungszyklus
wird die verpackte Last 1 von dem Bandtisch 50 auf
eine Abladerampe 88 heruntergestürzt. Wie in 24 und 25 gezeigt,
erfolgt dies, indem Stürzkolben 86 ausgefahren
werden, um zu bewirken, dass der Bandtisch 50 um einen
zweiten Schwenkpunkt 87 in dem statischen Trägerrahmen 89 (der
Bandtisch 50 ist an beiden Enden schwenkbar angebracht)
verschwenkt wird. Sobald die Last 1 in Kontakt mit der Rampe 88 kommt,
schiebt das Gewicht der Last 1 die Rampe 88 nach
unten. Die Rampe 88 ist an Armen 92 angebracht,
die an der Stelle 93 an dem Träger 89 verschwenkt
werden. Die Bewegung nach unten und die Geschwindigkeit der Rampe 88 an
den Armen 92 wird akkurat von einem Paar hydraulischer
Akkumulatorkolben 84 gesteuert, die zwischen dem Trägerrahmen 89 und
den Armen 92 verschwenkt werden. Die Kolben 94 sind
mit Begrenzern versehen, um sicherzustellen, dass der Gefällegrad
der Rampe 88 zu dem Gefällegrad
des gestürzten
Bandtisches 50 passt. Sobald die Rampe 88 in ihrer
untersten Position ist, schiebt der Bandtisch 50 die Last 1 geringfügig über die
Mitte, was bewirkt, dass die Rampe 88, die oberhalb ihres
Mittelpunktes schwenkbar angebracht ist, zurückkippt, was ermöglicht,
dass die Last 1 unter Wirkung der Schwerkraft auf einen
Ausgabeförderer 95 rollt,
der aus Förderwalzen
(siehe 26 und 27) besteht. Die Last 1 läuft entlang
des Förderers 95,
bis entweder eine vorhergehende Last 1 auf dem Förderer 95 oder
ein Anschlag 89 am Ende des Förderers sie aufhalten. Der
Anschlag 98 umfasst eine Schachtelabschnitt, der am Ende
des Förderers 95 quer
verläuft.
Das Ende des Schachtelabschnitts 98 ist hinsichtlich der
Vorderseite der Maschine geringfügig unterhalb
der Oberseite des Förderers 95 angeordnet.
Die obere Fläche
der Schachtel 98 ist abgeschrägt und hebt sich zu der Seite
der Maschine hin, sodass, wenn die Enden der Latten 10 mit
der Oberfläche
in Kontakt kommen, die Bewegung der Last nach vorne angehalten wird,
wobei es jedoch den Gabeln eines Gabelstaplers noch möglich ist,
unter der Last 1 zwischen die Latten 10 zu greifen,
um die Last 1 von dem Förderer
zu nehmen.
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Es ist einsichtig, dass die verpackte
Last 1 auf die Rampe 88 gesenkt wurde, wobei die
Latten 10 an der Unterseite der Last befindlich sind, um
eine nachfolgende Handhabung der Last 1 durch einen Gabelstapler
oder dergleichen, wie nachstehend beschrieben, zu erleichtern.
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Einzelheiten der Latten 18,
die bei der Erfindung zum Einsatz kommen können, werden nunmehr anhand
der 29 bis 33 beschrieben.
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29 zeigt
eine Vierweglatte 10. Die Latte kann aus Holz oder Metall
hergestellt oder auch aus einem Kunststoffmaterial extrudiert sein
und weist eine längliche
Form auf. Die Oberseite der Latte, die an der Unterseite der Last 1 anstößt, ist
eben. Die Unterseite der Latte, die bei Verwendung auf dem Boden
aufliegen soll, ist mit zwei Seitengabeleintrittsöffnungen 109 versehen.
Derart, wenn zwei Latten parallel beabstandet an der Unterseite
der Last 1, wie beispielsweise in 26 dargestellt, angeordnet sind, kann
der Bediener eines Gabelstaplers die Gabeln von vorne oder hinten
oder zwischen den Latten von jedweder Seite her, dass heißt parallel
zu den Latten, oder alternativ von der Seite durch die Öffnungen 109,
das heißt
in einer im Wesentlichen senkrecht zu den Latten 108 verlaufenden
Richtung, einführen.
Geeigneterweise sind die Abmessungen der Vierweglatte ungefähr 120 Millimeter
in der Breite, 100 Millimeter in der Tiefe und 1100 Millimeter in der
Länge;
die Abmessungen können
jedoch in Abhängigkeit
von der Breite der zu verpackenden Last beziehungsweise des zu verpackenden
Stapels variieren.
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30 zeigt
eine einfache Zweiwegplatte 10, das heißt eine Latte, die für den Eintritt
einer Gabel lediglich von vorne oder von hinten, jedoch nicht von
der Seite, ausgelegt ist. Die Größe dieser
Latte kann geringer als diejenige der Vierweglatte sein; sie weist
typischerweise Abmessungen von etwa 100 Millimeter mal 80 Millimeter
mal 1100 Millimeter auf, kann jedoch auch an die Breite der Last
angepasst werden. Eine ähnliche
Zweiwegplatte ist in 33 gezeigt,
jedoch ist diese mit einem Ausschnitt an der Unterseite versehen.
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31 und 32 zeigen den Einsatz der Latten 10 an
der Unterseite der Last 1. Für den Fall der Zweiweglatte
gemäß 34 wird deutlich, dass einige Lagen der
Plastikfolie 43 die Latten 10 festhalten. Die
Plastikfolie 43 schrumpft derart in Öffnungen 109 hinein,
dass im Einsatz die Gabeln eines Gabelstaplers in die Öffnungen 109 eintreten
können,
ohne die Folie 63 zu zerreißen. Dennoch werden aufgrund
der Mehrzahl von Lagen 43, die bei dem Verpackungsvorgang
verwendet wurden, die Latten 10 nach wie vor festgehalten,
und dies auch dann, wenn ein Teil der Folie von den Gabeln zerrissen
wird. Es ist ersichtlich, dass das untere Profil der Latten 10 mit
Furchen 101 ist. Der Zweck dieser Furchen besteht darin,
die Kontaktfläche
der Latten mit dem Boden zu verringern, um so den Abrieb der Folie 43 zu
verkleinern.
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Wie in 30, 31 und 33 gezeigt ist, weisen die Enden der
Latten Neigungen 48 auf, das heißt, die Endwände können um
etwa 70° gegen
die Horizontale geneigt sein. Auch dies trägt zu einer Verringerung des
Antriebs oder Reißens
der Folie 43 in den Eckbereichen der Last 1 bei.
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Das beschriebene Verfahren wie auch
die beschriebene Vorrichtung der Erfindung können abgewandelt werden, ohne
dass der beanspruchte Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.
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So verwendet das beschriebene Ausführungsbeispiel
in der ersten Verpackungsstation beispielsweise zwei Folienausgabeeinrichtungen 40,
die an Ständern 41 angebracht
sind. Die Verwendung zweier Folienausgabeeinrichtungen verringert
die Zeit des Verpackungszyklus. Gleichwohl können die beiden Ausgabeeinrichtungen 40 durch
eine einzige Folienausgabeeinrichtung 40 ersetzt sein.
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Ebenso liegt die Verpackungsplattform 20 in der
ersten Verpackungsstation in Form eines drehbaren Drehtisches vor,
der relativ zu den festen Folienausgabeeinrichtungen 40 dreht.
Es wäre
ebenfalls möglich,
eine nicht drehbare Plattform einzusetzen, wobei dann die Folienausgabeeinrichtungen 40 um die
Plattform herum drehen, beispielsweise unter Verwendung einer der
im Zusammenhang mit der zweiten Verpackungsstation beschriebenen
Anordnungen.
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Abwandlungen an der Verpackungsanordnung
können
auch bei der zweiten Verpackungsstation vorgenommen werden. So kann
beispielsweise der Bandtisch 50 auf wohlbekannte Art um
eine vertikale Achse relativ zu einer oder mehreren festen Folienausgabeeinrichtungen 40 gedreht
werden.
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Darüber hinaus kann bei der ersten
oder zweiten Verpackungsstation oder bei beiden Verpackungsstationen
eine Gegendrehung der Verpackungsplattform 20 (und/oder
des Bandtisches 50) relativ zu einer drehbaren Ausgabeeinrichtung
oder zu Ausgabeeinrichtungen 40 erfolgen, wie dies beispielsweise
in der Druckschrift PCT WO 99/64297 beschrieben ist.
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Die Worte "umfasst umfassend" und die Worte "aufweisend/beinhaltend" werden bei der Beschreibung
der vorliegenden Ermittlung verwendet, um das Vorhandensein bestimmter
Merkmale, Größen, Schritte
oder Baugruppen zu bezeichnen, was jedoch nicht das Vorhandensein
oder das Hinzufügen
eines weiteren Merkmales, einer weiteren Größe, eines weiteren Schrittes
oder einer weiteren Baugruppe oder einer Mehrzahl hiervon ausschließt.