EP2459450B1 - Öffnungseinrichtung und öffnungsverfahren für flexible verpackungen - Google Patents

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EP2459450B1
EP2459450B1 EP10745582.6A EP10745582A EP2459450B1 EP 2459450 B1 EP2459450 B1 EP 2459450B1 EP 10745582 A EP10745582 A EP 10745582A EP 2459450 B1 EP2459450 B1 EP 2459450B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
goods
pack
packaging
severing
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP10745582.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2459450A1 (de
Inventor
Peter Knobloch
Gunter HÖFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autefa Solutions Germany GmbH
Original Assignee
Autefa Solutions Germany GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Autefa Solutions Germany GmbH filed Critical Autefa Solutions Germany GmbH
Publication of EP2459450A1 publication Critical patent/EP2459450A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2459450B1 publication Critical patent/EP2459450B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B69/00—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for
    • B65B69/0033—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for by cutting

Definitions

  • the invention relates to an opening device and an opening method for flexible packaging having the features in the preamble of the method and device main claim.
  • the DE 10 2007 027 878 A1 Disclosing the preamble of claims 1 and 9, is concerned with the removal of a single solid sterile article from a sterile package.
  • a protruding tab of the packaging is grasped by hand and inserted between pinch rollers.
  • the sterile packaging is slit unilaterally with a knife and folded, then the sterile object is gripped with suckers and pulled out of the slot opening.
  • the DE 34 43 362 C2 discloses a copy paper providing device of a copying machine. This has an unpacking device, the suction device, a sawing device for opening the packaging, a gripping device for extracting a paper sheet stack from the opened packaging and a device for removing the empty packaging.
  • the WO 2005/054060 A1 shows an apparatus and method for removing packaging from boxes for CDs or other media.
  • the packages are first cut open with a rotating knife.
  • the boxes with the already opened packages are then deported with a slide from the stack, during the box transport, the opened package is retained by jaws by friction and dropped into a hopper.
  • the NL 9201286 A deals with the unpacking of cylindrical goods.
  • a roll or cylinder package is clamped open and opened with an axially moving cutter which is moved along the shell with a stylus while emitting a laser beam which melts and cuts through the underlying package.
  • the invention solves this problem with the features in the method and device main claim.
  • the claimed opening device has the advantage that the packaging area to be opened can be brought into a defined position and then securely and reliably grasped and separated or opened. In this case, damage and possibly also contamination of the packaged goods can be avoided. This is particularly important in the food industry.
  • the detection by suction and clamping of the opening to be opened packaging area, namely a laterally protruding edge of the packaging is particularly safe and reliable, especially for tightening and separating the packaging area.
  • the separating device By positioning the packaging area to be separated, the separating device can also work better, more accurately and more safely. It can be used different types of separation devices. In addition, the positioning of the packaging area to be separated also provides the opportunity to dispose of the packaging remainder.
  • the invention offers the advantage of a particularly operational and accident-proof opening and separation technology, which also provides high efficiency.
  • the opening of flexible packaging can be automated and used in a wide variety of technical areas.
  • the automatic opening and separating technology also opens up further areas of application for packaged goods and so-called containers, which are easy to handle, transportable and storable.
  • the packaging stabilizes the preferably arranged in one or more layers of goods, which can be particularly easily stored between them.
  • a temporary formation of such containers is favorable for the need-based buffering of goods in the production and processing flow. Thanks to the automatic opening and separating technology, the containers can then be unpacked again without manual intervention and the goods are made available for further processing.
  • Positioning and possibly also tightening of the packaging area to be separated are advantageous for a clean, accurate and safe separation and opening of the packaging.
  • With a positioning only the container can be brought into a defined position and then placed with another positioning of the separated packaging area in a defined position.
  • This position and the separation point of the packaging can be arranged at a distance from the goods. Therefor In particular, it makes sense to detect a lateral edge region of the packaging.
  • the secure grasping and moving away of such a multi-layered packaging rim e.g. has a junction between overlapping hull edges and has an indefinite shape and thickness, also has the advantage that the separation point is not at this undefined area where the separation process and thus an automation are not sufficiently secure.
  • a gusset can be formed, which has further advantages.
  • a clean separation point can be created on the one hand.
  • the automatic opening device according to the invention is suitable and intended for automated and industrial use. It can also be integrated into a semi or fully automatic packing line. This opens up a wide range of applications in various commercial and industrial plants, e.g. in the handling and filling of plastic bottles or other containers, in the manufacture and packaging of pressed bales or the like. A preferred range is in the beverage industry and in the dairy sector.
  • high-energy radiation in particular laser beams
  • Such blasting processes are also insensitive to any wrinkling or other irregularities in the packaging material.
  • the introduction of mechanical energy and a load or a delay of the remaining on the goods packaging parts can be avoided or at least minimized. It also facilitates the subsequent emptying of the packaging.
  • the opening width of the packaging at the separation point can be adjusted as needed, for example by a corresponding position of the separation point.
  • a method for opening the flexible packaging of goods, in particular bottle layers provides that the packaging area to be opened, namely the lateral edge of the packaging, is grasped by suction and clamping and then separated.
  • the captured lateral edge can be distanced from the goods held back by an abutment, a gusset being clamped and then completely severed.
  • the remaining wrapper can be taken on another side and subtracted from the returned goods.
  • the packaging residues can be disposed of.
  • the claimed opening technique is above all advantageous for bag-like packaging, which have an edge at least on one side region, which is formed, for example, by an adhesive or welding point of sack edges or other film edges. This border area is particularly easy to record and position.
  • the invention relates to an opening device (2) and a method for opening flexible packaging (4).
  • the invention further relates to the combination of an opening device (2) with an unpacking device (15) and with the inclusion of an opening device (2) and an opening method in a higher-level system configuration and with a corresponding Equipped plant (1).
  • FIG. 1 shows a plan view of an example plant (1) for the production and handling of goods (5).
  • the goods (5) are eg empty bottles made of plastic, laminated cardboard or glass or other empty containers.
  • the goods (5) may also be filled containers or other general cargo.
  • the system (1) has a generating device (10) for the goods (5).
  • This can e.g. be a blower for empty plastic bottles. Alternatively, it may be an unpacker or depalletizer that unpacks and delivers bottles (5) delivered in pallet form or otherwise.
  • the bottles or containers (5) may be dispensed by the generating means (10) on a conveyor (16) individually or in one or more rows.
  • the system (1) further comprises a processing device (12), which is locally distanced from the generating device (10).
  • the processing means (12) may e.g. a filling system for the bottles (5).
  • the processing device (12) may have a goods issue with a palletizer or other device for forming dispensing packages.
  • an automatic packing line (14) is arranged in the exemplary embodiment shown. Furthermore, at least one intermediate bearing (13) can be connected between the devices (10, 12).
  • the plant parts are connected to each other by a conveyor (16), which may be formed in one or more parts, on which the container (3) are transported lying with the broad side.
  • a handling device (34) for example, a multi-axis Industrial robot, in particular a Gelenkarmroboter with a gripping tool, be provided. Portal robots with linear axes or other robots with arbitrary rotational and / or translatory axis combinations are also possible.
  • the automatic packaging line (14) has a packaging device (11) in which the goods (5), in particular bottles or containers, are packed in a flexible packaging (4) to form a container (3).
  • the goods (5) can be grouped into one or more layers and packaged in layers, wherein a corresponding layer images of the packaging device (11) upstream or can be integrated into this.
  • a goods arrangement is shown in a single horizontal fabric layer.
  • the package (4) envelops the goods (5) or fabric layer (s) on all sides and may consist of a bag, the opening of which can be closed by gluing, welding or otherwise connecting the sack edges to form a lateral flange or strip-like edge (6) ,
  • the sheath (4) can also be formed by two or more blanks which are beaten around the fabric layer (s) and joined together at the edges.
  • the blind or blank edges overlap and are connected together, e.g. through a welding or adhesive sheet.
  • the edge (6) is reinforced by the multiple layer and the welding or adhesive sheet and can protrude laterally from the shell wall.
  • the packaging material is thin-walled and flexible, in particular flexurally elastic. It can be wrinkled, folded and bent. Possibly. the packaging material is also stretchable. Suitable packaging materials are plastic films, fabrics, metal foils or composite materials.
  • the container (3) coming from the packaging device (11) can be temporarily stored in an intermediate store (13) if necessary.
  • Such a buffer possibility is favorable, for example, if the capacities of the generating device (10) and of the processing device (12) are different or if these devices (10, 12) have different operating times.
  • the intermediate storage (13) can be connected via a bypass to the conveyor (16), wherein, for example, the in FIG. 1 shown robot (34) converts the container (3) as needed. On an intermediate storage (13) may possibly be waived.
  • the packing line (14) may further comprise an unpacking device (15) in which the goods (5) are removed from the packaging (4).
  • the goods (5) can be singled if necessary or grouped in one or more rows.
  • a corresponding separating device or a series image can be connected downstream of the unpacking device (15) or combined with it.
  • the processing device (12) can be connected directly to the unpacking device (15) or, if appropriate, via an intermediate store, a jam line or the like.
  • an opening device (2) for the packaging (4) is provided.
  • the opening device (2) can be connected upstream of the unpacking device (15) as a separate station or combined with the unpacking device (15), in particular integrated into the unpacking device (15).
  • the package (4) is opened on at least one side. This may be a narrow side and / or a broad side, in particular the top or bottom of the container (3).
  • the goods (5) can be unpacked or unpacked (15). pushed out or otherwise removed from the package (4).
  • the plant (1) may be a baling plant in which at a generating device or baler (not shown) produces a highly compacted pressed bales of natural fibers or synthetic fibers (staple fibers or tow), optionally fixed with a strapping and then with a package (4) is enclosed.
  • a generating device or baler not shown
  • the pressed bales can be unpacked again, with an opening device (2), the package (4) is opened.
  • the unpacked fiber material may then be further processed in a spinning mill, carding machine or other processing facility.
  • the local separation and possibly far distancing the production and processing facilities (10,12) may also be provided in the above-described bottle treatment plant (1).
  • the packaged goods (5) or the container (3) are transportable and storable and allow a spatial decoupling of the various devices (10,12) and a temporal decoupling of the treatment processes.
  • the opening device (2) has a positioning device (17) for the container (3), which is brought hereby on a frame or possibly a part of the conveyor (16) in a defined position.
  • the positioning device (17) can eg have a controllable slide (22) or another driving or moving means and one or more controllable stops (23, 24) against which the container (3) moves and positions in the stop position and, if necessary is fixed.
  • positioning can be dispensed with if the bundle position can be detected in another way, e.g. by a camera or sensor system, and the package layer is fixed by stamp or other retaining means.
  • the opening device (2) has a positioning device (18) for the packaging area to be opened.
  • This openable packaging area is located on a side region of the container (3), namely on the narrow container and ply edges.
  • the positioning device (18) By the positioning device (18), the package (4) is brought into a favorable position for the separation process and held here.
  • FIG. 4 and 5 illustrate in one embodiment, the structure and function of a positioning device (18).
  • a stop (23) which may also be part of the other positioning device (17) and against which the container (3) from the slide (22) is pressed.
  • the stop (23) may, for example, consist of two stacked rod, roller or plate-shaped stop elements with sufficiently large and gentle contact surface, which are arranged above and below the lateral edge (6) of the package (4).
  • the edge (6) is accessible and can be detected by the positioning device (18).
  • a detection device (19) which may be formed in any suitable manner and which approximates to the container (3) and the edge (6) and can be distanced therefrom again.
  • a height adjustment for adaptation to depending on the container (3) different detection positions is possible.
  • a laterally projecting edge (6) is not essential for detection, but advantageous for the embodiment shown.
  • the detection device (19) has a suction device (25) with a front-side clamping device (26), which can have, for example, two or more relatively movable and controllable holding means, in particular clamping jaws (32).
  • a front slot of the open clamping device (26) is sucked by the negative pressure of the lateral packaging area or the edge (6), aligned and pulled into the gripping area of the clamping device (26), where him the closing jaws (32) hold and pinch.
  • clamping jaws 32 it is also possible to use other form-locking and / or force-locking holding means, eg needle jaws or the like.
  • the detection device (19) has a schematically symbolized by arrows feed device (31), a backward movement of the suction and clamping device (25,26) after detecting the lateral packaging area or the edge (6) and possibly also a height adjustment of Detection device (19) allows.
  • the packaging area to be separated is held here by the stop elements (23), said gusset (7) being formed by upper and lower portions (8, 9) of the packaging material.
  • the suction and detection point is between the two Stop elements (23).
  • the separating device (20) is arranged in the region of the positioning device (18) and may, for example, be located above the detection device (19) of the gusset (7).
  • the separating device (20) can be movable about one, two or more axes and have a corresponding feed device (29).
  • the separating device (20) has at least one separating tool (21), which can be designed in different ways.
  • the separating device (20) acts on the in FIG. 5 cutting point (30) shown by way of example, a severing and opening of the positioned and possibly tightened packaging area at a separation point (30), which extends for example over the entire length of the lateral container area.
  • the edge (6) and the adjacent gusset region are preferably completely separated from the remaining packaging (4).
  • This can be used to form a laterally open packaging bag with a large opening width while the product layer (25) is still positioned, whereby the detected and separated packaging residue can be removed by means of a suitable disposal device (33) after the detection device (19) has been opened.
  • the disposal device (33) is located, for example, below the separation point (30) and is in FIG. 3 indicated.
  • the separating device (20) can be constructively designed in different ways and can work with different separation techniques.
  • the cutting tool (21) is designed as a laser head (27) which emits one or more laser beam (s) (28) and directs it to the packaging area to be separated.
  • two or more laser heads (27) may be present.
  • the laser beam can be generated by an external or by the laser head (27) entrained laser beam source, eg is designed as a diode or disk laser or otherwise.
  • the laser beam (28) can, for example, be directed perpendicularly from above and transversely to the main plane of the product layer (5) onto the gusset (7) and the separation point (30).
  • both web sections (8, 9) can be severed simultaneously and by the same laser beam (28).
  • a single separation with multiple tool movements or by a multiple arrangement of laser beams (28) or laser heads (27) is possible.
  • the feed device (29) is designed as a linear axis, which extends along the lateral edge of the container and the stop (23).
  • laser beam movement may be achieved by one or more rotational axes or by a combination of one or more linear and / or rotational axes.
  • the scanning optics in this case takes over the function of the delivery device (29).
  • the laser beam (28) can be moved from one end of the packaging along the container side edge to the other end. Alternatively, a start elsewhere, for example in the central region of the container side possible, with a laser beam movement to the outside to one side and then in the opposite direction to the other side, eg in a pendulum motion, takes place. Further, two or more laser beams (28) may perform a corresponding outward movement.
  • another high-energy beam and a corresponding separating tool (27) can be used instead of the laser beam (28).
  • This can e.g. a plasma jet, a high-pressure water jet or the like.
  • a cutting tool 38, 39
  • a knife for example a knife, a saw or the like
  • a mechanical cut This can be eg in FIG. 7 be shown rotating and optionally oscillating in the high altitude sawing wheel or circular blade (38), which along the dividing line (30) through the gusset (7) is moved and this completely cut through a cutting gear.
  • thermal separation methods are possible, e.g. of one or more heated cutting wires, e.g. along the dividing line (30) are moved through the gusset (7) and possibly also oscillate in their wire longitudinal direction. In all these cases, multiple tool arrangements are possible.
  • the opened package (4) is removed from the article (5) or the product layer, e.g. can be done by detecting at the opposite end of the opening and pulling the packaging bag against a backing of the goods or goods layer (25).
  • the goods (5) can be pulled out of the retained packaging bag (4) from the uncovered opening or removed in another way by a broach or the like.
  • FIG. 6 shows a detail of a variant of the packing line (14) and the system (1) of FIG. 1 ,
  • a robot (34) with a gripping tool is supplied packaged container (3) on a conveyor, wherein the robot (34) the Container (3) with the gripping tool in a predetermined position and orientation and transported to a separate positioning (17), which is arranged on a conveyor (16) and in front of an opening and unpacking device (2,15).
  • the positioning device (17) for the container (3) has, for example, a slide (22), in front of which the container (3) is placed on the conveyor device (16), for example a belt conveyor.
  • the slide (22) travels with the entrainment of the container (3) transversely to the conveyor (16) to a predetermined end position, whereby the container (3) is brought into a defined position in which also eliminates possible Greifeptaumaschineen the robot (34) are. From this defined position, the container (3) is then transported by the conveyor (16) to the opening and packaging device (2,15) and positioned there according to exactly.
  • the opening device (2) can be combined with an unpacking device (15) in a common station.
  • FIG. 7 shows such a combination station in a schematic side view.
  • the opening device (2) can be designed in the manner described above and equipped with the above-described detection device (19) which has a suction device (25) with a clamping device (26) and a feed device (31). Further, a separator (20) of the type described above is present, which has here another separating tool (21) in the aforementioned cutting device. This may in particular be a rotating saw blade or a rotating circular blade (38).
  • the slide in the opening device (2) can be omitted.
  • the detection device (19) engages in the previously described Make the edge (6) and tension the gusset (7), which is then completely severed by the separator (20) along the parting line.
  • FIG. 7 is shown schematically how then the detection device (19) passes this separated gusset part to the disposal device (33).
  • the unpacking device (15) is arranged in this variant of the opening device (2) opposite and at the other edge of the conveyor (16).
  • the unpacking device (15) has a detection device (35) for the remaining bag-like casing or packaging (4), which may be similar to the detection device (19). It has a suction device (25) with a clamping device (26) and an infeed device (31). With the detection device (35), the bag bottom or a protruding edge (6) or another region of the rear packaging wall can be grasped and pulled off, e.g. to the back, up or down.
  • a counter-holder (36) may be present, which may be e.g. is formed by freely rotatable rollers, rollers or the like or other guide means and which holds the fabric layer (5) when removing the sheath (4).
  • a rotatable arrangement of the anvil (36) may also have a low-friction design to allow a hull deduction through the investment and nip between the counter-holder (36) and adjacent product layer (5).
  • the cut case (4) has at the opposite end by the complete Zwickelabtrennung a large opening, which allows removal of the remaining envelope (4) relative to the held fabric position.
  • the fabric layer (5) can be kept in this position and managed. On the one hand is still on the opposite side of the stop (23) of Opening device (2) available.
  • one or more hold-down devices (37) can be present above the fabric layer (5), which prevent the goods (5), in particular the individual bottles, from rising.
  • the rollable or slidable hold-down devices (37), for example, can be distributed over the entire width of the container (3). It may also be sufficient to arrange them in the edge area close to the pack.
  • the remaining packaging casing (4) is completely removed from the held product (5) and can then be disposed of in a disposal device (33) in a manner similar to the gusset (7).
  • the goods layer (5) can according to FIG. 6 further transported by an additional conveyor device (16), in particular pushed under lateral guidance and brought to a separating device or another part of the system (1).
  • This conveyor (16) may have a longitudinally and transversely movable support or portal frame, on which a layer gripper is arranged vertically adjustable.
  • This can be, for example, a frame encompassing the fabric layer (5), which acts as a slider and engages the fabric layer (5) resting on the table-like base during a gantry ride and carries it along to a cross lane at the end of the first conveyor section.
  • the gantry ride is deflected by 90 ° in a cross lane to the separating device at the end of the lane.
  • To increase the capacity of several cross streets may be present.
  • FIG. 8 shows a further variant of the cutting tool (39), which is designed here as a separating bar and eg consists of a lower beam (40) and a knife or cutting bar (41), in which a cutting means (42), eg a knife, a cutting wire or Like. Is arranged height adjustable.
  • the controllably driven cutting means (42) is in an internal cavity (43) of the knife or cutting bar (41) housed and initially withdrawn in a rest position shown.
  • the bars (40,41) are moved together by a feed device (29) at the separation point (30) in a vertical relative movement, wherein they pinch a portion of the gusset (7) between them and fix.
  • the cutting means (42) is moved to the working position, wherein it cuts through the gusset (7) at the separation point (30) and immersed in a counter-groove of the lower beam (40). In this case, an oscillating separation movement can be performed.
  • the detection device (19) can remove and dispose of the separated gusset (7).
  • stop elements (23) are arranged at a smaller distance from each other.
  • the stop elements (23) can be movably arranged and controllably driven in this embodiment and in the other variants, wherein e.g. Perform lifting and lowering movements and / or transverse movements. They can also be freely rotatable or rotationally driven. They may also be connected to the detection device (19) and be moved by the feed device (31).
  • the opening device (2) can stand alone and does not have to be part of an automatic packing line (14).
  • the opening device (2) can be connected to the unpacking device (15) to form a structural unit and an independent functional element.
  • the packaging can be done elsewhere and separately from this functional unit.
  • the packing line (14) can be integrated into another type of system (1).
  • the position of the container (3) is horizontal in the embodiment shown. she can alternatively also be inclined, wherein the conveyor (16), the opening device (2) and the other parts of the system are adjusted accordingly.
  • the gusset (7) is severed in the embodiment shown transversely to the gusset longitudinal axis. In this case, other orientations and an independent separation of the sections (8,9) in the gusset area are possible. Furthermore, gusset formation can be dispensed with if the area of the packaging detected and to be separated is passed over a support element, e.g. a double sword or the like is pulled, wherein the sections (8,9) lie flat on one another and to this support area, the separation by a corresponding separating tool (20). In this case, the packaging area to be separated can also be received and tensioned by counter-rotating swords or other supporting elements in a wave form.
  • a support element e.g. a double sword or the like
  • a separation of the packaging (4) can be carried out by means of a continuous separating cut or by an interrupted separating cut in the manner of a perforation which tears at a further grasping and pulling of the packaging (4) at the same and to an opening of the packaging (4). leads.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Öffnungseinrichtung und ein Öffnungsverfahren für flexible Verpackungen mit dem Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
  • In der Praxis ist es bekannt, Waren einzeln oder in Lagen in einer flexiblen Verpackung, insbesondere einer sackartigen Kunststofffolie oder dgl., zu verpacken, um sie leichter handhaben zu können. Endverbraucher öffnen diese Verpackung zur Warenentnahme in beliebiger Weise von Hand. Ein Einsatz solcher Verpackungen und Gebinde im industriellen Bereich wirft Probleme mit der gezielten und sicheren Öffnung solcher Verpackungen auf.
  • Die DE 10 2007 027 878 A1 , die den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 offenbart, befasst sich mit der Entnahme eines einzelnen massiven sterilen Gegenstands aus einer Sterilverpackung. Zum Öffnen der Verpackung wird von Hand eine abstehende Lasche der Verpackung gegriffen und zwischen Klemmrollen eingelegt. Anschließend wird die Sterilverpackung mit einem Messer einseitig geschlitzt und abgeklappt, wobei anschließend der sterile Gegenstand mit Saugern gegriffen und aus der Schlitzöffnung herausgezogen wird.
  • Die DE 34 43 362 C2 offenbart eine Kopierpapier-Bereitstellvorrichtung eines Kopiergeräts. Diese weist eine Auspackvorrichtung auf, die Sauger, eine Sägevorrichtung zum Öffnen der Verpackung, eine Greifvorrichtung zum Herausziehen eines Papierblattstapels aus der geöffneten Verpackung und eine Vorrichtung zum Entfernen der leeren Verpackungen aufweist.
  • Die WO 2005/054060 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Verpackungen von Boxen für CDs oder andere Medien. In einer Stapelvorrichtung werden mit einem umlaufenden Messer die Verpackungen zunächst aufgeschnitten. Die Boxen mit den bereits geöffneten Verpackungen werden anschließend mit einem Schieber aus dem Stapel abgeschoben, wobei während des Boxentransports die geöffnete Verpackung mit Klemmbacken durch Reibung zurückgehalten und in einen Trichter abgeworfen wird.
  • Die NL 9201286 A befasst sich mit dem Auspacken von zylindrischen Waren. Eine Rollen- oder Zylinderverpackung wird offen geklemmt und mit einer axial bewegten Schneideinrichtung geöffnet, die am Mantel mit einem Tastfuß entlang bewegt wird und dabei einen Laserstrahl emittiert, der die darunter liegende Verpackung aufschmilzt und durchschneidet.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Öffnungstechnik für solche Verpackungen aufzuzeigen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
    Die beanspruchte Öffnungseinrichtung hat den Vorteil, dass der zu öffnende Verpackungsbereich in eine definierte Lage gebracht und dann sicher und zuverlässig gefasst und aufgetrennt bzw. geöffnet werden kann. Hierbei können Beschädigungen und ggf. auch Verunreinigungen der verpackten Waren vermieden werden. Dies ist insbesondere im Lebensmittelbereich bedeutsam. Das Erfassen durch Ansaugen und Klemmen des zu öffnenden Verpackungsbereichs, nämlich eines seitlich abstehenden Rands der Verpackung, ist besonders sicher und zuverlässig, insbesondere für das Straffen und Trennen des Verpackungsbereichs.
  • Durch eine Positionierung des abzutrennenden Verpackungsbereichs kann außerdem die Trenneinrichtung besser, genauer und sicherer arbeiten. Es lassen sich unterschiedliche Arten von Trenneinrichtungen einsetzen. Außerdem bietet die Positionierung des abzutrennenden Verpackungsbereichs auch die Möglichkeit zur Entsorgung des Verpackungsrests.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil einer besonders betriebs- und unfallsicheren Öffnungs- und Trenntechnik, wobei außerdem eine hohe Wirtschaftlichkeit gegeben ist. Das Öffnen von flexiblen Verpackungen kann automatisiert und in den unterschiedlichsten technischen Bereichen eingesetzt werden.
  • Die automatische Öffnungs- und Trenntechnik eröffnet auch weitere Einsatzbereiche von verpackten Waren und sog. Gebinden, die leicht handhabbar sowie transport- und lagerfähig sind. Die Verpackung stabilisiert die bevorzugt in ein oder mehreren Lagen angeordneten Waren, die sich dadurch besonders einfach zwischenlagern lassen. Eine temporäre Bildung solcher Gebinde ist günstig zur bedarfsweisen Pufferung von Waren im Produktions- und Bearbeitungsfluss. Dank der automatischen Öffnungs- und Trenntechnik können die Gebinde anschließend wieder ohne manuellen Eingriff entpackt und die Waren zur weiteren Be- und Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden.
  • Eine Positionierung und ggf. auch eine Straffung des zu trennenden Verpackungsbereichs sind für eine saubere, genaue und sichere Trennung und Öffnung der Verpackung von Vorteil. Mit einer Positioniereinrichtung kann erst das Gebinde in eine definierte Lage gebracht und mit einer anderen Positioniereinrichtung der abzutrennende Verpackungsbereich dann in eine definierte Lage gebracht werden. Diese Lage und die Trennstelle der Verpackung können distanziert von den Waren angeordnet sein. Hierfür bietet sich insbesondere ein Erfassen eines seitlichen Randbereichs der Verpackung an.
  • Das sichere Erfassen und Wegbewegen eines solchen mehrlagigen Verpackungsrands, der z.B. eine Verbindungsstelle zwischen überlappenden Hüllenrändern aufweist und der eine unbestimmte Form und Dicke besitzt, hat außerdem den Vorteil, dass die Trennstelle nicht an diesem undefinierten Bereich liegt, an dem der Trennprozess und damit eine Automatisierung nicht ausreichend sicher sind.
  • Dabei kann ein Zwickel gebildet werden, der weitere Vorteile hat. Hierüber kann einerseits eine saubere Trennstelle geschaffen werden. Andererseits können durch die im Zwickel distanzierten Abschnitte des Verpackungsmaterials erneute Verbindungen der Materialränder nach dem Trennen verhindert werden. Eine solche Gefahr könnte u.U. bei Einbringen von Energie, insbesondere Wärmeenergie, beim Trennvorgang und einem Anschmelzen der Materialränder bestehen.
  • Die erfindungsgemäße automatische Öffnungseinrichtung ist für den automatisierten und industriellen Einsatz geeignet und vorgesehen. Sie lässt sich außerdem in eine halb- oder vollautomatische Packlinie integrieren. Dies eröffnet umfangreiche Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichen gewerblichen und industriellen Anlagen, z.B. bei der Handhabung und Füllung von Kunststoffflaschen oder anderen Behältern, beim Herstellen und Verpacken von Pressballen oder dgl.. Ein bevorzugter Bereich liegt in der Getränkeindustrie und im Molkereibereich.
  • Zum Trennen der flexiblen Verpackung können energiereiche Strahlen, insbesondere Laserstrahlen, eingesetzt werden. Dies hat den Vorteil, dass Verunreinigungen der Ware und insbesondere das Eindringen von abgelösten Teilen der Trenneinrichtung oder von anderen Maschinenteilen in hohle Behälter vermieden werden kann. Derartige Trennverfahren mit Strahlen sind außerdem unempfindlich gegen etwaige Faltenbildungen oder sonstige Irregularitäten im Verpackungsmaterial. Außerdem kann das Einbringen von mechanischer Energie und eine Belastung bzw. ein Verzug der an den Waren verbleibenden Verpackungsteile vermieden oder zumindest minimiert werden. Es wird auch das nachträgliche Entleeren der Verpackung erleichtert. Die Öffnungsweite der Verpackung an der Trennstelle kann nach Bedarf eingestellt werden, z.B. durch eine entsprechende Lage der Trennstelle.
  • Ein Verfahren zum Öffnen der flexiblen Verpackung von Waren, insbesondere Flaschenlagen, sieht vor, dass der zu öffnende Verpackungsbereich, nämlich der seitliche Rand der Verpackung, durch Ansaugen und Klemmen gefasst und dann getrennt wird. Hierbei ist es günstig, wenn der gefasste seitliche Rand von den durch einen Anschlag zurück gehaltenen Waren distanziert wird, wobei ein Zwickel aufgespannt und anschließend vollständig durchtrennt wird. Zum Entpacken der Waren kann die restliche Umhüllung an einer anderen Seite gefasst und von den zurück gehaltenen Waren abgezogen werden. Die Verpackungsreste können entsorgt werden.
    Die beanspruche Öffnungstechnik ist vor allen Dingen für sackartige Verpackungen von Vorteil, die zumindest an einem Seitenbereich einen Rand aufweisen, der z.B. durch eine Klebe- oder Schweißstelle von Sackrändern oder anderen Folienrändern gebildet wird. Dieser Randbereich lässt sich besonders gut erfassen und positionieren.
    In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
    • Figur 1:
    eine schematische Ansicht einer Anlage mit einer Packlinie und einer Öffnungseinrichtung,
    Figur 2:
    eine Draufsicht auf eine Öffnungseinrichtung in Ausgangsstellung,
    Figur 3:
    die Öffnungseinrichtung von Figur 2 in Seitenansicht,
    Figur 4:
    eine vergrößerte Seitenansicht der Öffnungseinrichtung und ihrer Positioniereinrichtung in einer Zwischenstellung mit positioniertem Gebinde,
    Figur 5:
    eine vergrößerte und abgebrochene Seitenansicht der Positioniereinrichtung und der Trenneinrichtung von Figur 4 in der nächsten Betriebsstellung,
    Figur 6:
    eine Variante der Anlage von Figur 1,
    Figur 7:
    eine Öffnungs- und Entpackungseinrichtung und
    Figur 8:
    eine Variante einer Trenneinrichtung.
  • Die Erfindung betrifft eine Öffnungseinrichtung (2) und ein Verfahren zum Öffnen flexibler Verpackungen (4). Die Erfindung befasst sich ferner mit der Kombination einer Öffnungseinrichtung (2) mit einer Entpackungseinrichtung (15) und mit der Einbindung einer Öffnungsvorrichtung (2) und eines Öffnungsverfahrens in eine übergeordnete Anlagenkonfiguration und mit einer entsprechend ausgerüsteten Anlage (1).
  • Figur 1 zeigt in einer Draufsicht beispielhaft eine Anlage (1) für die Erzeugung und Handhabung von Waren (5). Die Waren (5) sind z.B. leere Flaschen aus Kunststoff, kaschiertem Karton oder Glas oder andere leere Behälter. Die Waren (5) können auch befüllte Behälter oder andere Stückgüter sein.
  • Die Anlage (1) weist eine Erzeugungseinrichtung (10) für die Waren (5) auf. Dies kann z.B. eine Blasanlage für leere Kunststoffflaschen sein. Alternativ kann es sich um eine Entpackungseinrichtung oder einen Depalettierer handeln, der in Palettenform oder auf andere Weise angelieferte Flaschen (5) entpackt und bereit stellt. Die Flaschen oder Behälter (5) können von der Erzeugungseinrichtung (10) auf einem Förderer (16) einzeln oder in ein oder mehreren Reihen ausgegeben werden.
  • Die Anlage (1) weist ferner eine Verarbeitungseinrichtung (12) auf, die von der Erzeugungseinrichtung (10) örtlich distanziert ist. Die Verarbeitungseinrichtung (12) kann z.B. eine Füllanlage für die Flaschen (5) sein. Die Verarbeitungseinrichtung (12) kann eine Warenausgabe mit einem Palettierer oder einem anderen Gerät zur Bildung von Ausgabe-Gebinden haben.
  • Zwischen der Erzeugungseinrichtung (10) und der Verarbeitungseinrichtung (12) ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine automatische Packlinie (14) angeordnet. Ferner kann mindestens ein Zwischenlager (13) zwischen die Einrichtungen (10,12) geschaltet sein. Die Anlagenteile werden durch eine Fördereinrichtung (16) miteinander verbunden, die einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann, auf der die Gebinde (3) mit der Breitseite liegend transportiert werden. Ferner kann eine Handlingeinrichtung (34), z.B. ein mehrachsiger Industrieroboter, insbesondere ein Gelenkarmroboter mit einem Greifwerkzeug, vorgesehen sein. Auch Portalroboter mit Linearachsen oder andere Roboter mit beliebigen rotatorischen und/oder translatorischen Achskombinationen sind möglich.
  • Die automatische Packlinie (14) weist eine Verpackungseinrichtung (11) auf, in der die Waren (5), insbesondere Flaschen oder Behälter, in einer flexiblen Verpackung (4) unter Bildung eines Gebindes (3) verpackt werden. Hierbei können die Waren (5) zu ein oder mehreren Lagen gruppiert und lagenweise verpackt werden, wobei ein entsprechender Lagenbilder der Verpackungseinrichtung (11) vorgeschaltet oder in diese integriert sein kann. In den Zeichnungen ist eine Warenanordnung in einer einzelnen horizontalen Warenlage dargestellt.
  • Die Verpackung (4) umhüllt die Waren (5) oder Warenlage(n) allseits und kann aus einem Sack bestehen, dessen Öffnung unter Bildung eines seitlichen flansch- oder leistenartigen Randes (6) durch Verkleben, Verschweißen oder anderes Verbinden der Sackränder geschlossen werden kann. Alternativ kann die Hülle (4) auch von zwei oder mehr Zuschnitten gebildet werden, die um die Warenlage(n) geschlagen und an den Rändern miteinander verbunden werden. Am Rand (6) überlappen die Sack- oder Zuschnittränder und sind hier miteinander verbunden, z.B. durch eine Schweiß- oder Klebebahn. Der Rand (6) ist durch die Mehrfachlage und die Schweiß- oder Klebebahn verstärkt und kann seitlich von der Hüllenwand abstehen.
  • Das Verpackungsmaterial ist dünnwandig und flexibel, insbesondere biegeelastisch. Es kann geknautscht, gefaltet und gebogen werden. Ggf. ist das Verpackungsmaterial auch dehnbar. Als Verpackungsmaterial eignen sich Kunststofffolien, Gewebe, Metallfolien oder auch Verbundmaterialien.
  • Das aus der Verpackungseinrichtung (11) kommende Gebinde (3) kann in einem Zwischenlager (13) bei Bedarf zwischengelagert werden. Eine solche Puffermöglichkeit ist z.B. günstig, wenn die Kapazitäten der Erzeugungseinrichtung (10) und der Verarbeitungseinrichtung (12) unterschiedlich sind oder wenn diese Einrichtungen (10,12) unterschiedliche Betriebszeiten haben. Das Zwischenlager (13) kann über einen Bypass an die Fördereinrichtung (16) angeschlossen werden, wobei z.B. der in Figur 1 gezeigte Roboter (34) die Gebinde (3) nach Bedarf umsetzt. Auf ein Zwischenlager (13) kann ggf. auch verzichtet werden.
  • Die Packlinie (14) kann ferner eine Entpackungseinrichtung (15) aufweisen, in der die Waren (5) aus der Verpackung (4) entnommen werden. Hierbei können die Waren (5) bei Bedarf vereinzelt oder in ein oder mehreren Reihen gruppiert werden. Eine entsprechende Vereinzelungseinrichtung oder ein Reihenbilder kann der Entpackungseinrichtung (15) nachgeschaltet oder mit dieser kombiniert sein. An die Entpackungseinrichtung (15) kann direkt oder ggf. über ein Zwischenlager, eine Staustrecke oder dgl. die Verarbeitungseinrichtung (12) angeschlossen sein.
  • Ferner ist eine Öffnungseinrichtung (2) für die Verpackung (4) vorgesehen. Die Öffnungseinrichtung (2) kann der Entpackungseinrichtung (15) als separate Station vorgeschaltet oder mit der Entpackungseinrichtung (15) kombiniert, insbesondere in die Entpackungseinrichtung (15) integriert sein. An der Öffnungseinrichtung (2) wird die Verpackung (4) an mindestens einer Seite geöffnet. Dies kann eine Schmalseite und/oder eine Breitseite, insbesondere die Ober- oder Unterseite des Gebindes (3) sein. An dieser Öffnungsstelle können beim Entpacken bzw. in der Entpackungseinrichtung (15) die Waren (5) ausgeschoben oder auf anderer Weise aus der Verpackung (4) entfernt werden.
  • Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann die Anlage (1) eine Ballenpressanlage sein, in der an einer Erzeugungseinrichtung bzw. Ballenpresse (nicht dargestellt) ein hochverdichteter Pressballen aus Naturfasern oder Kunstfasern (Stapelfasern oder Tow) erzeugt, ggf. mit einer Umreifung fixiert und anschließend mit einer Verpackung (4) umschlossen wird. Innerhalb der gleichen Anlage oder an einer anderen und ggf. weit distanzierten Stelle oder neuen Anlage kann der Pressballen wieder entpackt werden, wobei mit einer Öffnungseinrichtung (2) die Verpackung (4) geöffnet wird. Das entpackte Fasermaterial kann dann in einer Spinnerei, einer Karde oder einer anderen Verarbeitungseinrichtung weiterverarbeitet werden.
  • Die örtliche Trennung und ggf. weite Distanzierung der Erzeugungs- und Verarbeitungseinrichtungen (10,12) kann auch bei der vorbeschriebenen Flaschenbehandlungsanlage (1) vorgesehen sein. Die verpackten Waren (5) bzw. die Gebinde (3) sind transport- und lagerfähig und erlauben eine räumliche Entkopplung der verschiedenen Einrichtungen (10,12) und eine zeitliche Entkopplung der Behandlungsprozesse.
  • Die Öffnungseinrichtung (2) weist eine Positioniereinrichtung (17) für das Gebinde (3) auf, welches hierüber auf einem Gestell oder ggf. einem Teil der Fördereinrichtung (16) in eine definierte Lage gebracht wird. Die Positioniereinrichtung (17) kann z.B. einen steuerbaren Schieber (22) oder ein anderes Antriebs- oder Bewegungsmittel und ein oder mehrere ggf. steuerbare Anschläge (23,24) aufweisen, gegen die das Gebinde (3) bewegt und in der Anschlagstellung positioniert sowie ggf. fixiert wird.
  • Auf eine Positionierung kann ggf. verzichtet werden, falls die Gebindeposition auf andere Weise erfasst werden kann, z.B. durch ein Kamera- oder Sensorsystem, und die Gebindelage durch Stempel oder andere Festhaltemittel fixiert wird.
  • Die Öffnungseinrichtung (2) weist eine Positioniereinrichtung (18) für den zu öffnenden Verpackungsbereich auf. Dieser zu öffnende Verpackungsbereich befindet sich an einem Seitenbereich des Gebindes (3), nämlich an den schmalen Gebinde- und Lagenrändern. Durch die Positioniereinrichtung (18) wird die Verpackung (4) in eine für den Trennvorgang günstige Position gebracht und hier gehalten.
  • Figur 4 und 5 verdeutlichen in einem Ausführungsbeispiel den Aufbau und die Funktion einer Positioniereinrichtung (18). Diese weist zum einen einen Anschlag (23) auf, der auch Bestandteil der anderen Positioniereinrichtung (17) sein kann und gegen den das Gebinde (3) vom Schieber (22) gedrückt wird. Der Anschlag (23) kann z.B. aus zwei übereinander angeordneten stangen-, rollen- oder plattenförmigen Anschlagelementen mit ausreichend großer und warenschonender Anlagefläche bestehen, die über und unter dem seitlichen Rand (6) der Verpackung (4) angeordnet sind.
  • Zwischen den Anschlagelementen (23) ist der Rand (6) zugänglich und kann von der Positioniereinrichtung (18) erfasst werden. Diese weist hierfür eine Erfassungseinrichtung (19) auf, die in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein kann und die an das Gebinde (3) und den Rand (6) angenähert und hiervon auch wieder distanziert werden kann. Auch eine Höhenverstellbarkeit zur Anpassung an je nach Gebinde (3) unterschiedliche Erfassungslagen ist möglich. Ein seitlich abstehender Rand (6) ist für die Erfassung nicht unbedingt erforderlich, für die gezeigte Ausführungsform allerdings vorteilhaft. Mit der Erfassungseinrichtung (19) kann der Rand (6) oder ggf. eine andere Stelle des seitlichen Verpackungsbereichs erfasst und dann durch eine Rückwärtsbewegung von dem am Anschlag (23) festgehaltenen Gebinde (3) entfernt werden. Hierbei kann der erfasste Verpackungsbereich gegen den Anschlag (23) gezogen und gestrafft werden, wobei ein Zwickel (7) gebildet werden kann. Die Auftrennung der Verpackung (4) kann an diesem Zwickel (7) stattfinden.
  • In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform von Figur 4 und 5 weist die Erfassungseinrichtung (19) eine Saugeinrichtung (25) mit einer frontseitigen Klemmeinrichtung (26) auf, welche z.B. zwei oder mehr relativ zueinander bewegliche und steuerbare Haltemittel, insbesondere Klemmbacken (32) haben kann. Durch einen frontseitigen Schlitz der geöffneten Klemmeinrichtung (26) wird durch den Unterdruck der seitliche Verpackungsbereich bzw. der Rand (6) angesaugt, ausgerichtet und in den Greifbereich der Klemmeinrichtung (26) gezogen, wo ihn die schließenden Klemmbacken (32) festhalten und einklemmen. Hierbei können außer Klemmbacken (32) auch andere form- und/oder kraftschlüssig wirkende Haltemittel, z.B. Nadelbacken oder dgl., eingesetzt werden.
  • Die Erfassungsvorrichtung (19) weist eine schematisch durch Pfeile symbolisierte Zustellvorrichtung (31) auf, die eine Rückwärtsbewegung der Saug- und Klemmeinrichtung (25,26) nach dem Erfassen des seitlichen Verpackungsbereichs bzw. der Rands (6) und ggf. auch eine Höhenverstellung der Erfassungsvorrichtung (19) ermöglicht. Der abzutrennende Verpackungsbereich wird hier an den Anschlagelementen (23) festgehalten, wobei der besagte Zwickel (7) von einem oberen und einem unteren Abschnitt (8,9) des Verpackungsmaterials gebildet wird. Die Ansaug- und Erfassungsstelle liegt zwischen den beiden Anschlagelementen (23).
  • Die Trenneinrichtung (20) ist im Bereich der Positioniereinrichtung (18) angeordnet und kann sich z.B. oberhalb der Erfassungseinrichtung (19) des Zwickels (7) befinden. Die Trenneinrichtung (20) kann um eine, zwei oder mehr Achsen beweglich sein und eine entsprechende Zustellvorrichtung (29) aufweisen. Die Trenneinrichtung (20) besitzt mindestens ein Trennwerkzeug (21), welches in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein kann. Die Trenneinrichtung (20) bewirkt an der in Figur 5 beispielhaft gezeigten Trennstelle (30) ein Durchtrennen und Öffnen des positionierten und ggf. gestrafften Verpackungsbereichs an einer Trennstelle (30), die sich z.B. über die gesamte Länge des seitlichen Gebindebereichs erstreckt. Der Rand (6) und der angrenzende Zwickelbereich werden von der restlichen Verpackung (4) vorzugsweise völlig abgetrennt. Hierüber kann ein seitlich offener Verpackungssack mit einer großen Öffnungsweite bei weiterhin positionierter bzw. gehaltener Warenlage (25) gebildet werden, wobei der erfasste und abgetrennte Verpackungsrest mittels einer geeigneten Entsorgungseinrichtung (33) nach Öffnen der Erfassungseinrichtung (19) entfernt werden kann. Die Entsorgungseinrichtung (33) befindet sich z.B. unterhalb der Trennstelle (30) und ist in Figur 3 angedeutet.
  • Die Trenneinrichtung (20) kann in unterschiedlicher Weise konstruktiv ausgebildet sein und kann mit unterschiedlichen Trenntechniken arbeiten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Trennwerkzeug (21) als Laserkopf (27) ausgebildet, der einen oder mehrere Laserstrahl(en) (28) emittiert und auf den zu trennenden Verpackungsbereich richtet. Alternativ können auch zwei oder mehr Laserköpfe (27) vorhanden sein. Der Laserstrahl kann von einer externen oder vom Laserkopf (27) mitgeführten Laserstrahlquelle erzeugt werden, die z.B. als Dioden- oder Scheibenlaser oder in anderer Weise ausgebildet ist. Der Laserstrahl (28) kann z.B. senkrecht von oben und quer zur Hauptebene der Warenlage (5) auf den Zwickel (7) und die Trennstelle (30) gerichtet werden. Über eine geeignete Fokuseinstellung können beide Bahnabschnitte (8,9) gleichzeitig und vom gleichen Laserstrahl (28) durchtrennt werden. Alternativ ist eine Einzeltrennung mit mehreren Werkzeugbewegungen oder durch eine Mehrfachanordnung von Laserstrahlen (28) bzw. Laserköpfen (27) möglich.
  • In der gezeigten Ausführungsform ist die Zustellvorrichtung (29) als Linearachse ausgebildet, die sich längs des seitlichen Gebinderandes und des Anschlags (23) erstreckt. Alternativ kann eine Laserstrahlbewegung durch eine oder mehrere rotatorische Achsen oder durch eine Kombination von ein oder mehreren linearen und/oder rotatorischen Achsen erzielt werden. Ferner ist es möglich, eine Laserstrahlablenkung durch eine in den Laserkopf (27) integrierte Scanoptik mit Spiegeln oder Linsen zu erreichen und den Laserkopf (27) ggf. stationär und mit ausreichendem Abstand über der Trennstelle (30) anzuordnen. Die Scanoptik übernimmt in diesem Fall die Funktion der Zustellvorrichtung (29).
  • Der Laserstrahl (28) kann von einem Verpackungsende beginnend entlang des Gebindeseitenrands bis zum anderen Ende bewegt werden. Alternativ ist ein Beginn an anderer Stelle, z.B. im mittleren Bereich der Gebindeseite möglich, wobei eine Laserstrahlbewegung nach außen zum einen Seitenende und anschließend in Gegenrichtung zum anderen Seitenende, z.B. in einer Pendelbewegung, stattfindet. Ferner können zwei oder mehr Laserstrahlen (28) eine entsprechende nach außen gerichtete Bewegung ausführen.
  • In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform kann statt des Laserstrahls (28) ein anderer energiereicher Strahl und ein entsprechendes Trennwerkzeug (27) eingesetzt werden. Dies kann z.B. ein Plasmastrahl, ein Hochdruck-Wasserstrahl oder dgl. sein.
  • Ferner ist es möglich, ein Schneidwerkzeug (38,39) einzusetzen, z.B. ein Messer, eine Säge oder dgl. und einen mechanischen Schnitt zu bewirken. Dies kann z.B. ein in Figur 7 gezeigtes rotierendes und ggf. in der Höhenlage oszillierendes Sägerad oder Kreismesser (38) sein, welches entlang der Trennlinie (30) durch den Zwickel (7) bewegt wird und diesen mit einem Schneidgang vollständig durchtrennt.
  • Desgleichen sind thermische Trennverfahren möglich, die z.B. von ein oder mehreren beheizten Schneiddrähten durchgeführt werden, die z.B. entlang der Trennlinie (30) durch den Zwickel (7) bewegt werden und dabei ggf. in ihrer Drahtlängsrichtung auch oszillieren. In all diesen Fällen sind auch mehrfache Werkzeuganordnungen möglich.
  • In der automatischen Entpackungseinrichtung (15) wird die geöffnete Verpackung (4) von der Ware (5) bzw. der Warenlage entfernt, was z.B. durch Erfassen an dem der Öffnung gegenüberliegenden Ende und Abziehen des Verpackungssackes gegen einen Rückhalt der Waren bzw. Warenlage (25) erfolgen kann. Alternativ können auch durch ein Räumwerkzeug oder dgl. die Waren (5) aus dem festgehaltenen Verpackungssack (4) aus der freigelegten Öffnung herausgezogen oder auf andere Weise entnommen werden.
  • Figur 6 zeigt ausschnittsweise eine Variante der Packlinie (14) und der Anlage (1) von Figur 1. Einem Roboter (34) mit einem Greifwerkzeug werden verpackte Gebinde (3) auf einem Förderer zugeführt, wobei der Roboter (34) die Gebinde (3) mit dem Greifwerkzeug in einer vorgegebenen Position und Ausrichtung übernimmt und zu einer separaten Positioniereinrichtung (17) transportiert, die an einer Fördereinrichtung (16) und vor einer Öffnungs- und Entpackungseinrichtung (2,15) angeordnet ist.
  • Die Positioniereinrichtung (17) für das Gebinde (3) weist z.B. einen Schieber (22) auf, vor den das Gebinde (3) auf der momentan stehenden Fördereinrichtung (16), z.B. einem Bandförderer, abgelegt wird. Der Schieber (22) fährt unter Mitnahme des Gebindes (3) quer zur Fördereinrichtung (16) bis auf eine vorgegebene Endstellung aus, wodurch das Gebinde (3) in eine definierte Position gebracht wird, in der auch eventuelle Greifungenauigkeiten des Roboters (34) eliminiert sind. Aus dieser definierten Position wird das Gebinde (3) dann von der Fördereinrichtung (16) zur Öffnungs- und Verpackungseinrichtung (2,15) transportiert und dort entsprechend genau positioniert. In der hier gezeigten Ausführungsform kann die Öffnungseinrichtung (2) mit einer Entpackungseinrichtung (15) in einer gemeinsamen Station kombiniert sein. Figur 7 zeigt eine solche Kombistation in einer schematischen Seitenansicht.
  • Die Öffnungseinrichtung (2) kann in der vorbeschriebenen Weise ausgestaltet und mit der vorbeschriebenen Erfassungseinrichtung (19) ausgerüstet sein, welche eine Saugeinrichtung (25) mit einer Klemmeinrichtung (26) und einer Zustellvorrichtung (31) aufweist. Ferner ist eine Trenneinrichtung (20) der vorbeschriebenen Art vorhanden, die hier ein anderes Trennwerkzeug (21) in der vorerwähnten Schneideinrichtung aufweist. Dies kann insbesondere eine rotierende Sägescheibe oder ein rotierendes Kreismesser (38) sein.
  • Durch die vorherige Positionierung des Gebindes (3) kann der Schieber in der Öffnungseinrichtung (2) entfallen. Die Erfassungseinrichtung (19) greift in der vorbeschriebenen Weise den Rand (6) und spannt den Zwickel (7) auf, der dann von der Trenneinrichtung (20) entlang der Trennlinie vollkommen durchgetrennt wird. In Figur 7 ist schematisch dargestellt, wie dann die Erfassungseinrichtung (19) dieses abgetrennte Zwickelteil an die Entsorgungseinrichtung (33) übergibt.
  • Die Entpackungseinrichtung (15) ist in dieser Variante der Öffnungseinrichtung (2) gegenüber liegend und am anderen Rand der Fördereinrichtung (16) angeordnet. Die Entpackungseinrichtung (15) weist eine Erfassungseinrichtung (35) für die restliche sackartige Hülle oder Verpackung (4) auf, welche ähnlich wie die Erfassungseinrichtung (19) ausgebildet sein kann. Sie weist eine Saugeinrichtung (25) mit einer Klemmeinrichtung (26) und einer Zustelleinrichtung (31) auf. Mit der Erfassungseinrichtung (35) kann der Sackboden oder ein abstehender Rand (6) oder ein anderer Bereich der rückwärtigen Verpackungswandung gegriffen und abgezogen, z.B. nach hinten, oben oder unten.
  • Hierbei kann ein Gegenhalter (36) vorhanden sein, der z.B. von frei drehbaren Rollen, Walzen oder dergleichen oder anderen Führungsmitteln gebildet ist und der die Warenlage (5) beim Abziehen der Umhüllung (4) festhält. Statt einer drehbeweglichen Anordnung kann der Gegenhalter (36) auch eine reibungsarme Gestaltung haben, um einen Hüllenabzug durch die Anlage- und Klemmstelle zwischen Gegenhalter (36) und benachbarter Warenlage (5) zu ermöglichen. Die aufgeschnittene Hülle (4) hat am gegenüberliegenden Ende durch die vollständige Zwickelabtrennung eine große Öffnung, die ein Abziehen der restlichen Umhüllung (4) gegenüber der gehaltenen Warenlage ermöglicht.
  • Die Warenlage (5) kann hierbei positionsgerecht gehalten und geführt bleiben. Zum einen ist auf der gegenüber liegenden Seite noch der Anschlag (23) der Öffnungseinrichtung (2) vorhanden. Zum anderen können oberhalb der Warenlage (5) ein oder mehrere Niederhalter (37) vorhanden sein, die ein Aufsteigen der Waren (5), insbesondere der einzelnen Flaschen, vermeiden. Die z.B. roll- oder gleitfähigen Niederhalter (37) können über die ganze Breite des Gebindes (3) verteilt angeordnet sein. Es kann auch genügen, sie im entpackungsnahen Randbereich anzuordnen. Die restliche Verpackungshülle (4) wird von der gehaltenen Ware (5) vollständig abgezogen und kann dann in ähnlicher Weise wie der Zwickel (7) in einer Entsorgungseinrichtung (33) entsorgt werden.
  • Die Warenlage (5) kann gemäß Figur 6 von einer zusätzlichen Förderereinrichtung (16) weiter transportiert, insbesondere unter seitlicher Führung geschoben und zu einer Vereinzelungsvorrichtung oder einem anderen Teil der Anlage (1) gebracht werden. Diese Fördereinrichtung (16) kann einen längs und quer verfahrbaren Trag- oder Portalrahmen aufweisen, an dem ein Lagengreifer höhenverstellbar angeordnet ist. Dies kann z.B. ein die Warenlage (5) umgreifender Rahmen sein, der als Schieber wirkt und der bei einer Portalfahrt die auf der tischartigen Unterlage ruhende Warenlage (5) umgreift und mitnimmt bis zu einer Quergasse am Ende des ersten Förderabschnitts. Hier wird die Portalfahrt um 90° in eine Quergasse umgelenkt bis zur Vereinzelungsvorrichtung am Gassenende. Zur Erhöhung der Kapazität können mehrere Quergassen vorhanden sein.
  • Figur 8 zeigt eine weitere Variante des Schneidwerkzeugs (39), das hier als Trennbalken ausgebildet ist und z.B. aus einem Unterbalken (40) und einem Messer- oder Schneidbalken (41) besteht, in dem ein Schneidmittel (42), z.B. ein Messer, eine Schneiddraht oder dgl. höhenverstellbar angeordnet ist. Das steuerbar angetriebene Schneidmittel (42) ist in einem innen liegenden Hohlraum (43) des Messer- oder Schneidbalkens (41) untergebracht und zunächst in eine gezeigte Ruhestellung zurückgezogen. Die Balken (40,41) werden von einer Zustellvorrichtung (29) an der Trennstelle (30) in einer vertikalen Relativbewegung zusammengefahren, wobei sie einen Bereich des Zwickels (7) zwischen sich einklemmen und fixieren. Anschließend wird das Schneidmittel (42) in die Arbeitsposition bewegt, wobei es den Zwickel (7) an der Trennstelle (30) durchtrennt und in eine Gegennut des Unterbalkens (40) eintaucht. Hierbei kann auch eine oszillierende Trennbewegung ausgeführt werden. Nach Öffnung des Schneidwerkzeugs (39) kann die Erfassungseinrichtung (19) den abgetrennten Zwickel (7) entfernen und entsorgen.
  • Bei dieser Trenntechnik ist es günstig, wenn die Anschlagelemente (23) in kleinerem Abstand voneinander angeordnet sind. Die Anschlagelemente (23) können in diesem Ausführungsbeispiel und in den anderen Varianten beweglich angeordnet und steuerbar angetrieben sein, wobei sie z.B. Hebe- und Senkbewegungen und/oder Querbewegungen ausführen. Sie können auch frei drehbar oder rotatorisch angetrieben sein. Sie können ferner mit der Erfassungseinrichtung (19) verbunden sein und von der Zustellvorrichtung (31) mitbewegt werden.
  • Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Die Öffnungseinrichtung (2) kann für sich allein stehen und muss nicht Bestandteil einer automatischen Packlinie (14) sein. Alternativ kann die Öffnungseinrichtung (2) mit der Entpackungseinrichtung (15) zu einer Baueinheit und einem eigenständigen Funktionselement verbunden werden. Die Verpackung kann hierbei an anderer Stelle und getrennt von dieser Funktionseinheit erfolgen. Ferner kann die Packlinie (14) in eine andere Art von Anlage (1) integriert werden. Die Lage der Gebinde (3) ist im gezeigten Ausführungsbeispiel horizontal. Sie kann alternativ auch schräg sein, wobei die Fördereinrichtung (16), die Öffnungseinrichtung (2) und die anderen Anlagenteile entsprechend angepasst sind.
  • Der Zwickel (7) wird in der gezeigten Ausführungsform quer zur Zwickellängsachse durchtrennt. Hierbei sind auch andere Ausrichtungen und ein eigenständiges Trennen der Abschnitte (8,9) im Zwickelbereich möglich. Ferner kann auf eine Zwickelbildung verzichtet werden, wenn der erfasste und abzutrennende Verpackungsbereich über ein Stützelement, z.B. ein Doppelschwert oder dgl. gezogen wird, wobei die Abschnitte (8,9) plan aufeinander liegen und an diesen Stützbereich die Trennung durch ein entsprechendes Trennwerkzeug (20) erfolgt. Hierbei kann der zu trennende Verpackungsbereich auch durch gegenläufige Schwerter oder andere Stützelemente in einer Wellenform aufgenommen und gespannt werden.
  • Im weiteren gibt es Variationsmöglichkeiten für die Positionier- und Trenntechnik. Ein Auftrennen der Verpackung (4) kann mittels eines durchgehenden Trennschnitts oder durch einen unterbrochenen Trennschnitt in der Art einer Perforation durchgeführt werden, die bei einem weiteren Erfassen und Ziehen der Verpackung (4) an der gleichen aufreißt und zu einer Öffnung der Verpackung (4) führt.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Anlage
    2
    Öffnungseinrichtung
    3
    Gebinde, Paket
    4
    Verpackung, Hülle, Sack
    5
    Ware, Lagengut, Flaschen, Ballen
    6
    Rand
    7
    Zwickel
    8
    Abschnitt, Folie
    9
    Abschnitt, Folie
    10
    Erzeugungseinrichtung, Blasanlage, Ballenpresse
    11
    Verpackungseinrichtung
    12
    Verarbeitungseinrichtung, Füllanlage
    13
    Zwischenlager
    14
    Packlinie
    15
    Entpackungseinrichtung
    16
    Fördereinrichtung
    17
    Positioniereinrichtung Gebinde
    18
    Positioniereinrichtung Hülle, Rand
    19
    Erfassungseinrichtung
    20
    Trenneinrichtung
    21
    Trennwerkzeug
    22
    Schieber
    23
    Anschlag
    24
    Anschlag
    25
    Saugeinrichtung
    26
    Klemmeinrichtung
    27
    Laserkopf
    28
    Laserstrahl
    29
    Zustellvorrichtung
    30
    Trennstelle
    31
    Zustellvorrichtung
    32
    Klemmbacke, Haltemittel
    33
    Entsorgungseinrichtung
    34
    Handlingeinrichtung, Roboter
    35
    Erfassungseinrichtung für Entpackung
    36
    Gegenhalter
    37
    Niederhalter
    38
    Schneidwerkzeug, Sägerad, Kreismesser
    39
    Schneidwerkzeug, Schneidbalken
    40
    Unterbalken
    41
    Schneidbalken, Messerbalken
    42
    Schneidmittel, Messer, Schneiddraht
    43
    Hohlraum

Claims (15)

  1. Öffnungseinrichtung für flexible Verpackungen (4) von Waren (5), insbesondere Flaschenlagen, wobei die Öffnungseinrichtung (2) eine Positioniereinrichtung (18) mit einer Erfassungseinrichtung (19) für den zu öffnenden Verpackungsbereich, nämlich einen seitlichen Rand (6) der Verpackung (4), und eine Trenneinrichtung (20) für diesen positionierten Verpackungsbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (19) eine Saugeinrichtung (25) und eine Klemmeinrichtung (26) aufweist, die den seitlichen Rand (6) der Verpackung (4) fassen, der dann von der Trenneinrichtung (20) getrennt wird.
  2. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinrichtung (2) eine andere Positioniereinrichtung (17) für ein aus Verpackung (4) und Waren (5) bestehendes Gebinde (3) aufweist, wobei die andere Positioniereinrichtung (17) einen Schieber (22) und einen oder mehrere Anschläge (23,24) aufweist.
  3. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (19) eine Zustellvorrichtung (31) aufweist und relativ zum Gebinde (3) beweglich ist, wobei sie den erfassten Verpackungsbereich in eine definierte Lage bringt, insbesondere den erfassten Verpackungsbereich spannt.
  4. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (18) einen Anschlag (23) beidseits des Rands (6) zum Rückhalt des Gebindes (3) und zum Aufspannen eines Zwickels (7) aufweist, wobei die Trenneinrichtung (20) eine Trennstelle (30) der Verpackung (4) im Bereich des Zwickels (7) bildet.
  5. Öffnungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (20) ein oder mehrere Trennwerkzeuge (21) und eine Zustellvorrichtung (29) für ein Trennwerkzeug (21) aufweist.
  6. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwerkzeug (21) als Strahlkopf, insbesondere als Laserkopf (27) ausgebildet ist, der ein oder mehrere energiereiche Strahlen, insbesondere Laserstrahlen (28), emittiert.
  7. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwerkzeug (21) als Schneidwerkzeug (38,39) mit einem Messer, einem Schneidbalken, einem beheizten oder unbeheizten Schneiddraht oder einem Sägeelement ausgebildet ist.
  8. Öffnungseinrichtung nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 bis 7, soweit auf Anspruch 4 rückbezogen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (20) den Zwickel (7) durchtrennt und den abgetrennten Verpackungsbereich von der restlichen Verpackung (4) entfernt.
  9. Verfahren zum Öffnen einer flexiblen Verpackung (4) von Waren (5), insbesondere Flaschenlagen, wobei der zu öffnende Verpackungsbereich, nämlich ein seitlicher Rand (6) der Verpackung (4), positioniert, erfasst und getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zu öffnende seitliche Rand (6) durch Ansaugen und Klemmen gefasst und dann getrennt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der gefasste seitliche Rand (6) von den durch einen Anschlag (23) zurück gehaltenen Waren (5) distanziert wird, wobei ein Zwickel (7) aufgespannt und anschließend vollständig durchtrennt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, oder 10" dadurch gekennzeichnet, dass zum Entpacken der Waren (5) die restliche Umhüllung gefasst und von den zurück gehaltenen Waren (5) abgezogen wird.
  12. Anlage zur Erzeugung und Handhabung von Waren (5), insbesondere Flaschen oder anderen Stückgütern, wobei die Anlage (1) eine Erzeugungseinrichtung (10) für die Waren (5) und eine Verarbeitungseinrichtung (12) für die Waren (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Erzeugungseinrichtung (10) und der Verarbeitungseinrichtung (12) eine automatische Packlinie (14) zum Verpacken der in Lagen gruppierten Waren (5) in flexible Verpackungen (4) und zum nachfolgenden Entpacken der Waren (5) angeordnet ist, wobei die Anlage (1) eine Öffnungseinrichtung (2) für die Verpackung (4) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
  13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungseinrichtung (2) eine Verpackungseinrichtung (11) vorgeschaltet und eine Entpackungseinrichtung (15) nachgeordnet oder zugeordnet ist, insbesondere gegenüberliegend angeordnet ist.
  14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entpackungseinrichtung (15) eine Erfassungseinrichtung (35) für einen seitlichen Rand (6) der Verpackung (4) sowie eine Zustellvorrichtung (31) aufweist und relativ zum Gebinde (3) beweglich ist, wobei sie die geöffnete Verpackung (4) vom Gebinde (3) abzieht.
  15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Entpackungseinrichtung (15) mit einer Vereinzelungseinrichtung oder einem Reihenbilder kombiniert und an eine Verarbeitungseinrichtung (12), insbesondere eine Füllanlage für Flaschen (5) oder andere Behälter, angeschlossen ist.
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