EP4389618A1 - Aufnahmevorrichtung und verpackungsvorrichtung um gruppieren, überführen und verpacken von dosen, tuben oder kartuschen - Google Patents
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- EP4389618A1 EP4389618A1 EP22216288.5A EP22216288A EP4389618A1 EP 4389618 A1 EP4389618 A1 EP 4389618A1 EP 22216288 A EP22216288 A EP 22216288A EP 4389618 A1 EP4389618 A1 EP 4389618A1
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- B65B2220/18—Packaging contents into primary and secondary packaging the primary packaging being bags the subsequent secondary packaging being rigid containers, e.g. cardboard box
Definitions
- packaging containers particularly when producing cans, tubes or cartridges, usually with an elongated shape, preferably with a round or rounded cross-section
- the production process immediately goes into the filling process, to remove the manufactured products, in particular tubes, cartridges or cans, from a production machine, in particular from a production line, and to store them.
- the products are usually transferred to boxes, cartons or other containers, which may have a plastic lining, for example in the form of a film, for protection.
- the known procedures in particular the use of pins for attaching or holding the products on or over an inner surface after transferring them to the receiving device, have the problem that the contact between the pins and the inner surfaces of the casings of the products causes damage and/or unwanted distribution or spreading of a sealing compound that is arranged in the area of an open end of the product, preferably used for filling the product.
- the sealing compound can consist of or contain rubber, for example.
- the distribution of the sealing compound within the product and on or in the handling systems, such as generic receiving and packaging devices leads to contamination of the systems and a lack of sealing of the products after the open end has been closed. Accordingly, the impairments caused by pushing or attaching the products onto pins on the receiving device side are correspondingly disadvantageous and undesirable.
- the object of the present invention is to propose a receiving device, a packaging device and a method for grouping or transferring elongated products designed as cans, tubes or cartridges closed on one side, which overcome the disadvantages of the prior art and in particular enable rapid and safe removal from a delivering conveyor device and transfer into a receiving container or packaging container.
- the object of the present invention is to enable the transfer of the elongated products without an inner surface of the one-sidedly open and one-sidedly closed products being damaged, negatively influenced or mechanically contacted.
- the object is solved with a receiving device having the features of claim 1.
- the object is also solved with a packaging device having the features of claim 12.
- the above-mentioned problem is solved with a method having the features of claim 13.
- the receiving device for grouping and transferring elongated products designed as cans, tubes or cartridges closed on one side, with a grouping unit for receiving several rows of products, in particular from a conveyor device delivering the products and a multi-axis drive device for adjusting and/or rotating the grouping unit in several spatial directions, in which the grouping unit has a base element with a contact surface to which products, preferably with an open End, during which grouping and transfer to the system are carried out, is characterized according to the invention in that a pressure chamber is arranged and formed on a side of the base element facing away from the system surface, which pressure chamber can be subjected to a differential pressure to the ambient air pressure via a fluid connection, wherein the base element has a plurality of openings, in particular adapted to the products to be transferred, which extend from the pressure chamber to the system surface and via which a pressure difference to the ambient air pressure can be exerted on an internal volume of the products lying on the system surface.
- the basic idea of the present invention is therefore based on the knowledge that the products, in particular during the transfer, can be subjected to a negative pressure and thus sucked onto and held on the contact surface of the base element, wherein the negative pressure or the resulting holding force is large enough to compensate for the acceleration(s) during the transfer and/or the weight of the products themselves, without the pressure difference between the internal volume of the products and the ambient air pressure causing a deformation, in particular a plastic deformation of the products, in particular of the jackets of the products.
- the base element comprises a replaceable perforated plate and/or a replaceable perforated mat.
- the replaceable perforated plate can particularly advantageously provide sufficient stability for the base element.
- the possibility of changing the perforated plate enables the base element and thus the receiving device to be adapted to different products delivered by a conveyor device delivering the products.
- the perforated mat serves to support the seal between the open end, in particular an open edge of the one-sided closed products, and the contact surface.
- the perforated mat is preferably made of a soft or at least elastically deformable material.
- the perforated mat is particularly preferably made of a closed-pore material in order to prevent the inflow of unwanted air into the pressure chamber.
- the perforated mat can also be changed, particularly in accordance with the perforated sheet, to suit the respective products.
- guide pins are arranged between the openings. These preferably come into contact with an outer surface of the products.
- the guide pins can be firmly connected to the perforated sheet and/or the perforated mat and can be changed or exchanged together with the perforated sheet and/or the perforated mat if a different product or a different type of product is to be grouped.
- the perforated sheet and/or the perforated mat can also have recesses for the detachable fastening of guide pins, preferably between the openings.
- the said guide pins differ from the generic pins described above in that the guide pins can be used to support the outer surface of the products in order to ensure a more stable position of the products on or in the grouping unit and accordingly in the receiving device.
- the detachable fastening of the guide pins to the perforated sheet and/or the perforated mat means that the guide pins are only used with the grouping unit when the products to be transferred make this necessary.
- the guide pins can be detachably connected to the perforated sheet and/or the perforated mat, for example, via threaded connections.
- An advantageous variant also includes a perforated sheet and/or a perforated mat with detachably attached guide pins.
- support elements are arranged in the pressure chamber, which support the base element, in particular the perforated sheet and/or the perforated mat, preferably distributed over the surface of the base element. This can particularly advantageously lead to the prevention of bending of the perforated mat or the perforated sheet, the curvature of which would make it difficult or impossible for the open ends, in particular the edges, of the products to be transferred to be sealed against the surface of the system.
- a replaceable and/or adaptable frame protruding or projecting from the contact surface is arranged on the base element.
- the frame can provide various advantages. On the one hand, the frame can exert a direct or indirect support effect on the products or rows of products, which can absorb and/or divert the effect of acceleration(s), for example corresponding transverse forces when moving or pivoting the grouping unit. The frame can also ensure that the products do not fall off or are stripped off the grouping unit if or as long as there is no pressure difference to the ambient pressure, in particular negative pressure.
- the frame particularly with a correspondingly changeable and/or adaptable design, enables the number of products per row and the number of rows of products on top of each other to be flexibly adapted to the respective container or to the respective receiving container.
- the frame comprises a base profile which has a profile adapted to the products, preferably enclosing the products in sections.
- the base element ensures that a first row of products can be safely and reliably transferred to the grouping unit.
- the base element is advantageously designed as a substantially horizontally running lower end of the frame. In other words, this means that the base profile is arranged horizontally in the lower area or at the lower end of the base element, with the profiling of the base profile being adapted to the products to be transferred and grouped.
- the conveyor device delivering the products first transfers a row of products, which come to rest on the base profile in sections with an outer surface or are supported on it. This ensures a particularly advantageous high positioning accuracy of the first row of products, which then also exerts a correspondingly advantageous indirect supporting effect on the products arranged in adjacent rows during the subsequent transfer of further rows.
- a cover plate is provided which rests partially on the contact surface and covers part of the openings and preferably enables the extension of the openings to be adapted to the shape of the frame.
- this enables the use of universal perforated mats and/or perforated sheets, whereby the perforated mats or perforated sheets are adapted to the respective products, whereby the adaptation to the receiving container or the receiving packaging container takes place through the interaction of the frame and the advantageous cover plate.
- the basic functionality of the grouping unit and the basic element is not necessarily dependent on the provision of the cover plate.
- an appropriate cover plate can particularly advantageously achieve energy savings by avoiding open openings and the associated ingress of unwanted air.
- a cover in particular a horizontal cover, is arranged on a side of the base element facing away from the contact surface, the movement of which can open or close openings in rows.
- the advantageous cover makes it possible for only those openings to release a fluid connection between the pressure chamber on one side of the base element and the contact surface on the other side of the base element for which corresponding products have already been placed on the contact surface or for which a contact is currently to be made on the contact surface by transferring the products accordingly from a conveyor device delivering them into the receiving device, in particular into the grouping unit.
- the cover can preferably cooperate advantageously with the cover plate described above, in that the cover plate only limits the basically releasable openings in the perforated sheet and/or the perforated mat and their fluid-conducting connection with the pressure chamber and the corresponding row-by-row limitation or release of the openings in the height direction of the base element is achieved by the said cover.
- the receiving device comprises pressure generating means which are fluidly connected to the fluid connection and are designed to generate, maintain and change a differential pressure with respect to the ambient air pressure.
- the pressure difference with the ambient air pressure does not necessarily always have to be a negative pressure difference.
- a negative pressure difference is correspondingly advantageous in order to ensure that the products are held without mechanical contact on the inner surface of the products.
- the pressure generating means are also able to generate, maintain and change a positive pressure difference with respect to the ambient air pressure in order to support the emptying of the grouping unit or the transfer of the products into a receiving container, for example in addition to a corresponding weight of the products.
- the receiving device it can also be provided that it comprises a pressure control system which is at least designed to detect the pressure in the pressure chamber and, depending on at least one predetermined target pressure and the recorded pressure in the pressure chamber to control the pressure generating means.
- a pressure control system which is at least designed to detect the pressure in the pressure chamber and, depending on at least one predetermined target pressure and the recorded pressure in the pressure chamber to control the pressure generating means.
- a pressure difference in particular a negative pressure
- the pressure difference in particular the negative pressure
- the pressure control system can be designed and set up in such a way that the pressure at the openings is as constant as possible, in particular negative pressure, during the entire loading process or the transfer of rows of products into the grouping unit.
- the pressure difference in particular the negative pressure
- the pressure difference is intentionally increased as long as only a few rows of products are placed in the grouping unit. This compensates for the pressure drop that is generated or arises in the form of leakage air due to unoccupied or occupied openings. This ensures that the effective pressure at the occupied or occupied openings reaches a desired level and that the products are held securely.
- the pressure control system can be set up to eliminate the negative pressure difference at a later point in the grouping and transfer process, namely for transferring the products into a packaging container or receiving container, and if necessary to build up a positive pressure difference to the ambient pressure.
- the pressure control system can have appropriate throttles, valves, sensors and the like for this purpose.
- the above-mentioned invention also leads to a packaging device for grouping, transferring and packaging elongated products designed as cans, tubes or cartridges closed on one side, comprising a supplying conveyor device for the products for conveying the products, preferably without gaps, along a conveying path in a conveying direction, transfer means for transferring, in particular for simultaneously transferring, a series of products from the conveying device into a receiving device, wherein according to the invention the receiving device is designed according to one of the embodiments described above.
- the receiving device can be designed such that it is moved synchronously with the conveying device in the conveying direction during the transfer or during the transfer of the row of products.
- this can achieve that at least during the pivoting, possibly also before the pivoting and during a part of the pivoting, a negative pressure or a negative pressure difference improves the stability of the products resting on the contact surface, possibly even overcompensating the weight of the products, while at the same time the negative pressure is designed in such a way that any impairment or damage, for example in the form of plastic deformation, of the products is prevented.
- a negative pressure difference prevails in the pressure chamber and acts on the internal volume of the products resting on the contact surface.
- the receiving device and/or the grouping unit is moved synchronously with the conveying device in the conveying direction via the multi-axis drive device.
- the method can provide that when transferring the products or rows of products into the grouping unit of the receiving device, products are first placed in the lowest row of the Grouping unit, which preferably come to rest on a corresponding base profile of a frame of the grouping unit or the receiving device, so that the outer surface of the products is supported at least in sections by the base profile.
- the multi-axis drive device moves the grouping unit with the products accommodated therein, in particular pivots it, so that the products are accelerated towards the system surface by their weight. This can ensure, in a particularly advantageous manner, that the products rest on the system surface when the pressure difference acts or is activated and the products are held or secured by the pressure difference, in particular the negative pressure.
- the Fig. 1a shows parts of a packaging device 1 including a receiving device 40.
- the products preferably aluminum tubes with one open and one closed end, are delivered from a production device on a conveyor device 101, preferably delivered without gaps.
- the conveyor device 101 can be designed to be circumferential and profiled and have a plurality of transport pockets 102 or transport niches.
- the conveyor device 101 is driven by a drive 103.
- the packaging device 1 also comprises transfer means 107, with which the products 3 can be removed from the conveyor device 101 and transferred to the receiving device 40.
- the transfer means 107 comprise in the example of the Fig.1 a thrust plate 106, which is connected to a linear motor 105 via a rod 104.
- the receiving device 40 comprises a grouping unit 20 and a multi-axis drive device 39.
- the multi-axis drive device 39 enables the adjustment of the grouping unit 20 linearly and rotationally in the spatial directions I - VII.
- Fig. 1a a situation is shown in which several rows 33 of products 3 have already been transferred from the conveyor device 101 into the receiving device 40, in particular into the grouping unit 20.
- the products 3 come to lie in the grouping unit 20 in such a way that an open end 34 comes to rest on a contact surface 201 of a base element 200 of the grouping unit 20.
- the receiving area of the grouping unit 20, in particular of the base element 200, in which products can be received, is limited by a frame 230, of which in the example of the Fig.1 only a lower base profile 202, preferably with a profiling adapted to the outer surface of the products 3, and an upper profile 216 are shown.
- the grouping unit 20 is rotated, as shown by the rotation arrows V and/or VI, in order to transfer the products 3 into a container 31, preferably with a bag-like plastic lining 32, as shown by way of example in the Fig. 1b shown.
- a pressure chamber 203 is formed on the surface of the base element 200 of the grouping unit 20 facing away from the contact surface 201, which with respect to the Fig.2 is described in more detail.
- the rotation arrow VI in the Fig. 1a and 1b is of particular importance in an advantageous embodiment.
- the end position of the grouping unit 20 can be adjusted before the transfer in the direction of the rotation arrow V takes place.
- the Fig. 1b shown - a rotation starting from the position of the Fig. 1a in the direction of arrow VI, which rotates the grouping unit preferably by at least 30° anti-clockwise.
- the weight of the products 3 can be used to ensure that all products rest securely on the contact surface 201, so that the pressure difference, in particular the negative pressure, can hold the products before pivoting clockwise (in direction V) takes place.
- the Fig.2 shows a section through a grouping unit 20.
- the example shows the Fig.2 only one product 3 is arranged in and on the grouping unit 20.
- An open end 34 of the product 3 rests against a contact surface 201 of the base element 200 of the grouping unit 20.
- the area in which products 3 can be or are to be received is again formed by the frame 230, of which in the sectional view of the Fig.2 the profiles 215 and 216 are visible.
- the profiles 215 and 216, as well as the base profile 202, can be detachably connected to the base element 200 using appropriate fastening means, so that the correspondingly framed area of the base element 200 can be changed.
- the base element 200 comprises a perforated plate 212 and a perforated mat 210.
- the perforated plate 212 and the perforated mat 210 both have openings 211 which are adapted to the shape, in particular the cross-section of the products 3 - in a matching manner. This creates openings 211 which connect the contact surface 201 on which the products 3 come to rest with an opposite side of the base element 200 of the grouping unit 20.
- the pressure chamber 203 is arranged on the side of the base element 200 facing away from the contact surface.
- the pressure chamber 203 has a cavity 225 which is formed by a base plate 218 and in the illustration of the Fig.2 Wall elements not shown Furthermore, the arrangement of supports 220 can be provided in the cavity 225 distributed over the surface of the pressure chamber 203, of which only one single support 220 is shown in the illustration of the Fig.2 is reproduced.
- a pressure difference to the ambient air pressure can be generated, maintained and changed in the pressure chamber 203 via the fluid connection (not shown).
- a corresponding pressure difference can therefore also be generated in the area of the transitions between the openings 211 and the contact surface 201 via the openings 211.
- the pressure difference can also affect the internal volume of the products 3.
- the perforated mat 210 is soft or elastic and particularly preferably is made of closed-pore material in order to minimize or prevent leakage of air through the openings 211.
- a cover plate 214 is also provided on the contact surface 201, with which the area or surface of the openings 211 in the preferably replaceable perforated plate 212 and perforated mat 210 can be limited, preferably to the area delimited by the frame 230.
- the grouping unit 20 is shown looking perpendicular to the contact surface 201 of the base element 200. Part of the surface of the base element 200 is covered by the cover plate 214, as already shown in Fig.2
- the frame 230 is again arranged on the inner edge of the cover plate 214, which consists of the side profiles 215, the upper profile 216 and the base profile 202.
- the profiling of the base profile 202 is adapted to the external shape or external contours of the products 3.
- the perforated sheet 212 in Fig.3 not visible
- the perforated mat 210 the openings 211 are adapted in their arrangement and/or shape/cross-section to the shape, in particular the cross-section, of the products 3. Accordingly, it is particularly advantageous to design the perforated sheet 212 and the perforated mat 210 so that they can be exchanged in the base element 200 of the grouping unit 20.
- the perforated sheet 212 and/or the perforated mat 210 can, for example, be detachably screwed to the base element 200.
- guide pins 229 are arranged between the products 3, which, like the frame 230, can be designed to protrude above the contact surface 201 and can advantageously assist the support and guidance of the products 3 without there being any contact or contact with an internal volume or an internal surface of the products 3.
- the guide pins 229 can preferably be designed to be exchangeable or detachable from the perforated mat 210 and/or the perforated plate 212, for example via corresponding screw connections. Alternatively, an inseparable connection can also be provided.
- Fig.4 In addition to the pressure chamber 203, the associated fluid connection 227 is also shown, which is in fluid connection with pressure generating means and/or a pressure control system in order to support the grouping and transfer of the products 3, for example based on predetermined pressure profiles. For example, a negative pressure (negative pressure difference) or a Overpressure (positive pressure difference) can be created, maintained and changed.
- a negative pressure negative pressure difference
- a Overpressure positive pressure difference
- the embodiment of the Fig.5 shows a variant in which a cover 240, which is designed to be movable, in particular horizontally, is arranged on the surface of the base element 200 facing away from the contact surface 201, in particular the perforated mat 210 and the perforated sheet 212 in the cavity 225 of the pressure chamber 203, by the movement 241 of which openings 211 can be opened or closed in rows.
- This can be achieved by a corresponding linear motor 242 and ensures that only rows 33 of openings 211 are open which are covered or covered by products 3 or on which products 3 are currently coming or are to be coming into contact.
- the Fig.6 shows two different patterns of arrangements of products 3. On the left side, an arrangement is shown in which a different number of products 3, namely alternating N, N-1 and N products 3, are arranged in different rows 33. The right-hand illustration shows an arrangement in which N products 3 are placed one above the other in each row 33.
- the device according to the invention and the method according to the invention are set up to implement both types of arrangements by appropriately controlling the transfer means 107 and the multi-axis drive device 33.
Landscapes
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- Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)
Abstract
Description
- Bei der Herstellung von Verpackungsgebinden, besonders bei der Herstellung von Dosen, Tuben oder Kartuschen, in der Regel mit einer länglichen Form, bevorzugt mit einem runden oder rundlichen Querschnitt, besteht in aller Regel zum Ende des Herstellungsprozesses, sofern der Herstellungsprozess nicht unmittelbar in den Befüllungsprozess übergeht, die Notwendigkeit die hergestellten Produkte, insbesondere Tuben, Kartuschen oder Dosen aus einer Herstellungsmaschine, insbesondere aus einer Fertigungslinie zu entnehmen und zu bevorraten. Zu diesem Zweck werden die Produkte in der Regel in Kisten, Kartons oder sonstige Behälter überführt, die gegebenenfalls zum Schutz eine Kunststoffauskleidung, beispielsweise in Form einer Folie, aufweisen.
- Dabei ist es bereits bekannt die Produkte oder Verpackungsgebinde so aus der Herstellungslinie zu entnehmen, dass mehrere Reihen von Produkten gleichzeitig zunächst in eine Aufnahmevorrichtung überführt werden und anschließend die entsprechende Anordnung von mehreren Reihen von Produkten auf einmal in eine entsprechende Ablageposition und/oder in einen entsprechenden Aufnahme- oder Verpackungsbehälter überführt werden. Zu dieser Vorgehensweise sei beispielhaft auf die
WO 2017/137 283 A1 oder dieWO 2005/019 035 A1 verwiesen. - Bei dem vorangehend genannten Stand der Technik sind bereits Ansätze bekannt, bei denen die Produkte beim Überführen von der Herstellungs- oder Fertigungslinie, insbesondere einer anliefernden Fördereinrichtung, auf die Aufnahmevorrichtung auf Dorne oder Zapfen aufgesteckt werden, die dann sowohl die genaue Positionierung der Produkte an oder in der Aufnahmevorrichtung sicherstellen und gleichzeitig durch Reibung und/oder entsprechende Klemmkräfte eine Haltewirkung auf die Produkte ausüben können, um so sicherzustellen, dass bei einem Verfahren und/oder Verschwenken der Aufnahmevorrichtung zum Überführen der Produkte in die Übergabeposition zum Aufnahmebehälter oder Verpackungsbehälter, die Produkte sicher transportieren werden können.
- Insbesondere bei Produkten oder Verpackungsgebinden, die einen Mantel aus Aluminium aufweisen, haben die bekannten Vorgehensweisen, insbesondere die Verwendung von Zapfen zum Aufstecken oder Halten der Produkte an oder über eine Innenoberfläche nach der Überführung in die Aufnahmevorrichtung das Problem, dass durch die Kontaktierung zwischen den Zapfen und den Innenoberflächen der Mäntel der Produkte es zu einer Beschädigung und/oder zu einer ungewollten Verteilung oder Verbeitung einer Dichtmasse kommt, die im Bereich eines offenen, bevorzugt zur Befüllung des Produkts genutzten, Endes des Produkts angeordnet ist. Die Dichtmasse kann beispielsweise aus Kautschuk bestehen oder dieses aufweisen. Die Verbreitung der Dichtmasse innerhalb des Produkts und an oder in den Handhabungsanlagen, wie gattungsgemäßen Aufnahme- und Verpackungsvorrichtungen führt zu Verschmutzungen der Anlagen und einer mangelnden Dichtung der Produkte nach dem Verschließen des offenen Endes.. Dementsprechend sind die Beeinträchtigungen durch das Aufschieben oder Aufstecken der Produkte auf Zapfen aufseiten der Aufnahmevorrichtung entsprechend nachteilig und unerwünscht.
- Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Aufnahmevorrichtung, eine Verpackungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Gruppieren oder Überführen von als einseitig verschlossenen Dosen, Tuben oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkte vorzuschlagen, die die Nachteile im Stand der Technik überwinden und insbesondere eine schnelle und sichere Entnahme von einer anliefernden Fördereinrichtung und Überführung in einen Aufnahmebehälter oder Verpackungsgebinde ermöglichen, insbesondere besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin die Überführung der länglichen Produkte zu ermöglichen, ohne dass eine Innenoberfläche der einseitig offenen und einseitig verschlossenen Produkte beschädigt, negativ beeinflusst oder mechanisch kontaktiert wird.
- Die Aufgabe wird mit einer Aufnahmevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird auch mit einer Verpackungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Im Hinblick auf ein Verfahren zum Gruppieren und Überführen von als einseitig verschlossenen, Dosen, Tuben oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkten wird das vorangehend genannte Problem mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
- Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung, der Figurenbeschreibung, der Figuren sowie der Unteransprüche.
- Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen nachfolgend verfahrensmäßig beschriebene und beanspruchte Merkmale auch als entsprechend vorrichtungsmäßig offenbart und beanspruchbar gelten, und umgekehrt.
- Die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung zur Gruppierung und Überführung von als einseitig verschlossenen Dosen, Tuben oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkten mit einer Gruppiereinheit zur Aufnahme von mehreren Reihen von Produkten, insbesondere von einer die Produkte anliefernden Fördereinrichtung und einer mehrachsigen Antriebseinrichtung zur Verstellung und/oder Rotation der Gruppiereinheit in mehreren Raumrichtungen, bei der die Gruppiereinheit ein Grundelement mit einer Anlageüberfläche aufweist, an die Produkte, bevorzugt mit einem offenen Ende, während der Gruppierung und Überführung zur Anlage kommen zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass auf einer von der Anlageoberfläche abgewandten Seite des Grundelements eine Druckkammer angeordnet und ausgebildet ist, die über einen Fluidanschluss mit einer Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck beaufschlagbar ist, wobei das Grundelement eine Vielzahl von, insbesondere an die zu überführenden Produkte angepassten, Durchbrüchen aufweist, die sich von der Druckkammer bis zur Anlageoberfläche erstrecken und über die eine Druckdifferenz zum Umgebungsluftdruck auf ein Innenvolumen der an der Anlageoberfläche anliegenden Produkte ausübbar ist.
- Die Grundidee der vorliegenden Erfindung basiert damit auf der Erkenntnis, dass die Produkte, insbesondere während der Überführung, mit einem Unterdruck beaufschlagt und damit an der Anlageoberfläche des Grundelements angesaugt und gehalten werden können, wobei der Unterdruck oder die daraus resultierende Haltekraft groß genug ist, um die Beschleunigung(en) während der Überführung und/oder die Gewichtskraft der Produkte selbst über zu kompensieren, ohne dass durch die Druckdifferenz zwischen dem Innenvolumen der Produkte und dem Umgebungsluftdruck eine Verformung, insbesondere eine plastische Verformung der Produkte, insbesondere der Mäntel der Produkte eintritt.
- Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Grundelement ein wechselbares Lochblech und/oder eine wechselbare Lochmatte umfasst. Das wechselbare Lochblech kann besonders vorteilhaft eine ausreichende Stabilität des Grundelements bereitstellen. Die Möglichkeit zum Wechseln des Lochblechs ermöglicht die Anpassung des Grundelements und damit der Aufnahmevorrichtung an unterschiedliche, von einer die Produkte anliefernden Fördereinrichtung angelieferten Produkte. Die Lochmatte dient zur Unterstützung der Dichtung zwischen dem offenen Ende, insbesondere einem offenen Rand der einseitig verschlossenen Produkte, und der Anlagefläche. Bevorzugt ist die Lochmatte aus einem weichen oder zumindest auch elastisch verformbaren Material. Besonders bevorzugt ist die Lochmatte aus einem geschlossenporigen Material, um das Einströmen von Fehlluft in die Druckkammer zu verhindern. Auch durch die Wechselbarkeit der Lochmatte kann diese, insbesondere in Übereinstimmung mit dem Lochblech an die jeweiligen Produkte angepasst werden.
- In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zwischen den Durchbrüchen Führungsdorne angeordnet sind. Dies kommen bevorzugt an eine Außenoberfläche der Produkte zur Anlage. Die Führungsdorne können fest mit dem Lochblech und/oder der Lochmatte verbunden sein und mit dieser/diesen zusammen gewechselt oder ausgetauscht werden, wenn ein anderes Produkt oder eine andere Art von Produkt gruppiert werden soll.
- Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Lochblech und/oder die Lochmatte Ausnehmungen für die lösbare Befestigung von Führungsdornen, bevorzugt zwischen den Durchbrüchen, aufweisen. Die besagten Führungsdornen unterscheiden sich von den gattungsgemäßen, vorangehend beschriebenen Zapfen insofern, als dass mit den Führungsdornen die Außenoberfläche der Produkte gestützt werden können, um eine stabilere Lage der Produkte an oder in der Gruppiereinheit und dementsprechend in der Aufnahmevorrichtung sicherzustellen. Durch die lösbare Befestigung der Führungsdornen an dem Lochblech und/oder der Lochmatte kann erreicht werden, dass die Führungsdornen nur mit der Gruppiereinheit zum Einsatz kommen, wenn die jeweils zu überführenden Produkte dies erforderlich machen. Die Führungsdornen können beispielsweise über Gewindeverbindungen mit dem Lochblech und/oder der Lochmatte lösbar verbunden sein. Eine vorteilhafte Variante umfasst auch ein Lochblech und/oder eine Lochmatte mit daran lösbar befestigten Führungsdornen.
- In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung kann vorgesehen sein, dass in der Druckkammer Stützelemente angeordnet sind, die bevorzugt über die Fläche des Grundelements verteilt, das Grundelement, insbesondere das Lochblech und/oder die Lochmatte abstützen. Dies kann besonders vorteilhaft dazu führen, dass eine Durchbiegung der Lochmatte oder dem Lochblech verhindert wird, deren Krümmung eine dichtende Anlage der offenen Enden, insbesondere der Ränder, der zu überführenden Produkte an der Anlageoberfläche erschweren oder verhindern würde.
- Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung kann vorgesehen sein, dass an dem Grundelement ein wechselbarer und/oder anpassbarer von der Anlageoberfläche abstehender oder überstehender Rahmen angeordnet ist.
- Durch den Rahmen können verschiedene Vorteile verwirklicht werden. Einerseits kann durch den Rahmen eine unmittelbare oder mittelbare Stützwirkung auf die Produkte oder Reihen von Produkten ausgeübt werden, der die Auswirkung vor Beschleunigung(en), beispielsweise entsprechende Querkräfte beim Verfahren oder Verschwenken der Gruppiereinheit, aufnehmen und/oder ableiten kann. Mit dem Rahmen kann auch sichergestellt werden, dass die Produkte nicht von der Gruppiereinheit abfallen oder abgestreift werden, wenn oder solange noch keine Druckdifferenz zum Umgebungsdruck, insbesondere Unterdruck, anliegt.
- Weiterhin ermöglicht der Rahmen, insbesondere bei einer entsprechend wechselbaren und/oder anpassbaren Ausgestaltung, dass die Anzahl an Produkten pro Reihe sowie die Anzahl an Reihen von Produkten übereinander flexibel auf das jeweilige Gebinde oder auf den jeweiligen Aufnahmebehälter angepasst werden können, um somit nicht nur unterschiedliche Produkte gruppieren und überführen zu können, sondern auch die Produkte in unterschiedliche Aufnahmebehälter gruppieren oder überführen zu können. Dies bedeutet mit anderen Worten ausgedrückt, dass mit Hilfe des Rahmens die Produkte so angeordnet werden können, dass kein Produkt über den Umriss oder Querschnitt des Aufnahme- oder Verpackungsbehälter übersteht und bei der Überführung nicht in den Aufnahme- oder Verpackungsbehälter passt.
- In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Rahmen ein Grundprofil umfasst, welches eine an die Produkte angepasste, bevorzugt die Produkte abschnittsweise umschließende Profilierung aufweist. Das Grundelement sorgt dafür, dass eine erste Reihe von Produkten sicher und zuverlässig an die Gruppiereinheit überragen oder übergeben werden kann. Das Grundelement wird vorteilhaft als im Wesentlichen waagrecht verlaufender unterer Abschluss des Rahmens ausgebildet. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass das Grundprofil im unteren Bereich oder am unteren Ende des Grundelements waagrecht angeordnet ist, wobei die Profilierung des Grundprofils auf die jeweils zu übertragenden und zu gruppierenden Produkte angepasst ist. Bevorzugt kann dementsprechend vorgesehen sein, dass beim Beschicken oder Befüllen der Gruppiereinheit mit Produkten von der die Produkte anliefernden Fördereinrichtung zunächst eine Reihe von Produkten überführt wird, die mit einer Außenoberfläche abschnittsweise am Grundprofil zur Anlage kommen oder an diesem abgestützt werden. Dies sorgt für eine besonders vorteilhafte hohe Positioniergenauigkeit der ersten Reihe von Produkten, die dann bei der nachfolgenden Überführung von weiteren Reihen auch eine entsprechend vorteilhafte mittelbare Stützwirkung auf die in benachbarten Reihen angeordneten Produkten ausübt.
- In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine abschnittsweise auf der Anlageoberfläche aufliegende, Abdeckplatte vorgesehen ist, die einen Teil der Durchbrüche, abdeckt und bevorzugt die Anpassung der Erstreckung der Durchbrüche, an die Form des Rahmens ermöglicht.
- Dies ermöglicht einerseits den Einsatz von universellen Lochmatten und/oder Lochblechen, wobei die Lochmatten oder Lochbleche an die jeweiligen Produkte angepasst sind, wobei die Anpassung an das aufnehmende Gebinde oder den aufnehmenden Verpackungsbehälter durch das Zusammenwirken des Rahmens und der vorteilhaften Abdeckplatte stattfindet. Die grundsätzliche Funktionalität der Gruppiereinheit und des Grundelements ist nicht zwangsläufig vom Vorsehen der Abdeckplatte abhängig. Durch eine entsprechende Abdeckplatte kann jedoch besonders bevorzugt eine Energieeinsparung durch die Vermeidung von offenen Durchbrüchen und einem damit einhergehenden Fehllufteintrag erreicht werden.
- In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Aufnahmevorrichtung kann vorgesehen sein, dass auf einer von der Anlageoberfläche abgewandten Seite des Grundelements eine, insbesondere horizontal, beweglich ausgebildete Blende angeordnet ist, durch deren Bewegung reihenweise Durchbrüche geöffnet oder verschlossen werden können. Die vorteilhafte Blende ermöglicht, dass immer nur diejenigen Durchbrüche eine Fluidverbindung zwischen der Druckkammer auf der einen Seite des Grundelements und der Anlageoberfläche auf der anderen Seite des Grundelements freigeben, für die entsprechende Produkte bereits an der Anlageoberfläche zur Anlage gekommen sind oder für die gerade eine Anlage an der Anlageoberfläche hergestellt werden soll, indem die Produkte entsprechend von einer die anliefernden Fördereinrichtung in die Aufnahmevorrichtung, insbesondere in die Gruppiereinheit, überführt werden. Die Blende kann bevorzugt mit der vorangehend beschriebenen Abdeckplatte vorteilhaft zusammenwirken, in dem die Abdeckplatte lediglich die grundsätzlich freigebbaren Durchbrüche in dem Lochblech und/oder der Lochmatte und deren fluidleitende Verbindung mit der Druckkammer begrenzt und die entsprechende reihenweise Begrenzung oder Freigabe der Durchbrüche in Höhenrichtung des Grundelements durch die besagte Blende erreicht wird.
- Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Aufnahmevorrichtung Druckerzeugungsmittel umfasst, die fluidleitend mit dem Fluidanschluss verbunden sind und dazu eingerichtet sind einen Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck zu erzeugen, zu erhalten und zu verändern. An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Druckdifferenz mit dem Umgebungsluftdruck nicht zwangsläufig immer eine negative Druckdifferenz sein muss. Während der - reihenweisen - Überführung und Aufnahme der Produkte in die Gruppiereinheit und an die Anlageoberfläche ist eine negative Druckdifferenz entsprechend vorteilhaft, um das Halten der Produkte ohne einen mechanischen Kontakt auf der Innenoberfläche der Produkte zu gewährleisten. Bei dem Entfernen der Produkte aus der Gruppiereinheit und/oder der Aufnahmevorrichtung, nämlich beim Entleeren der Produkte in einer Aufnahmegebinde oder Verpackungsbehälter, kann es hingegen besonders vorteilhaft sein, wenn die Druckerzeugungsmittel auch in der Lage sind eine positive Druckdifferenz zum Umgebungsluftdruck herzustellen, zu halten und zu verändern, um damit die Entleerung der Gruppiereinheit oder die Überführung der Produkte in einen Aufnahmebehälter zu unterstützen, beispielsweise zusätzlich zu einer entsprechenden Gewichtskraft der Produkte.
- Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Variante der Aufnahmevorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass diese eine Druckregelanlage umfasst, die zumindest dazu eingerichtet ist den Druck in der Druckkammer zu erfassen und in Abhängigkeit von wenigstens einem vorgegebenen Solldruck und dem erfassten Druck in der Druckkammer die Druckerzeugungsmittel zu steuern. Dies ermöglicht verschiedene Vorteile. Einerseits kann, wie vorausgehend bereits angedeutet, auch der Differenzdruck besonders vorteilhaft an die zu überführenden Produkte und an den Gruppierungs- und Überführungsprozess insgesamt angepasst werden. So kann beispielsweise zu Beginn des Vorgangs, nämlich, wenn einzelne Reihen von Produkten in die Gruppiereinheit überführt werden die Druckdifferenz, insbesondere der Unterdruck an die Eigenschaften der Produkte angepasst werden. Es kann u.a. auch abhängig davon, ob mit einer Abdeckplatte und/oder einer Blende gearbeitet wird, die Herstellung einer Druckdifferenz, insbesondere eines Unterdrucks, zeitlich unterschiedlich geregelt oder gesteuert werden. So kann beispielsweise die Druckdifferenz, insbesondere der Unterdruck erst hergestellt oder erzeugt werden, wenn alle Reihen von zu überführenden Produkten von der anliefernden Fördereinrichtung in die Gruppiereinheit oder die Aufnahmevorrichtung überführt sind. Bei einer reihenweisen Freigabe der Durchbrüche, beispielsweise über die vorangehend beschriebene Blende, kann hingegen die Druckregelanlage so ausgebildet und eingerichtet sein, dass möglichst während des gesamten Beladungsprozesses oder der Überführung von Reihen von Produkten in die Gruppiereinheit ein möglichst konstanter Druck, insbesondere Unterdruck, an den Durchbrüchen anliegt. Weiter kann auch - beispielsweise wenn permanent alle Durchbrüche in fluidleitender Verbindung mit der Druckkammer ausgebildet sind - vorgesehen sein, dass die Druckdifferenz, insbesondere den Unterdruck, gewollt zu überhöhen, solange nur wenige Reihen von Produkten in der Gruppiereinheit platziert sind. Dadurch wird der Druckabfall kompensiert, der durch nicht besetzte oder belegte Durchbrüche in der Form von Fehlluft erzeugt wird oder entsteht. So wird sichergestellt, dass der effektiv wirkende Druck an den belegten oder besetzten Durchbrüchen ein gewolltes Niveau erreicht und das Halten der Produkte sicher gewährleistet wird.
- Weiterhin kann die Druckregelanlage dazu eingerichtet sein zu einem späteren Zeitpunkt des Gruppierungs- und Überführungsprozesses, nämlich zum Überführen der Produkte in ein Verpackungsgebinde oder Aufnahmebehälter die negative Druckdifferenz aufzuheben und gegebenenfalls eine positive Druckdifferenz zum Umgebungsdruck aufzubauen. Die Druckregelanlage kann zu diesem Zweck entsprechende Drosseln, Ventile, Sensoren und dgl. aufweisen.
- Die oben genannte Erfindung führt auch zu einer Verpackungsvorrichtung zum Gruppieren, Überführen und Verpacken von als einseitig verschlossenen Dosen, Tuben oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkte umfassend eine anliefernde Fördereinrichtung für die Produkte zum, bevorzugt lückenlosen, Fördern der Produkte entlang einer Förderstrecke in eine Förderrichtung, Transfermittel zum Transferieren, insbesondere zum gleichzeitigen Transferieren, einer Reihe von Produkten von der Fördereinrichtung in eine Aufnahmeeinrichtung, wobei erfindungsgemäß die Aufnahmeeinrichtung nach einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ausgebildet ist.
- Vorteilhaft kann die Aufnahmeeinrichtung so ausgebildet sein, dass diese während der Überführung oder während dem Transferieren der Reihe von Produkten synchron mit der Fördereinrichtung in der Förderrichtung mitbewegt wird.
- Die obengenannte Aufgabe wird auch von einem Verfahren zum Gruppieren und Überführen von als einseitig verschlossenen Dosen, Tuben oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkten mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:
- Anliefern, insbesondere lückenloses Anliefern, der Produkte mit einer Fördereinrichtung.
- Wiederholte Übertragung von einer, insbesondere ununterbrochenen, Reihe von Produkten von der Fördereinrichtung in eine Gruppiereinheit einer Aufnahmeeinrichtung, bevorzugt über Transfermittel, wobei die Aufnahmeeinrichtung mit einer Mehrachsantriebseinrichtung zur Verstellung und/oder Rotation der Gruppiereinheit in mehreren Raumrichtungen so relativ zu der Fördereinrichtung bewegt wird, dass in einer vorgegebenen Anordnung mehrere Reihen von Produkten übereinander in die Gruppiereinheit überführt werden, wobei die Übertragung der Produkte so erfolgt, dass ein offenes Ende der Produkte an einer Anlageoberfläche oder in unmittelbarer Umgebung zu einer Anlageoberfläche eines Grundelements der Gruppiereinheit zu liegen kommen, wobei erfindungsgemäß die Mehrachsantriebseinrichtung die Gruppiereinheit mit den daran aufgenommenen Produkten verschwenkt, insbesondere um die Produkte in einen Behälter, bevorzugt einen Karton oder eine Schachtel, zu überführen, wobei wenigstens während eines Teils der Verschwenkung der Produkte über eine von der Anlageoberfläche abgewandte Seite des Grundelements angeordnete Druckkammer eine Druckdifferenz zum Umgebungsluftdruck erzeugt wird, wobei über eine Vielzahl von, insbesondere an die zu überführenden Produkte angepassten, Durchbrüchen im Grundelement, die sich von der Druckkammer bis zur Anlageoberfläche erstrecken, ein Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck auf ein Innenvolumen der an der Anlageoberfläche anliegenden Produkte einwirkt.
- Wie im Hinblick auf die Aufnahmevorrichtung bereits beschrieben, kann dadurch erreicht werden, dass zumindest während dem Verschwenken, gegebenenfalls auch vor dem Verschwenken und während eines Teil des Verschwenkens ein Unterdruck oder eine negative Druckdifferenz die Stabilität der an der Anlagefläche anliegenden Produkte verbessert, gegebenenfalls sogar die Gewichtskraft der Produkte überkompensiert, wobei gleichzeitig der Unterdruck so ausgebildet ist, dass eine Beeinträchtigung oder Beschädigung, beispielsweise in Form einer plastischen Verformung, der Produkte verhindert wird.
- Damit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in besonders vorteilhafter Weise auf das Vorsehen von Zapfen zur Halterung oder Befestigung der Produkte über einen Kontakt und/oder eine Klemmwirkung an oder auf der Innenoberfläche der Produkte verzichtet werden, ohne die Stabilität der Produkte in der Gruppiereinheit und/oder der Aufnahmevorrichtung, insbesondere bei Beschleunigungen, negativ zu beeinflussen.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass während eines ersten Teils des Verschwenkens eine negative Druckdifferenz in der Druckkammer vorherrscht und auf das Innenvolumen der an der Anlageoberfläche anliegenden Produkte einwirkt.
- In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nach dem Abschließen des Verschwenkens der Aufnahmevorrichtung samt der Produkte in der Druckkammer und in dem Innenvolumen der an der Anlageoberfläche anliegenden Produkte eine positive Druckdifferenz erzeugt wird.
- Besonders bevorzugt kann weiter vorgesehen sein, dass bei dem Transferieren die Aufnahmevorrichtung und/oder die Gruppiereinheit synchron mit der Fördereinrichtung in Förderrichtung über die Mehrachsantriebseinrichtung mitbewegt wird.
- Besonders bevorzugt kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass beim Transferieren der Produkte oder Reihen von Produkten in die Gruppiereinheit der Aufnahmevorrichtung zunächst Produkte in die unterste Reihe der Gruppiereinheit transferiert werden, die bevorzugt an einem entsprechenden Grundprofil eines Rahmens der Gruppiereinheit oder der Aufnahmevorrichtung zur Anlage kommen, sodass die Außenoberfläche der Produkte wenigstens abschnittsweise durch das Grundprofil abgestützt werden.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Mehrachsantriebseinrichtung die Gruppiereinheit mit den darin aufgenommenen Produkten so bewegt, insbesondere verschwenkt, dass die Produkte durch ihre Gewichtskraft auf die Anlageoberfläche zu beschleunigt werden. Dadurch kann besonders vorteilhaft sichergestellt werden, dass die Produkte an der Anlageoberfläche anliegen, wenn die Druckdifferenz wirkt oder aktiviert wird und die Produkte durch die Druckdifferenz, insbesondere den Unterdruck gehalten oder befestigt werden.
- Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von rein schematischen, Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren beschrieben werden.
- Darin zeigen:
- Fig. 1a:
- eine Frontansicht auf eine erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung und Teile einer erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung;
- Fig1b:
- eine Frontansicht auf eine erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung und Teile einer erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung;
- Fig. 2:
- einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gruppiereinheit einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung;
- Fig. 3:
- die Draufsicht auf ein Grundelement einer Gruppiereinheit;
- Fig. 4:
- eine Schnittdarstellung durch eine Gruppiereinheit der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung;
- Fig. 5:
- eine Schnittdarstellung durch eine alternative Ausführungsform einer Gruppiereinheit einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung.
- Nachfolgend und in den Zeichnungen sind gleiche Elemente oder Elemente mit gleicher Funktion mit identischen Bezugszeichen versehen.
- Die
Fig. 1a zeigt Teile einer Verpackungsvorrichtung 1 einschließlich einer Aufnahmevorrichtung 40. Auf einer Fördereinrichtung 101 werden die Produkte 3, bevorzugt Aluminiumtuben mit einem offenen und einem verschlossenen Ende, von einer Fertigungseinrichtung angeliefert, bevorzugt lückenlos angeliefert. Die Fördereinrichtung 101 kann dazu umlaufend und profiliert ausgebildet sein und eine Vielzahl von Transporttaschen 102 oder Transportnischen aufweisen. Die Fördereinrichtung 101 wird mit einem Antrieb 103 angetrieben. - Die Verpackungsvorrichtung 1 umfasst zudem Transfermittel 107, mit denen die Produkte 3 von der Fördereinrichtung 101 entnommen und in die Aufnahmevorrichtung 40 überführt werden können. Die Transfermittel 107 umfassen im Beispiel der
Fig. 1 eine Schubplatte 106, die über ein Gestänge 104 mit einem Linearmotor 105 verbunden ist. Die Aufnahmevorrichtung 40 umfasst eine Gruppiereinheit 20 und eine Mehrachsantriebseinrichtung 39. Die Mehrachsantriebseinrichtung 39 ermöglicht die Verstellung der Gruppiereinheit 20 linear sowie rotatorisch in den Raumrichtungen I - VII. - In der
Fig. 1a ist eine Situation dargestellt, in der bereits mehrere Reihen 33 von Produkten 3 von der Fördereinrichtung 101 in die Aufnahmeeinrichtung 40, insbesondere in die Gruppiereinheit 20 überführt wurden. Die Produkte 3 kommen so in der Gruppiereinheit 20 zu liegen, dass ein offenes Ende 34 an einer Anlageoberfläche 201 eines Grundelements 200 der Gruppiereinheit 20 zur Anlage kommt. - Der Aufnahmebereich der Gruppiereinheit 20, insbesondere des Grundelements 200, in dem Produkte aufgenommen werden können, wird durch einen Rahmen 230 begrenzt, von dem im Beispiel der
Fig. 1 lediglich ein unteres Grundprofil 202, bevorzugt mit einer an die Außenoberfläche der Produkte 3 angepassten Profilierung und ein oberes Profil 216 dargestellt sind. - Wenn der Rahmen 230 durch entsprechende Aufnahmen von mehreren Reihen 33 von Produkten 3 gefüllt oder vollständig belegt ist, erfolgt die Rotation der Gruppiereinheit 20, wie mit den Rotationspfeilen V und/oder VI dargestellt ist, um die Produkte 3 in einen Behälter 31, bevorzugt mit einer sackartigen Kunststoffauskleidung 32 zu überführen, wie beispielhaft in der
Fig. 1b dargestellt. - Um im Zustand der
Fig. 1b die Produkte 3 sicher in der Gruppiereinheit 20 zu halten, ohne dabei die Innenoberfläche der Produkte 3 zu kontaktieren ist auf der von der Anlageoberfläche 201 abgewandten Oberfläche des Grundelements 200 der Gruppiereinheit 20 eine Druckkammer 203 ausgebildet, die mit Bezug zurFig. 2 näher beschrieben wird. - Dem Rotationspfeil VI in den
Fig. 1a und 1b kommt in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine besondere Bedeutung zu. Nachdem die Produkte 3 reihenweise auf oder in die Gruppiereinheit 20 übertragen wurden, kann - bevor die Verschenkung in Richtung des Rotationspfeils V erfolgt, deren Endlage in derFig. 1b dargestellt ist - eine Rotation, ausgehend von der Position derFig. 1a in Richtung des Pfeils VI stattfinden, der die Gruppiereinheit um bevorzugt wenigstens 30° gegen den Uhrzeigersinn rotiert. Dadurch kann die Gewichtskraft der Produkte 3 dazu genutzt werden, um sicherzustellen, dass alle Produkte sicher an der Anlageoberfläche 201 anliegen, so dass die Druckdifferenz, insbesondere der Unterdruck, ein Halten der Produkte bewirken kann, bevor ein Verschwenken im Uhrzeigersinn (in Richtung V) stattfindet. - Die
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Gruppiereinheit 20. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist im Beispiel derFig. 2 lediglich ein Produkt 3 in und an der Gruppiereinheit 20 angeordnet. Ein offenes Ende 34 des Produkts 3 liegt an einer Anlageoberfläche 201 des Grundelements 200 der Gruppiereinheit 20 an. Der Bereich, in dem Produkte 3 aufgenommen werden können oder aufnehmbar sind wird erneut durch den Rahmen 230 gebildet, von dem in der Schnittdarstellung derFig. 2 die Profile 215 sowie 216 erkennbar sind. Die Profile 215 und 216, wie auch das Grundprofil 202 lassen sich über entsprechende Befestigungsmittel lösbar mit dem Grundelement 200 verbinden, sodass der entsprechend eingerahmte Bereich des Grundelements 200 veränderbar ist. - Das Grundelement 200 umfasst ein Lochblech 212 sowie eine Lochmatte 210. Das Lochblech 212 und die Lochmatte 210 weisen beide Durchbrüche 211 auf, die an die Form, insbesondere den Querschnitt der Produkte 3 - übereinstimmend - angepasst sind. Dadurch werden Durchbrüche 211 realisiert, die die Anlageoberfläche 201 an der die Produkte 3 zur Anlage kommen mit einer gegenüberliegenden Seite des Grundelements 200 der Gruppiereinheit 20 verbinden. Auf der von der Anlageoberfläche abgewandten Seite des Grundelements 200 ist die Druckkammer 203 angeordnet. Die Druckkammer 203 weist einen Hohlraum 225 auf, der durch eine Bodenplatte 218 und in der Darstellung der
Fig. 2 nicht dargestellte Wandelemente begrenzt wird. Weiterhin kann im Hohlraum 225 über die Fläche der Drucckammer 203 verteilt die Anordnung von Stützen 220 vorgesehen sein, von denen beispielhaft nur eine einzige Stütze 220 in der Darstellung derFig. 2 wiedergegeben ist. - Über einen in der
Fig. 2 nicht dargestellten Fluidanschluss kann in der Druckkammer 203 eine Druckdifferenz zum Umgebungsluftdruck erzeugt, aufrechterhalten und verändert werden. Über die Durchbrüche 211 kann dadurch auch im Bereich der Übergänge zwischen den Durchbrüchen 211 und der Anlageoberfläche 201 eine entsprechende Druckdifferenz erzeugt werden. Sofern eine Öffnung oder ein offenes Ende 34 eines Produkts 3 an der Anlageoberfläche 201 zur Anlage kommt oder sich in unmittelbarer Nähe befindet, kann sich die Druckdifferenz auch auf das Innenvolumen der Produkte 3 auswirken. Um eine besonders gute und dichte Anlage zwischen den Produkten 3 und dem Grundelement 200 der Gruppiereinheit 20 zu realisieren kann vorgesehen sein, dass die Lochmatte 210 weich oder elastisch ist und besonders bevorzugt aus geschlossenporigem Material gebildet ist, um Fehlluft durch die Durchbrüche 211 zu minimieren oder zu verhindern. - In der
Fig. 2 ist ebenfalls ein auf der Anlageoberfläche 201 angeordnete Abdeckplatte 214 vorgesehen, mit der der Bereich oder die Fläche der Durchbrüche 211 in dem bevorzugt wechselbaren Lochblech 212 und Lochmatte 210 begrenzt werden können, bevorzugt auf die vom Rahmen 230 begrenzte Fläche. - In der
Fig. 3 ist die Gruppiereinheit 20 mit Blickrichtung senkrecht zur Anlageoberfläche 201 des Grundelements 200 dargestellt. Ein Teil der Fläche des Grundelements 200 wird von der Abdeckplatte 214 abgedeckt, wie bereits inFig. 2 dargestellt. Am inneren Rand der Abdeckplatte 214 ist abermals der Rahmen 230 angeordnet, der aus den Seitenprofilen 215, dem oberen Profil 216 und dem Grundprofil 202 gebildet wird. In der Darstellung derFig. 3 ist auch erkennbar, wie die Profilierung des Grundprofils 202 an die Außenform oder Außenkonturen der Produkte 3 angepasst ist. Es ist erkennbar, dass durch das Lochblech 212 (inFig. 3 nicht erkennbar) und die Lochmatte 210 die Durchbrüche 211 in ihrer Anordnung und/oder Form/Querschnitt an die Form, insbesondere den Querschnitt der Produkte 3 angepasst sind. Dementsprechend ist es besonders vorteilhaft das Lochblech 212 und die Lochmatte 210 wechselbar in dem Grundelement 200 der Gruppiereinheit 20 auszubilden. Das Lochblech 212 und/oder die Lochmatte 210 können beispielsweise lösbar mit der Grundelement 200 verschraubt sein. - In der Ausführungsform der
Fig. 3 ist zudem dargestellt, dass zwischen den Produkten 3 Führungsdorne 229 angeordnet sind, die, wie auch der Rahmen 230, über die Anlageoberfläche 201 abstehend ausgebildet sein können, und die Abstützung und Führung der Produkte 3 vorteilhaft unterstützen können, ohne dass es zu einem Kontakt oder einer Anlage mit einem Innenvolumen oder einer Innenoberfläche der Produkte 3 kommt. - Die Führungsdorne 229 können bevorzugt wechselbar oder lösbar mit der Lochmatte 210 und/oder dem Lochblech 212, beispielsweise über entsprechende Schraubverbindungen, ausgebildet sein. Alternativ kann auch eine untrennbare Verbindung vorgesehen sein.
- Im Schnitt der
Fig. 4 ist neben der Druckkammer 203 auch der dazugehörige Fluidanschluss 227 dargestellt, der in fluidleitender Verbindung mit Druckerzeugungsmitteln und/oder einer Druckregelanlage steht, um, beispielsweise anhand von vorgegebenen Druckprofilen, die Gruppierung und Überführung der Produkte 3 zu unterstützen. Über den Fluidanschluss 227 kann beispielsweise ein Unterdruck (negative Druckdifferenz) oder ein Überdruck (positive Druckdifferenz) hergestellt, gehalten und verändert werden. - Die Ausführungsform der
Fig. 5 zeigt eine Variante, bei der auf der von der Anlagefläche 201 abgewandten Oberfläche des Grundelements 200 insbesondere der Lochmatte 210 und dem Lochblech 212 im Hohlraum 225 der Druckkammer 203 eine, insbesondere horizontal, beweglich ausgebildete Blende 240 angeordnet ist, durch deren Bewegung 241 reihenweise Durchbrüche 211 geöffnet oder verschlossen werden können. Dies kann durch einen entsprechenden Linearmotor 242 erreicht werden und sorgt dafür, dass nur Reihen 33 von Durchbrüchen 211 geöffnet sind, die durch Produkte 3 abgedeckt oder überdeckt sind oder an denen gerade Produkte 3 zur Anlage kommen oder zur Anlage kommen sollen. - Die
Fig. 6 zeigt zwei unterschiedliche Muster von Anordnungen von Produkten 3. Auf der linken Seite ist eine Anordnung dargestellt, bei der in unterschiedlichen Reihen 33 eine unterschiedliche Anzahl von Produkten 3, nämlich abwechselnd N, N-1 und N-Produkte 3 angeordnet sind. In der rechten Darstellung ist eine Anordnung dargestellt, in der in jeder Reihe 33 N-Produkte 3 übereinander abgelegt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren sind durch eine entsprechende Ansteuerung der Transfermittel 107 sowie der Mehrachsantriebseinrichtung 33 dazu eingerichtet beide Typen von Anordnungen zu realisieren. -
- 1
- Verpackungsvorrichtung
- 3
- Produkte
- 20
- Gruppiereinheit
- 31
- Behälter
- 32
- Kunststoffauskleidung
- 33
- Reihe
- 34
- offenes Ende
- 39
- Mehrachsantriebseinrichtung
- 40
- Aufnahmevorrichtung
- 101
- Fördereinrichtung
- 102
- Transporttaschen
- 103
- Antrieb
- 104
- Gestänge
- 105
- Linearmotor
- 106
- Schubplatte
- 107
- Transfermittel
- 200
- Grundelement
- 201
- Anlageoberfläche
- 202
- Grundprofil
- 203
- Druckkammer
- 210
- Lochmatte
- 212
- Lochblech
- 211
- Durchbrüche
- 214
- Abdeckplatte
- 215
- Seiten-Profil
- 216
- oberes Profil
- 218
- Bodenplatte
- 220
- Stütze
- 225
- Hohlraum
- 227
- Fluidanschluss
- 229
- Führungsdorn
- 230
- Rahmen
- 240
- Blende
- 241
- Bewegung
- 242
- Linearmotor
- V
- Rotationspfeile
- VI
- Rotationspfeile
Claims (12)
- Aufnahmevorrichtung (40) zur Gruppierung und Überführung von als einseitig verschlossenen Dosen, Tuben, oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkten (3) mit einer Gruppiereinheit (20) zur Aufnahme mehrerer Reihen (33) von Produkten (3), insbesondere von einer die Produkte (3) anliefernden Fördereinrichtung (101), und mit einer Mehrachsantriebseinrichtung (39) zur Verstellung und/oder Rotation der Gruppiereinheit (20) in mehreren Raumrichtungen, wobei die Gruppiereinheit (20) ein Grundelement (200) mit einer Anlageoberfläche (201) aufweist, an der die Produkte (3), bevorzugt mit einem offenen Ende (34), während der Gruppierung und Überführung zur Anlage kommen,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf einer von der Anlageoberfläche (201) abgewandten Seite des Grundelements (200) eine Druckkammer (203) angeordnet und ausgebildet ist, die über einen Fluidanschluss (227) mit einem Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck beaufschlagbar ist, wobei das Grundelement (200) eine Vielzahl von, insbesondere an die zu überführenden Produkte (3) angepassten, Durchbrüchen (211) aufweist, die sich bis zur Anlageoberfläche (201) erstrecken und über die ein Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck auf ein Innenvolumen der an der Anlageoberfläche (201) anliegenden Produkten (3) ausübbar ist. - Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass das Grundelement (200) ein wechselbares Lochblech (212) und/oder eine wechselbare Lochmatte (210) umfasst. - Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den Durchbrüchen (211) Führungsdorne (229) angeordnet sind. - Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Grundelement (200) ein wechselbarer und/oder anpassbarer von der Anlageoberfläche (201) abstehender oder überstehender Rahmen (230) angeordnet ist. - Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
ein Grundprofil (202) des Rahmens (230) mit einer an die Produkte (3) angepassten, insbesondere eine untere Reihe (33) von Produkten (3) abschnittsweise umschließenden, Profilierung. - Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine auf der Anlageoberfläche (201) aufliegende Abdeckplatte (214) zur Anpassung der Fläche der Durchbrüche (211), insbesondere an die Form des Rahmens (230). - Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass auf einer von der Anlageoberfläche (201) abgewandten Seite des Grundelements (200) eine, insbesondere horizontal, beweglich ausgebildete Blende (240) angeordnet ist, durch deren Bewegung reihenweise Durchbrüche (211) geöffnet oder verschlossen werden können. - Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
Druckerzeugungsmittel, die fluidleitend mit dem Fluidanschluss (227) verbunden sind und dazu eingerichtet sind einen Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck zu erzeugen, zu erhalten zu verändern. - Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch
eine Druckregelanlage, die zumindest dazu eingerichtet ist den Druck in der Druckkammer (203) zu erfassen und in Abhängigkeit von wenigstens einem vorgegebenen Solldruck und dem erfassten Druck die Druckerzeugungsmittel zu steuern. - Verpackungsvorrichtung (1) zum Gruppieren, Überführen und Verpacken von als einseitig verschlossenen Dosen, Tuben, oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkten (3), umfassend eine anliefernde Fördereinrichtung für die Produkte (3) zum, bevorzugt lückenlosen, Fördern der Produkte (3) entlang einer Förderstrecke (S) in eine Förderrichtung (F), Transfermittel zum Transferieren einer Reihe (33) von Produkten (3) von der Fördereinrichtung (101) in Aufnahmeeinrichtung (40)dadurch gekennzeichnet,dass die Aufnahmeeinrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis x ausgebildet ist.Verfahren zur Gruppierung und Überführung von als einseitig verschlossenen Dosen, Tuben, oder Kartuschen ausgebildeten länglichen Produkten (3) mit den Verfahrensschritten - Anliefern, insbesondere lückenloses Anliefern, der Produkte (3) mit einer Fördereinrichtung (101)- Wiederholte Übertragung von Gruppen von Produkten von der Fördereinrichtung (101) in einer Gruppiereinheit (20) einer Aufnahmeeinrichtung (40), bevorzugt über Transfermittel (10), wobei die Aufnahmeeinrichtung (40) mit einer Mehrachsantriebseinrichtung (39) zur Verstellung und/oder Rotation der Gruppiereinheit (20) in mehreren Raumrichtungen, so relativ zu der Fördereinrichtung (101) bewegt wird, dass in einer vorgegebenen Anordnung mehrere Reihen (33) von Produkten (3) übereinander die Gruppiereinheit (20) überführt werden, wobei die Übertragung der Produkte (3) so erfolgt, dass ein offenes Ende (34) der Produkte (3) an oder Anlageoberfläche (201) eines Grundelements (200) der Gruppiereinheit (20) oder in unmittelbarer Nähe dazu zu liegen kommen,dadurch gekennzeichnet,dass die Mehrachsantriebseinrichtung (39) die Gruppiereinheit (20) mit den darin aufgenommenen Produkten (3) verschwenkt, insbesondere um die Produkte (3) in einen Behälter (31), bevorzugt einen Karton oder eine Schachtel, zu überführen, wobei wenigstens während eines Teils der Verschwenkung über eine von der Anlageoberfläche (201) abgewandten Seite des Grundelements (200) angeordnete Druckkammer (203) einen Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck erzeugt wird, wobei über eine Vielzahl von, insbesondere an die zu überführenden Produkte (3) angepassten, Durchbrüchen (211) im Grundelement (200) die sich von der Druckkammer (203) bis zur Anlageoberfläche (201) erstrecken ein Differenzdruck zum Umgebungsluftdruck auf ein Innenvolumen der an der Anlageoberfläche (201) anliegenden Produkten (3) einwirkt.
- Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein negativer Differenzdruck während der Übertragung der Produkte (3) erzeugt wird. - Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mehrachsantriebseinrichtung (39) die Gruppiereinheit (20) mit den darin aufgenommenen Produkten (3) so bewegt, insbesondere verschwenkt, dass die Produkte (3) durch ihre Gewichtskraft auf die Anlageoberfläche zu beschleunigt werden.
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Patent Citations (3)
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