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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 und ein zum Betrieb einer Transportvorrichtung in einer Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln geeignetes und zur Herstellung von Gebinden vorgesehenes Verfahren zum Umgang mit Artikeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Transportvorrichtung zum Einsatz in einer ein Führungsgestänge zur Vornahme einer Passivfaltung umfassenden Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln und eine mit einer solchen Transportvorrichtung ausgestattete, ein Führungsgestänge zur Vornahme einer Passivfaltung umfassende Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln.
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In der Automatisierungstechnik, wo mit einer Vielzahl beispielsweise gleichartiger Artikel umgegangen werden muss, wie etwa in der Automatisierungstechnik für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie und/oder in der Verpackungstechnik und in der Verpackungsindustrie, ist es üblich, für immer wiederkehrende Vorgänge eigens hierfür konstruierte Vorrichtungen zum Umgang mit Artikeln vorzusehen.
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Bei den Artikeln kann es sich beispielsweise um Objekte, wie etwa verpackte oder unverpackte Gegenstände oder Behälter, oder um Gebinde aus mehreren Objekten handeln, wobei die Objekte eines Gebindes beispielsweise vermittels einer Umreifung, einer Umverpackung, wie etwa einer Umwickelung, einem Schrumpfschlauch oder eines Kartons oder eines Tragegestells zusammengehalten werden, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen.
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Um ein Gebinde bestehend aus einer Artikelgruppe mit mehreren relativ zueinander ausgerichtet angeordneten – kurz gruppierten – Artikeln und einer die Artikelgruppe vollständig oder teilweise umgebenden Umverpackung aus unter dem Begriff Karton zusammengefasstem, beispielsweise aus Zellstoff und/oder Altpapier und/oder Holzschliff hergestellten, plattenartigem Ausgangsmaterial herzustellen ist bekannt, in einer als so genannte vollautomatische kontinuierliche Verpackungsmaschine ausgeführten Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln einen Kartonzuschnitt synchron mit einer Artikelgruppe mitzubewegen, beispielsweise den Kartonzuschnitt unter die Artikelgruppe zu führen und synchron mitzubewegen, und anschließend während der gemeinsamen, kontinuierlichen Bewegung den Kartonzuschnitt entsprechend einer durch die der herzustellende Umverpackung vorgegebenen Abfolge von kurz als Einschläge bezeichneten Faltbewegungen um die Artikelgruppe herumzufalten. Dabei können die zur Herstellung der Umverpackung erforderlichen Einschläge einer nach dem anderen und/oder auch mehrere Einschläge gleichzeitig vorgenommen werden. Mit fortschreitender Ausführung der Abfolge von Einschlägen wird die Umverpackung nach und nach um die Artikelgruppe herum fertiggestellt, bis die Umverpackung ihre endgültige Ausgestaltung erreicht hat und die Artikelgruppe entsprechend teilweise oder vollständig umhüllt.
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Der aus noch nicht gefaltetem, auf die Mantelfläche zuzüglich überlappender Laschen der fertigen Umverpackung zugeschnittenem oder ausgestanztem Karton bestehende Kartonzuschnitt weist bereits Vorbereitungen für die Faltkanten auf, beispielsweise Perforationslinien und/oder Quetschungen und/oder Knickkanten, um den durch die Abfolge der Einschläge stattfindenden Faltungsvorgang um die Artikelgruppe zu erleichtern und um präzise Faltkanten mit einem exakten Faltkantenverlauf sicherzustellen.
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Die verschiedenen Einschläge werden durch unterschiedliche, entlang des gemeinsamen Bewegungspfads von Artikelgruppe und Kartonzuschnitt angeordnete Einrichtungen der Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln durchgeführt.
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Dabei wird zwischen einer Aktivfaltung und einer Passivfaltung unterschieden, die auch in Kombination für unterschiedliche Einschläge während der Herstellung einer Umverpackung vorgesehen sein können.
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Bei der Aktivfaltung nimmt ein motorisch betätigter Klappmechanismus einen Einschlag vor. Dabei ist die Synchronisation der Betätigung des Klappmechanismus mit der gemeinsamen, kontinuierlichen Bewegung des Kartonzuschnitt und der Artikelgruppe genau einzuhalten, da es sonst zu unsauber ausgeführten Faltstellen und/oder zu Kollisionen zwischen dem Klappmechanismus und dem bis dato hergestellten Gebinde beziehungsweise zwischen dem Klappmechanismus und der Artikelgruppe und/oder dem gemeinsam kontinuierlich mit der Artikelgruppe bewegten Kartonzuschnitt kommen kann.
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Bei der Passivfaltung führt ein Führungsgestänge, über welches hinweg und/oder zwischen welches hindurch der Kartonzuschnitt synchron mit der Artikelgruppe bewegt wird, einen oder mehrere Einschläge aus. Dabei werden zumindest ein Teil der Einschläge durch die Bewegung des bis dato hergestellten Gebindes beziehungsweise der Artikelgruppe und dem gemeinsam kontinuierlich mit der Artikelgruppe bewegten Kartonzuschnitt durch die vollautomatische kontinuierliche Verpackungsmaschine und der gleichzeitigen Führung am Führungsgestänge hergestellt. Die Artikelgruppen treffen hierbei in einem Artikelstrom aus beispielsweise beabstandet aufeinander folgenden Artikelgruppen ein. Eine Artikelgruppe nach der anderen wird hierbei jeweils auf einen Kartonzuschnitt verbracht, beispielsweise durch Übereinanderführung von Artikelgruppe und Kartonzuschnitt, Überschieben oder Umsetzen der Artikelgruppe auf den Kartonzuschnitt, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen. Der Kartonzuschnitt liegt spätestens dann, wenn die Artikelgruppe auf diesem aufsteht auf einer Transportvorrichtung auf, welche an dem Führungsgestänge vorbei oder durch das Führungsgestänge hindurch führt. Eine oder mehrere über Vorbereitungen für die Faltkanten mit dem verbleibenden Teil des Kartonzuschnitts verbundene, einzuschlagende Partien des Kartonzuschnitts ragen seitlich über die Transportvorrichtung bis über das Führungsgestänge. Die Transportvorrichtung transportiert den auf dieser aufliegenden Kartonzuschnitt mit der auf diesem aufstehenden Artikelgruppe kontinuierlich bevorzugt mit der selben Transportgeschwindigkeit an dem Führungsgestänge vorbei oder durch das Führungsgestänge hindurch weiter, mit der die Artikelgruppen im Artikelstrom eintreffen. Die einzuschlagenden Partien werden durch das Führungsgestänge angehoben und so um die Vorbereitungen für die Faltkanten gegenüber dem verbleibenden Teil des Kartonzuschnitts gefaltet.
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Die so stattfindende Passivfaltung ist dahingehend beschränkt, dass die Gewichtskraft der Artikelgruppe und/oder der am Rande der Artikelgruppe angeordneten Artikel größer sein muss, als die zur Überwindung des Widerstandsmoments gegen das Einschlagen des Ausgangsmaterials an den Vorbereitungen für die Faltkanten erforderliche, von unten auf die einzuschlagenden Partien auszuübende Kraft.
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Diese Vorgehensweise kann nur bei großen und ausreichend schweren Gebinden angewendet werden, da ein beispielsweise von der Ausrichtung des Kartonzuschnitts zum Bahnverlauf des Ausgangsmaterials abhängiges Widerstandsmoment gegen das Einschlagen nur begrenzt exakt vorherbestimmt werden kann.
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Ist eine auf einem Kartonzuschnitt stehende Artikelgruppe zu leicht, kann es daher zu einem Anheben eines Teils oder des gesamten bis dato hergestellten Gebindes kommen, wodurch zumindest ein Teil der Artikel umstürzen können, einhergehend mit einer kostspieligen, da zeitaufwändigen Unterbrechung des kontinuierlichen Vorgangs.
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Durch
DE 696 05 185 T2 ist der Gedanke bekannt, eine Kartonage zwischen einem die Kartonage transportierenden, in seinem Aufbau nicht beschriebenen Vakuumriemenband und vertikal zu diesem relativbeweglichen Saugnäpfen aufzuziehen.
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Bei einer Kartonage handelt es sich um eine auf einem Kartonzuschnitt basierende Vorstufe einer Umverpackung mit einem höheren Vorfertigungsgrad, als der Kartonzuschnitt. Die Kartonage weist bereits ausgebildete Knickkanten und zumindest einen Teil der Verbindungen zwischen den an der fertigen Umverpackung überlappenden Partien des Kartonzuschnitts auf. Somit weist die Kartonage mindestens vier umlaufend entlang von bereits ausgebildeten Knickkanten untereinander verbundene Kartonagewände auf. In zusammengelegtem Zustand bilden jeweils mindestens zwei miteinander verbundene Kartonagewände eine obere und eine untere Flachseite einer flach zusammengelegten Kartonage. Um die Kartonage aus ihrem platzsparenden, zusammengefalteten Zustand in einen raumgreifenden Zustand zu überführen, kann diese aufgezogen werden, indem sie an einer Kartonagewand der oberen Flachseite und an einer dieser an der fertigen Umverpackung gegenüberliegenden Kartonagewand der unteren Flachseite festgehalten und durch Abstandsvergrößerung aufgezogen wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transportvorrichtung und eine hiermit ausgestattete Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Transportvorrichtung in einer Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln zu schaffen, die es erlauben, auch leichte Gebinde bestehend aus einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllte Artikelgruppe unter Vornahme einer Passivfaltung herzustellen.
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Die Aufgabe wird jeweils gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft demnach eine Transportvorrichtung mit mindestens einer Transporteinrichtung zur Abstützung und zum Transport eines Kartonzuschnitts mit einer auf diesem aufstehenden Artikelgruppe.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Transportvorrichtung mit ihrer mindestens einen Transporteinrichtung entlang einer Transportstrecke durch eine Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln.
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Die Transportvorrichtung umfasst eine Transporteinrichtung mit einem endlos umlaufend angetriebenen oder antreibbaren Transportband, dessen Obertrum zumindest abschnittsweise entlang einer Oberseite eines Gehäuses verläuft, und dem erwähnten Gehäuse mit einer als Gleitfläche für das entlang zumindest eines Abschnitts dessen Oberseite verlaufende Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche.
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Die Transportvorrichtung umfasst damit eine Transporteinrichtung mit einem beispielsweise sich parallel der Transportstrecke ausdehnenden, langgestreckten Gehäuse, an dessen Oberseite eine Auflagefläche für ein um das Gehäuse geführtes, endlos umlaufend angetriebenes oder antreibbares Transportband ausgebildet ist.
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Das Transportband weist eine Durchlässigkeit zumindest für Luft auf.
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Die Durchlässigkeit kann beispielsweise gesondert durch eine Perforation hergestellt und/oder verbessert sein und/oder durch eine Struktur des Transportbands gegeben sein, beispielsweise durch eine durch eine Technik zur Verarbeitung des zu dessen Herstellung verwendeten Werkstoffs bedingte makroskopische Struktur, wie etwa eine textile und/oder netzartige Ausgestaltung des Transportbands und/oder durch eine mikroskopische Struktur, wie beispielsweise den molekularen Aufbau des zu seiner Herstellung verwendeten Werkstoffs.
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Das Gehäuse beherbergt mindestens eine Unterdruckkammer. Die Unterdruckkammer kommuniziert mit mindestens einer an einer von der Oberseite verschiedenen Seite mündenden Absaugöffnung. Über die Absaugöffnung ist die Unterdruckkammer mit einer Unterdruckquelle verbunden oder verbindbar. Die Unterdruckkammer kommuniziert außerdem mit mindestens einer in der Auflagefläche an der Oberseite des Gehäuses mündenden Ansaugöffnung. Über die mindestens eine Ansaugöffnung wird das darüber endlos umlaufende Transportband mit dem bei verbundener Unterdruckquelle in der Unterdruckkammer herrschenden Unterdruck beaufschlagt.
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Die Unterseite eines von der Transporteinrichtung abgestützten und transportierte Kartonzuschnitts mit einer auf diesem aufstehenden Artikelgruppe wird bei der Passage der Ansaugöffnung einem Unterdruck ausgesetzt und durch den in der Umgebung herrschenden, gegenüber dem Unterdruck höheren Umgebungsdruck gegen die Ansaugöffnung gepresst. Bereits vor dem Erreichen der Ansaugöffnung und vor dem vollständigen Bedecken derselben erfährt der Kartonzuschnitt eine Anpresskraft durch eine in die Ansaugöffnung einfallende Luftströmung.
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Das Gehäuse kann mehrere nacheinander entlang der Transportstrecke angeordnete Unterdruckkammern beherbergen. Diese können dauerhaft oder zeitweilig alle oder paar- oder gruppenweise miteinander kommunizieren, oder dauerhaft oder zeitweilig einzeln oder paar- oder gruppenweise voneinander getrennt sein.
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Besonders vorteilhaft ist eine mit der Passage der Ansaugöffnungen von Kartonzuschnitten mit auf diesen aufstehenden Artikelgruppen vorgenommene Synchronisation der Kommunikation der Unterdruckkammer mit den Ansaugöffnungen und/oder mit der Absaugöffnung vorgesehen. Dies kann beispielsweise durch beispielsweise sensorgesteuert betätigte Magnetventile erfolgen, welche Ansaugöffnung um Ansaugöffnung mit der jeweiligen Unterdruckkammer kommunizieren lassen, während ein Kartonzuschnitt mit auf diesem aufstehender Artikelgruppe von Ansaugöffnung zu Ansaugöffnung weitertransportiert wird, und/oder die Kommunikation einer Unterdruckkammer mit einer gemeinsamen oder einer eigenen Unterdruckquelle unterbinden, wenn sich kein Kartonzuschnitt vor einer der mit ihr kommunizierenden Ansaugöffnungen befindet oder einer solchen nahe ist. Hierdurch lässt sich die bei Nichtbedarf angesaugte Falsch- oder Nebenluft und damit der Energiebedarf der mindestens einen Unterdruckquelle verringern.
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An die Absaugöffnung kann eine Teleskopverrohrung mit ineinander schiebbaren, gegeneinander abgedichteten Rohrabschnitten angeschlossen sein. Dies ermöglich ein Verstellen der Transporteinrichtung quer zur Transportstrecke, ohne eine feste Verrohrung abbauen und ändern zu müssen und ohne seitlichen Überstand über eine vorgegebene Maschinenbreite.
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Die Transportvorrichtung kann wenigstens eine weitere Transporteinrichtung umfassen, die parallel zu der Transporteinrichtung mit dem eine oder mehrere Unterdruckkammern aufweisenden Gehäuse angeordnet ist. Auch die weitere Transporteinrichtung kann ein endlos parallel zur Transportstrecke umlaufend angetriebenes Transportband umfassen. Auch ein Ketten- oder ein Rollenförderer ist als eine weitere Transporteinrichtung denkbar.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Transportvorrichtung alternativ oder zusätzlich mehrere Transporteinrichtungen mit einem eine oder mehrere Unterdruckkammern aufweisenden Gehäuse aufweisen kann.
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Zur Anpassung an verschieden breite Kartonzuschnitte und damit herstellbare Gebinde können die Transporteinrichtung und mindestens eine gleichartig ausgeführte Transporteinrichtung und/oder mindestens eine weitere Transporteinrichtung quer zur Transportstrecke gemeinsam und/oder relativ zueinander verstellbar angeordnet sein.
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Das Gehäuse kann an gegenüberliegenden, distalen Enden mit Umlenkeinrichtungen ausgestattet sein, um welche das Transportband von der Oberseite des Gehäuses um eines der Enden herum zu einer Unterseite des Gehäuses beziehungsweise von der Unterseite des Gehäuses um das verbleibende Ende herum zurück zur Oberseite des Gehäuses geführt ist.
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Die Umlenkeinrichtungen können beispielsweise als um Horizontalachsen drehbar gelagerte Umlenkrollen ausgeführt sein, oder als beispielsweise durch seitliche Führungsflächen begrenzte Gleitflächen.
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Die Absaugöffnung mündet vorzugsweise an einer die Oberseite mit der Unterseite und die distalen Enden miteinander verbindenden Gehäuseseitenwand.
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Auf einer Seite des Gehäuses, entlang welcher das Transportband verläuft, und welche von der Oberseite des Gehäuses abgewandt ist, beispielsweise auf der Unterseites des Gehäuses, kann eine Spanneinrichtung für das Transportband vorgesehen sein. Die Spanneinrichtung kann durch mindestens eine, beispielsweise zwei oder drei, teilweise von dem Transportband umschlungene, um eine Horizontalachse drehbar gelagerte Spannrolle gebildet sein. Zumindest eine Spannrolle ist in einer Richtung weg vom Gehäuse federbelastet beweglich angeordnet.
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Ein zweiter Gegenstand der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln. Der Umgang sieht eine Herstellung von Gebinden bestehend aus jeweils einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllte Artikelgruppe vor.
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Die Vorrichtung umfasst wenigstens ein Führungsgestänge zur Vornahme einer Passivfaltung. Eine Transportstrecke für Kartonzuschnitte mit jeweils einer auf jedem dieser aufstehenden Artikelgruppe führt zum Zwecke der Herstellung von Gebinden aus je einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt unter Vornahme zumindest einer Passivfaltung durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllten Artikelgruppe über das Führungsgestänge hinweg und/oder entlang dem Führungsgestänge und/oder zwischen dem Führungsgestänge hindurch.
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Die Vorrichtung ist mit einer Transportvorrichtung ausgestattet. Die Transportvorrichtung verläuft entlang der Transportstrecke.
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Bei seinem Transport entlang der Transportstrecke ragt ein Kartonzuschnitt zumindest bei seinem Eintreffen an einem mit einem Führungsgestänge versehenen Abschnitt der Transportstrecke mit einer oder mehreren über Vorbereitungen für Faltkanten mit einem verbleibenden Teil verbundene, einzuschlagende Partien seitlich über die Transportvorrichtung bis über das Führungsgestänge. Das Führungsgestänge hebt die eine oder die mehreren Partien gegenüber dem verbleibenden Teil unter Ausführung einer Passivfaltung um die Vorbereitungen für Faltkanten an.
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Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine zuvor beschriebene Transportvorrichtung aus, die mindestens eine sich entlang der Transportstrecke an dem Führungsgestänge entlang oder vorbei und/oder zwischen dem Führungsgestänge hindurch erstreckende Transporteinrichtung mit einem endlos umlaufend angetriebenen oder antreibbaren luftdurchlässigen Transportband und einem Gehäuse mit einer Auflagefläche für wenigstens einen Abschnitt des Obertrums des Transportbands und mit einer oder mehreren über Ansaugöffnungen in der Auflagefläche kommunizierenden Unterdruckkammern aufweist.
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Die Vorrichtung kann zusätzliche Einrichtungen zur Vornahme einer Aktivfaltung umfassen.
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Ein dritter Gegenstand der Erfindung betrifft ein zum Betrieb einer zuvor beschriebenen Transportvorrichtung in einer ebenfals zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln geeignetes zur Herstellung von Gebinden vorgesehenes Verfahren zum Umgang mit Artikeln.
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Das Verfahren sieht vor, Kartonzuschnitte mit jeweils einer auf jedem der Kartonzuschnitte aufstehenden Artikelgruppe zum Zwecke der Herstellung von Gebinden aus je einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt unter Vornahme zumindest einer Passivfaltung durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllten Artikelgruppe entlang einer Transportstrecke durch eine zumindest entlang eines Abschnitts der Transportstrecke mit einem Führungsgestänge ausgestattete Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln zu transportieren.
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Die Transportstrecke führt entlang des Abschnitts über das Führungsgestänge hinweg und/oder entlang dem Führungsgestänge und/oder zwischen dem Führungsgestänge hindurch.
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Über Vorbereitungen für Faltkanten mit einem verbleibenden Teil des jeweiligen Kartonzuschnitts verbundene, einzuschlagende Partien der Kartonzuschnitte ragen hierbei bei deren Transport entlang der Transportstrecke zumindest bei ihrem Eintreffen an dem mit einem Führungsgestänge versehenen Abschnitt der Transportstrecke seitlich bis über das Führungsgestänge. Beim Transport entlang der Transportstrecke hebt das Führungsgestänge die eine oder die mehreren Partien gegenüber dem verbleibenden Teil unter Ausführung einer Passivfaltung um die Vorbereitungen für Faltkanten an.
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Das Verfahren sieht vor, dass zumindest während des Transports entlang dem mit einem Führungsgestänge versehenen Abschnitt eine der Artikelgruppe abgewandte Unterseite des verbleibenden Teils des Kartonzuschnitts wenigstens zum Teil mit einem Unterdruck beaufschlagt wird.
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Hierdurch sieht das Verfahren vor, dass der verbleibende Teil des Kartonzuschnitts zumindest während dem Transport entlang dem mit einem Führungsgestänge versehenen Abschnitt zusätzlich zu der Gewichtskraft des Kartonzuschnitts und der Gewichtskraft der auf ihm aufstehenden Artikelgruppe mit einer aus einer Druckdifferenz zwischen einem in der Umgebung herrschenden Umgebungsdruck und dem Unterdruck an zumindest einem Teil dessen Unterseite resultierenden Ansaugkraft niedergehalten wird.
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Vorteile der Erfindung sind, dass die mit den Ansaugöffnungen kommunizierenden Unterdruckkammern eine Anpresskraft der Kartonzuschnitte mit den auf diesen aufstehenden Artikelgruppen zusätzlich zu und unabhängig von deren Gewichtskraft erzeugen.
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Hierdurch können auch kleine und leichte Gebinde unter Vornahme einer Passivfaltung hergestellt werden, bei denen es beim Stand der Technik zu Problemen im Bereich der Gebindevorfaltung kommt, wie etwa durch beispielsweise schlecht perforierte Kartonzuschnitte. Bei der Erfindung kommt es demgegenüber auch bei kleinen und leichten Gebinden nicht zu einem Abheben des Gebindes und folglich nicht zu einem Umfallen der Artikel beim Aufschieben auf das oder die beispielsweise als Zahnriemen ausgeführten Transportbänder bei einem beispielsweise zeitgleichen Auffalten des Kartonzuschnitts durch das Führungsgestänge im Bereich der Gebindevorfaltung.
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Die Erfindung weist außerdem auch im Bereich der Aktivfaltung den Vorteil auf, dass insbesondere kleine und leichte Gebinde beispielsweise durch Horizontallascheneinschläger, welche für die Faltung beispielsweise vertikaler Innenlaschen verantwortlich sind, nicht mehr wie beim Stand der Technik gegen die Laufrichtung gedrückt werden.
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Zusätzliche, über die vollständige Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind eine einfache Anpassung an unterschiedliche Kartonzuschnitt- und Gebindebreiten durch die Teleskopverrohrung für die Unterdruckverbindung zwischen den mit den Unterdruckkammern kommunizierenden Absaugöffnungen und der oder den Unterdruckquellen. Diese ermöglich eine einfache Einstellung der Transporteinrichtungen und deren Abstand zueinander quer zum Verlauf der Transportstrecke.
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Die zusätzliche Anpresskraft erlaubt außerdem die Verwendung kostengünstigeren Kartonzuschnitts anstelle von einen höheren Vorfertigungsgrad aufweisender Kartonagen in Verbindung mit kleinen und leichten herzustellenden Gebinden.
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Die Transportvorrichtung kann einzelne oder eine Kombination der zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit der Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln beschriebene Merkmale aufweisen, ebenso wie die Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit der Transportvorrichtung beschriebene Merkmale aufweisen und/oder verwirklichen kann. Das selbe gilt sowohl in Bezug auf das Verfahren, wobei die Transportvorrichtung und/oder die Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit dem Verfahren beschriebene Merkmale und/oder einzelne oder eine Kombination mehrerer solche Merkmale verwirklichende Einrichtungen und Mittel aufweisen können, ebenso wie das Verfahren einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit der Transportvorrichtung und/oder der Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln beschriebene Merkmale aufweisen kann.
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Die Transportvorrichtung und/oder die Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln und/oder das Verfahren können alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale und/oder aufweisen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Transportvorrichtung mit einer zwischen zwei Rahmenseitenteilen eines Maschinenrahmens quer zu diesen verstellbar angeordneten Transporteinrichtung mit einem eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine Unterdruckkammer beherbergenden Gehäuse mit einer als Gleitfläche für ein Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche in perspektivischer Ansicht.
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2 eine Transporteinrichtung mit einem eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine Unterdruckkammer beherbergenden Gehäuse mit einer als Gleitfläche für ein Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche einer Transportvorrichtung in perspektivischer Ansicht.
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3 die Transporteinrichtung aus 2 in einem perspektivisch dargestellten Längsschnitt.
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4 ein Detail einer Transporteinrichtung mit einem eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine Unterdruckkammer beherbergenden Gehäuse mit einer als Gleitfläche für ein Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche einer Transportvorrichtung in einem Querschnitt.
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5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Transportvorrichtung mit insgesamt drei parallel verlaufenden, zwischen zwei Rahmenseitenteilen eines Maschinenrahmens quer zu diesen und relativ zueinander verstellbar angeordneten Transporteinrichtungen, von denen die mittlere mit einem eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine Unterdruckkammer beherbergenden Gehäuse mit einer als Gleitfläche für ein Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche ausgestattet ist, in perspektivischer Ansicht.
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6 eine Detailansicht einer quer verstellbar angeordneten Transporteinrichtung mit einem eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine über eine Teleskopverrohrung mit einer Unterdruckquelle einer Transportvorrichtung verbundenen Unterdruckkammer beherbergenden Gehäuse mit einer als Gleitfläche für ein Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche in einem Querschnitt.
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7 eine Detailansicht einer quer zu einem Maschinenrahmen und relativ zu einer parallel verlaufenden Transporteinrichtung verstellbar angeordneten Transporteinrichtung mit einem eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine über eine Teleskopverrohrung mit einer Unterdruckquelle einer Transportvorrichtung verbundenen Unterdruckkammer beherbergenden Gehäuse mit einer als Gleitfläche für ein Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche in einem Querschnitt.
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8 eine Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln mit einer entlang eines mit einem Führungsgestänge ausgestatteten Abschnitt einer Transportstrecke verlaufend angeordneten Transportvorrichtung mit insgesamt drei parallel verlaufenden, zwischen zwei Rahmenseitenteilen eines Maschinenrahmens der Vorrichtung quer zu diesen und relativ zueinander verstellbar angeordneten Transporteinrichtungen, von denen die mittlere mit einem eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine Unterdruckkammer beherbergenden Gehäuse mit einer als Gleitfläche für ein Obertrum des Transportbands ausgebildete Auflagefläche ausgestattet ist, in perspektivischer Ansicht.
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Eine in 1, 2, 3, 4, 5, 6 ganz oder in Teilen dargestellte Transportvorrichtung 01 umfasst mindestens eine Transporteinrichtung 02, 03 zur Abstützung und zum Transport eines Kartonzuschnitts mit einer auf diesem aufstehenden Artikelgruppe.
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Mindestens eine Transporteinrichtung 02 der Transportvorrichtung 01 ist mit einem sich entlang einer Transportstrecke 10 erstreckenden, endlos umlaufend angetriebenen oder antreibbaren, eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportband und einem mindestens eine Unterdruckkammer 22 beherbergenden Gehäuse 20 mit einer als Gleitfläche für ein entlang zumindest eines Abschnitts dessen Oberseite verlaufendes Obertrum 211 des Transportbands 21 ausgebildete Auflagefläche 23 ausgestattet.
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Die Durchlässigkeit zumindest für Luft des Transportbands 21 kann beispielsweise gesondert durch eine Perforation hergestellt und/oder verbessert sein und/oder durch eine Struktur des Transportbands 21 gegeben sein, beispielsweise durch dessen Herstellungstechnik und/oder eine durch eine Technik zur Verarbeitung des zu dessen Herstellung verwendeten Werkstoffs bedingte makroskopische Struktur, wie etwa eine Ausgestaltung des Transportbands als eine Kette und/oder eine textile und/oder netzartige Ausgestaltung des Transportbands 21. Alternativ oder zusätzlich kann die Durchlässigkeit zumindest für Luft des Transportbands 21 durch eine mikroskopische Struktur, wie beispielsweise den molekularen Aufbau des zu seiner Herstellung verwendeten Werkstoffs hergestellt und/oder verbessert sein.
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Die mindestens eine Unterdruckkammer 22 kommuniziert mit mindestens einer in der Auflagefläche 23 an der Oberseite des Gehäuses 20 mündenden Ansaugöffnung 24 und mit mindestens einer an einer von der Oberseite verschiedenen Seite mündenden Absaugöffnung 25.
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Die Transportvorrichtung 01 weist zumindest eine mit der wenigstens einen Absaugöffnung 25 der mindestens einen Unterdruckkammer 22 verbundene oder verbindbare Unterdruckquelle 11 auf.
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Über die mindestens eine Ansaugöffnung 24 wird das mit seinem Obertrum 211 darüber hinweg endlos umlaufende, eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisende Transportband 21 mit dem bei verbundener Unterdruckquelle 11 in der Unterdruckkammer 22 herrschenden Unterdruck beaufschlagt.
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Zumindest ein Teil der Unterseite eines von der Transporteinrichtung 02 abgestützten und transportierten Kartonzuschnitts mit einer auf diesem aufstehenden Artikelgruppe wird dadurch bei der Passage der Ansaugöffnung 24 dem Unterdruck ausgesetzt und durch den in der Umgebung herrschenden, gegenüber dem Unterdruck höheren Umgebungsdruck gegen die Ansaugöffnung 24 gepresst. Bereits vor dem Erreichen der Ansaugöffnung 24 und vor dem vollständigen Bedecken derselben erfährt der Kartonzuschnitt eine Anpresskraft durch eine in die Ansaugöffnung 24 einfallende Luftströmung.
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Das Gehäuse 20 kann mehrere nacheinander entlang der Transportstrecke 10 angeordnete Unterdruckkammern 22 beherbergen. Diese können dauerhaft oder zeitweilig alle oder paar- oder gruppenweise miteinander kommunizieren, oder dauerhaft oder zeitweilig einzeln oder paar- oder gruppenweise voneinander getrennt sein.
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Vorzugsweise umfasst die Transportvorrichtung 01 Mittel zur Synchronisation der Kommunikation der mindestens einen Unterdruckkammer 22 mit den Ansaugöffnungen 24 und/oder mit der Absaugöffnung 25 mit der Passage der Ansaugöffnungen 24 durch den Kartonzuschnitt mit der auf diesem aufstehenden Artikelgruppe.
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Die Mittel zur Synchronisation können einen oder mehrere Sensoren, wie beispielsweise Lichtschranken sowie von diesen gesteuert betätigte Ventile umfassen.
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Demnach ist bevorzugt eine mit der Passage der Ansaugöffnungen 24 durch die Kartonzuschnitte mit auf diesen aufstehenden Artikelgruppen vorgenommene Synchronisation der Kommunikation der mindestens einen Unterdruckkammer 22 mit den Ansaugöffnungen 24 und/oder mit der oder den Absaugöffnungen 25 vorgesehen.
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Dies kann beispielsweise durch beispielsweise sensorgesteuert betätigte Magnetventile erfolgen, welche Ansaugöffnung 24 um Ansaugöffnung 24 mit der jeweiligen Unterdruckkammer 22 kommunizieren lassen, während ein Kartonzuschnitt mit auf diesem aufstehender Artikelgruppe wie durch einen Pfeil P in 1, 3 und in 8 angedeutet entlang der Transportstrecke 10 von Ansaugöffnung 24 zu Ansaugöffnung 24 und von Unterdruckkammer 22 zu Unterdruckkammer 22 weitertransportiert wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Synchronisation erfolgen, indem die Kommunikation einer Unterdruckkammer 22 mit einer gemeinsamen oder einer eigenen Unterdruckquelle 11 unterbunden wird, wenn sich kein Kartonzuschnitt vor einer der mit ihr kommunizierenden Ansaugöffnungen 24 befindet oder einer solchen nahe ist.
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Unabhängig von der Wahl der beschriebenen Ausführungsbeispiele einer Synchronisation der Kommunikation der mindestens einen Unterdruckkammer 22 mit den Ansaugöffnungen 24 und/oder mit der oder den Absaugöffnungen 25 lässt sich hierdurch die bei Nichtbedarf angesaugte Falsch- oder Nebenluft und damit der Energiebedarf der mindestens einen Unterdruckquelle 11 verringern.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Transportvorrichtung eine gewichtsbezogene Steuerung des in wenigstens einer Unterdruckkammer 22 herrschenden beziehungsweise an die Ansaugöffnungen 24 weitergegebenen Unterdrucks aufweisen. Beispielsweise kann ein Gewichtssensor vorgesehen sein, der beispielsweise zur zuvor beschriebenen Synchronisation der Kommunikation der mindestens einen Unterdruckkammer 22 mit den Ansaugöffnungen 24 und/oder mit der Absaugöffnung 25 mit der Passage der Ansaugöffnungen 24 durch die Kartonzuschnitte mit den auf diesen jeweils aufstehenden Artikelgruppen vorgesehen sein kann. Ein solcher Gewichtssensor kann alternativ oder zusätzlich dafür vorgesehen sein, die Stärke des Unterdrucks abhängig von der von einem Gebinde beziehungsweise einem zu einem Gebinde zu formenden Kartonzuschnitt mit darauf aufstehender Artikelgruppe aufgebrachten Gewichtskraft zu steuern. Schwere Gebinde benötigen hierbei geringeren bis gar keinen, leichte Gebinde stärkeren Unterdruck. Dies ermöglicht eine zusätzliche Energieeinsparung.
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In der Auflagefläche 23 kann wie in 4 dargestellt mindestens eine sich entlang der sich in 4 senkrecht zur Zeichenebene erstreckenden Transportstrecke 10 verlaufende Nut 231 mit einem in einem in 4 dargestellten Querschnitt quer zur Transportstrecke 10 gesehen tieferliegenden Nutgrund 232 und mindestens einem gegenüber diesem erhöhten Nutrand 233 eingearbeitet ist.
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Die Auflagefläche 23 setzt sich hierbei zusammen aus dem mindestens einen Nutgrund 232 und dem mindestens einen Nutrand 233.
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Vorteilhaft ist, wenn bei im Nutgrund 232 in die Auflagefläche mündenden Ansaugöffnungen 24 das Transportband 21 zuerst am Nutrand 233 aufliegt und gegenüber dem Transportband 21 und dem Nutgrund 232 ein minimaler Luftspalt verbleibt. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Transportband 21 gegenüber dem Nutrand 233 dicht anliegt, um so Nebenluft zu verringern.
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Die mindestens eine Nut 231 kann in der Mitte der Auflagefläche 23 vorgesehen sein, wobei zu beiden Seiten der Auflagefläche 23 hin jeweils ein Nutrand 233 angeordnet ist, oder es kann mindestens eine Nut 231 mit ihrem Nutgrund 232 am Rand der Auflagefläche 23 vorgesehen sein, wobei zwei an den Rändern der Auflagefläche 23 vorgesehene Nuten 231 jeweils eine Nutgrund 232 zu beiden Rändern der Auflagefläche 23 hin angeordnet ist.
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In 4 sind zwei parallel verlaufende Nuten 231 in die Auflagefläche 23 eingearbeitet, wobei die jeweils außenliegenden Nutränder 233 die gegenüberliegenden seitlichen Ränder der Auflagefläche 23 bilden.
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Durch die mindestens eine in die Auflagefläche eingearbeitete Nut ergibt sich in einem Querschnitt quer zur Transportstrecke gesehen ein Labyrinth ähnliche einer Labyrinthdichtung, durch welches hindurch Luft, die gegebenenfalls zwischen Transportband und Auflagefläche angesaugt wird, hindurchströmen muss. Hierdurch wird unerwünschte Nebenluft verringert einhergehend mit einer geringeren benötigten Leistung der Unterdruckquelle und einem dadurch verringerten Energieeinsatz zu deren Betrieb.
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Besonders bevorzugt weist das Transportband 21 einen mit der Auflagefläche 23 und mindestens einer in diese eingearbeitete Nut 231 korrespondierenden Querschnitt auf.
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In einem in 4 dargestellten Querschnitt normal zur Transportrichtung 10 gesehen weist das beispielsweise als ein beispielsweise mit in einer Reihe hintereinander angeordneten, beispielsweise durch Perforation hergestellte Durchgangsöffnungen 212 versehener Zahnriemen ausgeführte Transportband 21 einen stufenförmigen Querschnitt auf. Dieser bildet in Verbindung mit einer in ihrem Querschnitt korrespondierend geformten Auflagefläche 23 eine Labyrinth-Dichtung einhergehend mit einer Verbesserung der Positionierung des Transportbands 21 gegenüber dem Gehäuse 02 beziehungsweise der Auflagefläche 23.
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Das Gehäuse 20 der Transporteinrichtung 02 der Transportvorrichtung 01 kann an gegenüberliegenden, distalen Enden 26 mit Umlenkeinrichtungen 27 ausgestattet sein, um welche das Transportband 21 von der mit der Auflagefläche 23 für das Obertrum 211 des Transportbands 21 versehenen Oberseite des Gehäuses 20 um eines der Enden 26 herum zu einer der Auflagefläche 23 abgewandten Unterseite des Gehäuses 20 beziehungsweise von der Unterseite des Gehäuses 20 um das verbleibende Ende 26 herum zurück zur Oberseite des Gehäuses 20 geführt ist.
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Die Umlenkeinrichtungen 27 können beispielsweise als um Horizontalachsen drehbar gelagerte Umlenkrollen ausgeführt sein, oder als beispielsweise durch seitliche Führungsflächen begrenzte Gleitflächen. Auch eine Kombination aus Umlenkrolle mit seitlichen Führungsflächen an beiden Enden 26, oder eine Kombination aus Umlenkrolle mit oder ohne seitliche Führungsflächen am einen Ende 26 und eine durch seitliche Führungsflächen begrenzte Gleitfläche am anderen Ende 26 ist möglich.
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Die wenigstens eine mit zumindest einer im Gehäuse 20 beherbergten Unterdruckkammer 22 kommunizierende Absaugöffnung 25 mündet vorzugsweise an einer die Oberseite mit der Unterseite und die distalen Enden 26 miteinander verbindenden Gehäuseseitenwand 201.
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Auf einer Seite des Gehäuses, entlang welcher das Transportband 21 verläuft, und welche von der mit der Auflagefläche 23 für das Obertrum 211 des Transportbands 21 ausgestatteten Oberseite des Gehäuses 20 abgewandt ist, beispielsweise auf der Unterseites des Gehäuses 20, kann eine Spanneinrichtung 28 für das Transportband 21 vorgesehen sein.
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Die Spanneinrichtung 28 kann durch mindestens eine teilweise von dem Transportband 21 umschlungene, um eine Horizontalachse drehbar gelagerte Spannrolle 29 gebildet sein.
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Zumindest eine Spannrolle 29 ist in einer Richtung weg vom Gehäuse 20 federbelastet beweglich angeordnet. Beispielsweise kann die Spannrolle 29 durch eine an einem Ende 26 des Gehäuses 20 als Umlenkreinrichtung 27 angeordnete Umlenkrolle gebildet sein, die federbelastet beispielsweise teleskopartig in Richtung der Transportstrecke 10 beweglich angeordnet ist.
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Bei einer durch mehrere Spannrollen 29 gebildeten Spanneinrichtung 28 ist zumindest eine relativ zu wenigstens einer anderen in einer Richtung normal zur Horizontalachse zum Gehäuse 20 hin und von diesem weg vorzugsweise federbelastet beweglich angeordnet.
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Die Transportvorrichtung 01 kann wie in 5, 7 und 8 ganz oder teilweise dargestellt wenigstens eine weitere Transporteinrichtung 03 umfassen, die parallel zu der Transporteinrichtung 02 mit dem eine oder mehrere Unterdruckkammern 22 aufweisenden Gehäuse 20 angeordnet ist.
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Auch die weitere Transporteinrichtung 03 kann ein endlos parallel zur Transportstrecke umlaufend angetriebenes Transportband umfassen. Auch ein Ketten- oder ein Rollenförderer ist als eine weitere Transporteinrichtung 03 denkbar.
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Bei mehreren weiteren Transporteinrichtungen 03 ist die mit einem eine oder mehrere Unterdruckkammern 22 aufweisenden Gehäuse 20 ausgestattete Transporteinrichtung 02 bevorzugt als mittlere, beidseitig von jeweils zumindest einer der weiteren Transporteinrichtungen 03 flankiert, angeordnet.
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Dies hat den Vorteil, dass wenigstens eine mittlere Transporteinrichtung 02 auch bei kleinsten Gebinden deren Abstützung dient.
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Eine äußere Anordnung einer mit einem eine oder mehrere Unterdruckkammern 22 aufweisenden Gehäuse 20 ausgestatteten Transporteinrichtung 02 neben einer oder mehreren weiteren Transporteinrichtungen 03 würde bei kleinen Gebinden hingegen nicht deren Abstützung beitragen und Fremd- beziehungsweise Nebenluft ziehen.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Transportvorrichtung 01 alternativ oder zusätzlich mehrere – auch parallel verlaufende – Transporteinrichtungen 02 mit einem eine oder mehrere Unterdruckkammern 22 aufweisenden Gehäuse 20 aufweisen kann.
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Mindestens eine mit einem eine oder mehrere Unterdruckkammern 22 aufweisenden Gehäuse 20 ausgestattete Transporteinrichtung 02 der Transportvorrichtung 01 kann quer zur Transportstrecke 10 verstellbar zwischen einem Rahmenseitenteile 04 umfassenden Maschinenrahmen einer Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln angeordnet sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine mit einem eine oder mehrere Unterdruckkammern 22 aufweisenden Gehäuse 20 ausgestattete Transporteinrichtung 02 der Transportvorrichtung 01 quer zur Transportstrecke 10 relativ zu mindestens einer gegebenenfalls vorgesehenen weiteren Transporteinrichtung verstellbar beispielsweise zwischen einem Rahmenseitenteile 04 umfassenden Maschinenrahmen einer Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln angeordnet sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine gegebenenfalls vorgesehene weitere Transporteinrichtung 03 der Transportvorrichtung 01 quer zur Transportstrecke 10 verstellbar zwischen einem Rahmenseitenteile 04 umfassenden Maschinenrahmen einer Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln angeordnet sein.
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Durch eine, zwei oder all die genannten Maßnahmen kann die Transportvorrichtung 01 leicht an verschieden breite Kartonzuschnitte und damit herstellbare Gebinde angepasst werden.
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Die Verbindung der mindestens eine Absaugöffnung 25 zumindest einer Unterdruckkammer 22 mit der mindestens einen Unterdruckquelle 11 der Transportvorrichtung 01 kann eine quer zur Transportstrecke 10 verlaufende Teleskopverrohrung 05 aus wenigstens zwei ineinanderschiebbaren und gegeneinander abgedichteten Rohrabschnitten 50 umfassen.
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An eine, alle oder einen Teil der Absaugöffnungen 25 der mindestens einen in dem Gehäuse 20 der Transporteinrichtung 02 beherbergten Unterdruckkammer 22 kann eine Teleskopverrohrung 05 mit ineinander schiebbaren, gegeneinander beispielsweise durch Dichtungsringe 51 abgedichteten Rohrabschnitten 50 angeschlossen sein.
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Dies ermöglich ein Verstellen der Transporteinrichtung 02 quer zur Transportstrecke 10, ohne eine feste Verrohrung abbauen und ändern zu müssen und ohne seitlichen Überstand über eine durch Rahmenseitenteile 04 vorgegebene Maschinenbreite. Damit kann eine als Nachrüstsatz für eine bestehende Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln vorgesehene Transportvorrichtung 01 ohne Abänderung der Verrohrung an unterschiedliche Maschinenbreiten angepasst werden.
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Zum Anschluss der Teleskopverrohrung 05 können die entsprechend mit einer oder mehreren Unterdruckquellen 11 verbundenen Absaugöffnungen 25 mit einem Innengewinde und der jeweils zu befestigende Rohrabschnitt 50 mit einem Außengewinde versehen sein. Beispielsweise können die Absaugöffnungen 25 als Gewindebohrungen ausgeführt sein. Dies ermöglicht zudem eine vereinfachte Herstellung und Wartung, da zunächst wie in 4 und 6 dargestellt beidseits des Gehäuses 20 Absaugöffnungen 25 vorgesehen sein können und dann in Abhängigkeit von den Aufstellbedingungen einseitig eine Teleskopverrohrung 05 angeschlossen und eine an der gegenüberliegenden Gehäuseseitenwand vorgesehene Absaugöffnung mit einem Gewindestopfen 251 verschlossen werden kann, welcher dann zu Wartungs- und Kontrollzwecken entfernt werden kann, um Zugang zur dahinterliegenden Unterdruckkammer zu erlangen, etwa um durch Verschleiß anfallende Verschmutzungen zu entfernen und hierdurch bedingte Verstopfungen zu beseitigen.
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Alternativ oder zusätzlich können statt einer oder mehrerer Teleskopverrohrungen 05 ein oder mehrere, zur Sicherstellung einer Querverschiebbarkeit in Schlaufen gelegte Schläuche eingesetzt werden.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Transportvorrichtung 01 mit ihrer mindestens einen Transporteinrichtung 02 entlang einer durch eine Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln führenden Transportstrecke 10.
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Eine entsprechend ausgestattete Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln ist insbesondere in 7 und 8 ganz oder teilweise dargestellt. Der mit ihr stattfindende Umgang sieht eine Herstellung von Gebinden bestehend aus jeweils einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllte Artikelgruppe vor.
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Die Vorrichtung 100 umfasst wenigstens ein Führungsgestänge 110 zur Vornahme wenigstens eines Einschlags mittels einer Passivfaltung und eine entlang einer Transportstrecke 10 für Kartonzuschnitte mit jeweils einer auf jedem dieser aufstehenden Artikelgruppe verlaufende Transportvorrichtung 01.
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Die Transportstrecke 10 führt zum Zwecke der Herstellung von Gebinden aus je einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt unter Vornahme zumindest einer Passivfaltung durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllten Artikelgruppe über das Führungsgestänge 110 hinweg und/oder entlang dem Führungsgestänge 110 und/oder zwischen dem Führungsgestänge 110 hindurch.
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Dabei ragt ein Kartonzuschnitt bei seinem Transport entlang der Transportstrecke 10 zumindest bei seinem Eintreffen an einem mit einem Führungsgestänge 110 versehenen Abschnitt der Transportstrecke 10 mit einer oder mehreren über Vorbereitungen für Faltkanten mit einem verbleibenden Teil des Kartonzuschnitts verbundene, einzuschlagende Partien seitlich über die Transportvorrichtung 01 bis über das Führungsgestänge 110.
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Bei den Vorbereitungen für die Faltkanten handelt es sich beispielsweise um Perforationslinien und/oder Quetschungen und/oder Knickkanten.
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Das Führungsgestänge 110 hebt während dem in einer in 8 dargestellten Pfeil P angedeuteten Richtung stattfindenden Transport entlang der Transportstrecke 10 die eine oder die mehreren Partien gegenüber dem verbleibenden Teil unter Ausführung einer Passivfaltung um die Vorbereitungen für Faltkanten an.
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Bei der Transportvorrichtung 01 handelt es sich um eine zuvor beschriebene Transportvorrichtung 01 mit mindestens einer ein eine oder mehrere Unterdruckkammern 22 beherbergendes Gehäuse 20 mit einer mit entlang der Transportstrecke 10 nacheinander angeordneten, mit der oder den Unterdruckkammern 22 kommunizierenden Ansaugöffnungen 24 versehenen Auflagefläche 23 für ein Obertrum 211 eines eine Durchlässigkeit zumindest für Luft aufweisenden Transportbands 21 umfassenden Transporteinrichtung 02.
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Die Vorrichtung 100 zeichnet sich demnach durch eine zuvor beschriebene Transportvorrichtung 01 aus, die mindestens eine sich entlang der Transportstrecke 10 an dem Führungsgestänge 110 entlang oder vorbei und/oder zwischen dem Führungsgestänge 110 hindurch erstreckende Transporteinrichtung 02 mit einem endlos umlaufend angetriebenen oder antreibbaren luftdurchlässigen Transportband 21 und einem Gehäuse 20 mit einer Auflagefläche 23 für wenigstens einen Abschnitt des Obertrums 211 des Transportbands 21 und mit einer oder mehreren über Ansaugöffnungen 24 in der Auflagefläche 23 kommunizierende Unterdruckkammern 22 aufweist.
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Die Vorrichtung 100 kann zusätzliche Einrichtungen zur Vornahme einer Aktivfaltung umfassen.
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Sowohl eine zuvor beschriebene Transportvorrichtung 01, als auch eine mit einer solchen ausgestattete, zuvor beschriebene Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln erlauben ein nachfolgend beschriebenes Verfahren zu einem eine Herstellung von Gebinden vorsehenden Umgang mit Artikeln auszuführen.
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Der Umgang sieht eine Herstellung von Gebinden bestehend aus jeweils einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllte Artikelgruppe vor.
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Das Verfahren sieht vor, Kartonzuschnitte mit jeweils einer auf jedem der Kartonzuschnitte aufstehenden Artikelgruppe – jeweils eine Artikelgruppe auf je einem Kartonzuschnitt – zum Zwecke der Herstellung von Gebinden aus je einer ganz oder teilweise von einer aus einem Kartonzuschnitt unter Vornahme zumindest einer Passivfaltung durch Einschläge hergestellten Umverpackung umhüllten Artikelgruppe zumindest entlang eines Abschnitts einer Transportstrecke 10 über ein Führungsgestänge 110 hinweg und/oder entlang dem Führungsgestänge 110 und/oder zwischen dem Führungsgestänge 110 hindurch zu transportieren, beispielsweise entlang einer Transportstrecke 10 durch eine zumindest entlang eines Abschnitts der Transportstrecke 10 mit einem Führungsgestänge 110 ausgestattete Vorrichtung 100 zum Umgang mit Artikeln zu transportieren.
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Die Transportstrecke 10 führt entlang des Abschnitts über das Führungsgestänge 110 hinweg und/oder entlang dem Führungsgestänge 110 und/oder zwischen dem Führungsgestänge 110 hindurch.
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Über Vorbereitungen für Faltkanten mit einem verbleibenden Teil des jeweiligen Kartonzuschnitts verbundene, einzuschlagende Partien der Kartonzuschnitte ragen hierbei bei deren Transport entlang der Transportstrecke 10 zumindest bei ihrem Eintreffen an dem mit einem Führungsgestänge 110 versehenen Abschnitt der Transportstrecke 10 seitlich bis über das Führungsgestänge 110. Beim Transport entlang der Transportstrecke 10 hebt das Führungsgestänge 110 die eine oder die mehreren Partien gegenüber dem verbleibenden Teil unter Ausführung einer Passivfaltung um die Vorbereitungen für Faltkanten an.
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Das Verfahren sieht vor, dass zumindest während des Transports entlang dem mit einem Führungsgestänge 110 versehenen Abschnitt der Transportstrecke 10 eine der Artikelgruppe abgewandte Unterseite des verbleibenden Teils des Kartonzuschnitts wenigstens zum Teil mit einem Unterdruck beaufschlagt oder einem Unterdruck ausgesetzt wird.
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Hierdurch sieht das Verfahren vor, dass der verbleibende Teil des Kartonzuschnitts zumindest während dem Transport entlang dem mit einem Führungsgestänge 110 versehenen Abschnitt der Transportstrecke 10 zusätzlich zu der Gewichtskraft des Kartonzuschnitts und der Gewichtskraft der auf ihm aufstehenden Artikelgruppe mit einer aus einer Druckdifferenz zwischen einem in der Umgebung herrschenden Umgebungsdruck und dem Unterdruck an zumindest einem Teil dessen Unterseite resultierenden Ansaugkraft niedergehalten wird.
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Das Verfahren sieht bevorzugt vor, den Transport mittels mindestens einer Transporteinrichtung 02 einer Transportvorrichtung 01 durchzuführen, welche Transporteinrichtung 02 ein die Kartonzuschnitte mit den darauf aufstehenden Artikelgruppen tragendes, endlos umlaufend angetriebenes, zumindest für Luft durchlässiges, über entlang der Transportstrecke 10 angeordnete, mit Unterdruck beaufschlagbare Ansaugöffnungen 24 für Luft führendes Transportband 21 umfasst.
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Das Verfahren sieht demnach vor, dass der Kartonzuschnitt zusätzlich zu seiner Gewichtskraft und der Gewichtskraft der auf ihm aufstehenden Artikelgruppe mit einer aus der Druckdifferenz zwischen dem an der Ansaugöffnung 24 beziehungsweise den momentan von dem Kartonzuschnitt überdeckten Ansaugöffnungen 24 herrschenden Unterdruck und dem in der Umgebung herrschenden Umgebungsdruck resultierenden Ansaugkraft auf das Transportband 21 gedrückt wird.
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Das Verfahren kann vorsehen, eine Beaufschlagung mit Unterdruck mit dem Fortschritt des Transports der Kartonzuschnitte zu synchronisieren.
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Das Verfahren sieht hiernach bevorzugt vor, eine Beaufschlagung der Ansaugöffnungen mit Unterdruck mit dem Fortschritt des Transports der Kartonzuschnitte zu synchronisieren, wobei wenn ein Kartonzuschnitt eine Ansaugöffnung 24 passiert und diese überdeckt, diese mit Unterdruck beaufschlagt wird und der Kartonzuschnitt zusätzlich zu seiner Gewichtskraft und derjenigen der auf ihm aufstehenden Artikelgruppe mit einer aus der Druckdifferenz zwischen dem an der Ansaugöffnung 24 beziehungsweise den momentan von dem Kartonzuschnitt überdeckten Ansaugöffnungen 24 herrschenden Unterdruck und dem in der Umgebung herrschenden Umgebungsdruck resultierenden Ansaugkraft auf das Transportband 21 gedrückt wird.
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Hat der Kartonzuschnitt eine Ansaugöffnung 24 passiert und überdeckt der Kartonzuschnitt diese nicht mehr so wird die Beaufschlagung der entsprechenden Ansaugöffnung 24 mit Unterdruck aufgehoben.
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Demnach sieht das Verfahren vor, mit dem Transport eines Kartonzuschnitts entlang der Transportstrecke 10 die entlang der Transportstrecke 10 angeordneten Ansaugöffnungen 24 eine nach der anderen mit Unterdruck zu beaufschlagen, sowie der Kartonzuschnitt die jeweilige Ansaugöffnung 24 passiert, diese Beaufschlagung so lange zu belassen, wie der Kartonzuschnitt sich über der Ansaugöffnung 24 befindet und die Ansaugöffnung 24 dabei überdeckt, bedeckt oder abdeckt, und die Beaufschlagung der Ansaugöffnung 24 aufzuheben, sobald der Kartonzuschnitt die jeweilige Ansaugöffnung 24 passiert und wieder freigegeben hat. Vorzugsweise genau, spätestens jedoch mit dem Eintreffen eines vorauseilenden Endes eines darauffolgenden Kartonzuschnitts an einer Ansaugöffnung 24 erfolgt erneut deren Beaufschlagung mit Unterdruck.
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Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich vorsehen, dass der Unterdruck antiproportional der Gewichtskraft des Kartonzuschnitts und der auf diesem aufstehenden Artikelgruppe geregelt ist. Hiernach ist vorgesehen, mit zunehmender Gewichtskraft des Kartonzuschnitts und der auf diesem aufstehenden Artikelgruppe den Unterdruck, welchem zumindest ein Teil der Unterseite des verbleibenden Teils des Kartonzuschnitts ausgesetzt ist, abzusenken.
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Hierzu kann das Verfahren vorsehen, die Gewichtskraft eines jeden herzustellenden Gebindes entweder im laufenden Herstellungsprozess vor der Vornahme der Passivfaltung zu bestimmen, oder im Sinne einer Vorgabe die Gewichtskraft der herzustellenden Gebinde, beispielsweise durch eine Eingabemöglichkeit zu berücksichtigen und den Unterdruck entweder individuell anhand der erfassten Gewichtskraft oder generell in Abhängigkeit von der vorgegebenen Gewichtskraft entsprechend anzupassen.
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Das Verfahren kann demnach vorsehen, den an den Ansaugöffnungen 24 anliegenden Unterdruck in Abhängigkeit von der Gewichtskraft der transportierten Kartonzuschnitte mit den darauf aufstehenden Artikelgruppen zu regeln, wobei ein um so geringerer Unterdruck an den Ansaugöffnungen 24 anliegt, je höher die Gewichtskraft der herzustellenden Gebinde ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren ein im Verlauf der Transportstrecke kontinuierlich oder in einem oder mehreren diskreten Schritten abnehmende Druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck und dem Unterdruck vorsehen, beispielsweise indem unterschiedliche Ansaugöffnungen 24 mit unterschiedlichen Unterdruckquellen 11 kommunizieren.
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Ein geeignetes Maß hierzu ist beispielsweise ein nach Beginn eines vorzunehmenden Einschlags abnehmende erforderliche, den Kartonzuschnitt niederhaltende Kraft.
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Die zum Niederhalten erforderliche Kraft nimmt dabei nach der erstmaligen Überwindung des Widerstandsmoments des Ausgangsmaterials der Kartonzuschnitte gegen das Einschlagen an den Vorbereitungen für die Faltkanten schlagartig ab, wodurch an auf eine entsprechende Position entlang der Transportstrecke 10 nachfolgende Ansaugöffnungen 24 kein so starker Unterdruck mehr anliegen muss, um den Kartonzuschnitt mit der auf diesem aufstehenden Artikelgruppe niederzuhalten, als zu Beginn der Vornahme des Einschlags, wo das gesamte Widerstandsmoment noch überwunden werden muss.
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Hiernach ist es beispielsweise vorteilhaft, zwei oder mehrere Unterdruckquellen 11 vorzusehen, die verschiedene Unterdruckniveaus bereitstellen, einen starken Unterdruck beispielsweise zu Beginn einer Passivfaltung und einen schwächeren Unterdruck beispielsweise zum Ende einer Passivfaltung hin.
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Es ist ersichtlich dass die Erfindung durch eine kurz als Vakuumriemenband bezeichnete Transporteinheit 02 für das mittlere Riemenmodul verwirklicht sein kann, mit dessen Hilfe eine sichere Positionierung der Gebinde bei der Verpackung mit Wraparound, Tray oder einer Verbindung mit Folie, auch Shrinkpack genannt, gewährleistet werden kann. Dieses Vakuumriemenband kann beispielsweise als Nachrüstsatz anstelle eines bestehenden Zahnriemens und eines damit verbundenen mittlere Riemenmoduls im Maschinenteil Gebindevorfaltung einer bestehenden Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln eingesetzt werden.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass bisher bei kleinen und leichten Gebinden die für die Taktung wichtige Positionierung der Gebinde beim Kartonauffalten im Einlaufbreich und beim Lascheneinschlagen im Auslaufbereich nicht gewährleistet werden kann. Zum einen ist die Auffaltkraft größer als die Gewichtskraft der Gebinde. Zum anderen ist die entgegen der Laufrichtung wirkenden Einschlagkraft größer als die Reibkraft zwischen Gebinde und einem beispielsweise als ein Zahnriemen ausgeführten Transportband. Dadurch kommt es bei leichten Gebinden zu einem Verrutschen im Bereich der Gebindevorfaltung. Beim Stand der Technik wird daher eine liegende Schließkette benötigt. Zudem ist die aktuelle Lösung aus bauraumtechnischer Sicht sehr umfangreich.
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Die kurz auch als Vakuumriemenband bezeichnete Transporteinrichtung 02 der Transportvorrichtung 01 besteht aus einem speziell hierfür gefertigten, kurz als Riementräger bezeichnetem Gehäuse 20 mit beispielsweise eingefrästen, auch als Vakuumkammern bezeichenbaren Unterdruckkammern 22, einer speziellen, auch als Riemenauflage bezeichneten, das Obertrum 211 des Transportbands 21 stützenden Auflagefläche 23 und einem beispielsweise als gelochter Zahnriemen ausgeführtem zumindest für Luft durchlässigem Transportband 21. Um eine problemlose Breitenverstellung der gegebenenfalls vorgesehenen, vorzugsweise zwei beiden äußeren, beispielsweise als Riemenmodule ausgeführten weiteren Transporteinrichtungen 03 der Transportvorrichtung 01 zu gewährleisten, kann eine Teleskopverrohrung 05 aus ineinanderschiebbaren Rohrleitungen oder Rohrabschnitten 50 an das die Unterdruckkammern 22 beherbergende Gehäuse 20 der bevorzugt mittleren Transporteinrichtung 02 angeschlossen sein. Diese erstreckt sich durch eine gegebenenfalls parallel verlaufende, vorzugsweise außenliegend angeordnete weitere Transporteinrichtung 03. Durch den Einsatz von bevorzugt zwei beispielsweise als Vakuumpumpen ausgestalteten Unterdruckquellen 11 und Pneumatikkomponenten können der Einlaufbereich zu Beginn des mit einem Führungsgestänge 110 versehenen Abschnitts der Transportstrecke 10 sowie der Auslaufbereich am Ende des mit einem Führungsgestänge 110 versehenen Abschnitts der Transportstrecke 10 separat geschalten werden.
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Durch das Ersetzen des mittleren Riemenmoduls durch eine als Vakuumriemenband bezeichenbare Transporteinrichtung 02 mit einem Unterdruckkammern 22 beherbergenden Gehäuse 20 wird die Positioniergenauigkeit der Gebinde erhöht.
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Die einzelnen Unterdruckkammern 22 der Transporteinrichtung 02 können taktabhängig je nach Anwendungsfall geschaltet werden.
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Zwei beispielsweise als Vakuumpumpen ausgebildete Unterdruckquellen 11 dienen der separaten Ansteuerung des Ein- und Auslaufbereichs, dadurch kann mit nur einem Transportband 21 eine Kartonauffaltung und der Lascheneinschlag verwirklicht werden.
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Durch den Einsatz von beispielsweise automatisiert steuerbaren pneumatischen Wegeventilen ist eine separate Ansteuerung der einzelnen Unterdruckkammern 22 möglich.
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Zusätzliche Vorteile sind eine einfache Konstruktion mit geringem Bauvolumen, die ohne zusätzliche Antriebstechnik auskommt.
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Ebenfalls wichtig ist hervorzuheben, dass die beschriebene Transportvorrichtung 01, insbesondere deren das Unterdruckkammern 22 beherbergende Gehäuse 20 umfassende Transporteinrichtung 02 in bestehende Vorrichtungen zum Umgang mit Artikeln nachgerüstet werden kann. Die Erfindung umfasst demnach auch einen Nachrüstsatz mit einer entsprechenden Transporteinheit 02.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Verbindung zwischen einer oder mehreren Unterdruckkammern 22 und einer oder mehrerer Unterdruckquellen 11 vermittels einfacher Luftleitungen aus Schlauch, einfacher Verrohrung oder Teleskopverrohrung 05 oder aus einer oder mehreren Kombinationen hiervon hergestellt sein kann.
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Bedarfsweise kann die Verbindung zwischen einer oder mehreren Unterdruckkammern 22 und einer oder mehrerer Unterdruckquellen 11 durch ein oder mehrere Handhebelventile 06 vorzugsweise individuell absperrbar sein. Im Falle eines Lecks an einer der Unterdruckkammern 22 kann diese gezielt stillgelegt werden, ohne die Funktion der verbleibenden Unterdruckkammern 22 zu beeinträchtigen. Darüber hinaus ist so eine Anpassung an verschieden große Kartonzuschnitte möglich. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, bei kleinen Kartonzuschnitten möglichst lückenlos aufeinanderfolgend Unterdruckkammern 22 vorzusehen, wohingegen es bei größeren Kartonzuschnitten genügen kann, dass von einer Reihe für kleine Kartonzuschnitte unmittelbar aufeinander folgend benötigte Unterdruckkammern 22 nur jede zweite mit einer Unterdruckquelle 11 in Verbindung steht. Hierdurch kann der Energiebedarf der Unterdruckquellen weiter verringert werden.
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Grundsätzlich können Handhebelventile 06 anstelle von beispielsweise automatisiert gesteuerten pneumatischen Wegeventilen oder automatisiert steuerbaren Magnetventilen zur Herstellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen einer oder mehreren Unterdruckkammern 22 und einer oder mehrerer Unterdruckquellen 11 vorgesehen sein.
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Als Unterdruckquelle 11 kommen grundsätzlich alle denkbaren Möglichkeiten in Frage, die es erlauben, bei einem sich anhand der angesaugten Falsch- oder Nebenluft einstellenden Massenstom ein zum Niederhalten eines Kartonzuschnitts mit auf diesem aufstehender Artikelgruppe notwendiges Druckverhältnis aufrecht zu erhalten, wie beispielsweise Unterdruck- und/oder Vakuumpumpen, wie etwa Flügelzellenpumpen, Radial- und/oder Axialgebläse, Ejektoren, Seitenkanalverdichter, um nur einige denkbare Ausgestaltungen zu nennen. Maßgeblich sind wie erwähnt deren maximal erzielbarer Massenstrom und deren aufrechterhaltbares Druckverhältnis.
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Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
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Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung und dem Betrieb von Anlagen und Vorrichtungen der Automatisierungstechnik gewerblich anwendbar, wo mit einer Vielzahl beispielsweise gleichartiger Artikel umgegangen werden muss, beispielsweise in der Automatisierungstechnik für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie und/oder in der Verpackungstechnik und in der Verpackungsindustrie.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Transportvorrichtung
- 02
- Transporteinrichtung
- 03
- weitere Transporteinrichtung
- 04
- Rahmenseitenteil
- 05
- Teleskopverrohrung
- 06
- Handhebelventil
- 10
- Transportstrecke
- 11
- Unterdruckquelle
- 20
- Gehäuse
- 21
- Transportband
- 22
- Unterdruckkammer
- 23
- Auflagefläche
- 24
- Ansaugöffnung
- 25
- Absaugöffnung
- 26
- Ende
- 27
- Umlenkeinrichtung
- 28
- Spanneinrichtung
- 29
- Spannrolle
- 50
- Rohrabschnitt
- 100
- Vorrichtung zum Umgang mit Artikeln
- 110
- Führungsgestänge
- 201
- Gehäuseseitenwand
- 211
- Obertrum
- 212
- Durchgangsöffnung
- 231
- Nut
- 232
- Nutgrund
- 233
- Nutrand
- 251
- Gewindestopfen
- P
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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