DE102023110834A1 - Device and method for rotating packaging containers - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) und ein Verfahren (300) zum Drehen von Verpackungsbehältnissen, insbesondere Versandtaschen (110), um einen vorgegebenen Drehwinkel, während die Versandtasche (110) auf einer Bearbeitungsstrecke (160) vorwärtsbewegt wird. Dazu wird die Versandtasche (110) mittels Saugern (152) auf dem Drehteller (150) eines Transportschlittens (140) fixiert, der mit einer im Wesentlichen die Vorrichtung umlaufenden, mechanisch angetriebenen Transportbahn (130) verbunden ist. Beim Durchfahren der Bearbeitungsstrecke (160) wird mittels Führung eines Hebelarms (154) des Drehtellers (150) durch eine Führungskurve (190) einer mechanischen Kurvenplatte (180), die Drehung der Versandtasche (110) parallel zur Transportbahn (130) um einen zur Transportrichtung senkrechten Winkel während der Vorwärtsbewegung realisiert. Nachdem die Drehung vollzogen und die Fixierung der Versandtasche (110) aufgehoben wurde, durchfährt der Transportschlitten (140) eine Rücklaufstrecke (170) und wird dabei zurück in die Ausgangswinkellage gedreht. Die vorgeschlagene Vorrichtung (100) eignet sich für den Einsatz im Herstellungsprozess von Versandtaschen (110) oder vergleichbaren flachen Gütern. The invention relates to a device (100) and a method (300) for rotating packaging containers, in particular shipping bags (110), by a predetermined angle of rotation while the shipping bag (110) is moved forwards on a processing path (160). For this purpose, the shipping bag (110) is fixed by means of suction cups (152) on the turntable (150) of a transport carriage (140), which is connected to a mechanically driven transport track (130) that essentially encircles the device. When traveling through the processing path (160), the rotation of the shipping bag (110) parallel to the transport track (130) by an angle perpendicular to the transport direction is realized during the forward movement by guiding a lever arm (154) of the turntable (150) by a guide curve (190) of a mechanical curve plate (180). After the rotation has been completed and the fixation of the shipping bag (110) has been released, the transport carriage (140) travels through a return path (170) and is rotated back to the starting angular position. The proposed device (100) is suitable for use in the manufacturing process of shipping bags (110) or comparable flat goods.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Drehen von Verpackungsbehältnissen, insbesondere Versandtaschen.The invention relates to a device and a method for rotating packaging containers, in particular shipping bags.
Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältnissen, insbesondere in Gestalt von Versandtaschen, auch Versandbeutel genannt, sind im Stand der Technik bekannt. Die im Wesentlichen flachen Versandtaschen werden dabei zumeist auf einer Bearbeitungsstrecke in Einzelschritten durch Falten und Kleben an verschiedenen Bearbeitungsstationen hergestellt. Die Bearbeitungsstationen sind dabei nacheinander entlang einer gleichbleibenden Transportrichtung aufgestellt. Da nicht jede Bearbeitungsstation das Zwischenprodukt in der gleichen Orientierung aufnehmen kann, ist das Drehen der Versandtaschen zwischen den verschiedenen Einzelschritten nötig. Die Drehung erfolgt dabei häufig um einem Winkel von 90°, um bspw. von einer Längszu einer Querausrichtung zu gelangen. Dies ist zum Beispiel zwischen einer Trennstation, welche aus langen Materialbahnen Einzelstücke heraustrennt und einer Faltstation, welche die Einzelstücke faltet, der Fall. Damit ein im Wesentlichen kontinuierlicher bzw. gleichförmig getakteter Vorschub der Zwischenprodukte gewährleistet ist, sollte die Drehung der Versandtaschen während der Vorwärtsbewegung zwischen den einzelnen Stationen erfolgen.Devices for producing packaging containers, in particular in the form of shipping bags, also called shipping pouches, are known in the art. The essentially flat shipping bags are usually produced on a processing line in individual steps by folding and gluing at different processing stations. The processing stations are set up one after the other along a constant transport direction. Since not every processing station can receive the intermediate product in the same orientation, it is necessary to rotate the shipping bags between the various individual steps. The rotation often takes place at an angle of 90°, for example in order to move from a longitudinal to a transverse orientation. This is the case, for example, between a separating station which separates individual pieces from long material webs and a folding station which folds the individual pieces. In order to ensure an essentially continuous or uniformly timed feed of the intermediate products, the shipping bags should be rotated during the forward movement between the individual stations.
Im Sinne einer hochgradig automatisierbaren und effizienten Produktion bei hoher Durchsatzrate ist deshalb die zuverlässige Drehung der Versandtaschen während der Vorwärtsbewegung besonders nutzbringend.In order to achieve a highly automated and efficient production with a high throughput rate, the reliable rotation of the mailing bags during the forward movement is particularly beneficial.
Aufgabe:Task:
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Versandtaschen während der Vorwärtsbewegung mit hoher Durchsatzrate zuverlässig um einen vorgegebenen Drehwinkel zu drehen. Zu diesem Zweck sollen eine geeignete Vorrichtung und ein damit durchführbares Verfahren angegeben werden.The object of the present invention is to reliably rotate shipping bags by a predetermined angle of rotation during the forward movement with a high throughput rate. For this purpose, a suitable device and a method that can be carried out with it are to be specified.
Lösung:Solution:
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Verwendung der Einzahl soll die Mehrzahl nicht ausschließen, was auch im umgekehrten Sinn zu gelten hat, soweit nichts Gegenteiliges offenbart ist. Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher beschrieben. Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous further developments of the subject matter of the independent claims are characterized in the subclaims. The wording of all claims is hereby made part of the content of this description by reference. The use of the singular is not intended to exclude the plural, which also applies in the opposite sense unless otherwise disclosed. Individual process steps are described in more detail below. The steps do not necessarily have to be carried out in the order given and the process to be described can also have further steps not mentioned.
In Bezug auf die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach ist eine Vorrichtung vorgesehen, die Verpackungsbehältnisse, insbesondere Versandtaschen, um einen vorgegebenen Drehwinkel dreht, während die Versandtaschen auf einer Bearbeitungsstrecke vorwärtsbewegt werden, mit einem mechanischen Antrieb, wobei der mechanische Antrieb eine umlaufende Transportbahn antreibt, und mit einem Transportschlitten, der mindestens zwei Schlittenachsen aufweist und mechanisch mit der Transportbahn verbunden ist.With regard to the device, the object is achieved according to the invention by a device having the features of claim 1. Accordingly, a device is provided which rotates packaging containers, in particular shipping bags, by a predetermined angle of rotation while the shipping bags are moved forward on a processing path, with a mechanical drive, wherein the mechanical drive drives a rotating transport track, and with a transport carriage which has at least two carriage axes and is mechanically connected to the transport track.
Weiterhin weist die Vorrichtung einen Drehteller auf, wobei der Drehteller drehbar auf dem Transportschlitten angeordnet ist. Ferner weist die Vorrichtung einen Sauger auf, wobei der Sauger ausgebildet sind, die Versandtasche auf dem Drehteller zu fixieren, sowie weiterhin Mittel zur Unterdruckversorgung, wobei die Mittel zur Unterdruckversorgung ausgebildet sind, den Sauger mit Unterdruck zu versorgen. Ferner weist die Vorrichtung eine Bearbeitungsstrecke auf, wobei die auf dem Drehteller fixierte Versandtasche auf der Bearbeitungsstrecke in Transportrichtung bewegt und dabei gedreht wird. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Rücklaufstrecke auf, wobei die Drehteller auf der Rücklaufstrecke entgegen der Transportrichtung bewegt und dabei zurück in die Ausgangswinkellage gedreht werden.The device also has a turntable, the turntable being arranged rotatably on the transport carriage. The device also has a suction device, the suction device being designed to fix the shipping bag on the turntable, and also means for supplying negative pressure, the means for supplying negative pressure being designed to supply the suction device with negative pressure. The device also has a processing section, the shipping bag fixed on the turntable being moved on the processing section in the transport direction and thereby rotated. The device also has a return section, the turntables being moved on the return section in the opposite direction to the transport direction and thereby rotated back to the starting angular position.
Zusätzlich weist die Vorrichtung eine mechanische Kurvenplatte auf, wobei die mechanische Kurvenplatte eine Führungskurve aufweist und wobei der Drehteller durch die Führungskurve der mechanische Kurvenplatte geführt wird. Die mechanische Kurvenplatte ist ausgebildet, eine Drehbewegung des Drehtellers beim Durchfahren der Bearbeitungsstrecke in der vorgegebenen Drehrichtung zu bewirken. Die mechanische Kurvenplatte ist weiterhin ausgebildet, beim Durchfahren der Rücklaufstrecke ein Zurückdrehen des Drehtellers in die Ausgangswinkellage zu bewirken, wobei die Drehung der Versandtasche während des Durchfahrens der Bearbeitungsstrecke und der Rücklaufstrecke parallel zur Transportbahn um eine zur Transportrichtung senkrechte Drehachse erfolgt.In addition, the device has a mechanical cam plate, wherein the mechanical cam plate has a guide cam and wherein the turntable is guided by the guide cam of the mechanical cam plate. The mechanical cam plate is designed to cause a rotary movement of the turntable when traveling through the processing section in the predetermined direction of rotation. The mechanical cam plate is also designed to cause the turntable to rotate back to the starting angular position when traveling through the return section, wherein the rotation of the shipping bag takes place parallel to the transport path around an axis of rotation perpendicular to the transport direction while traveling through the processing section and the return section.
Die Drehachse liegt bevorzugt in einem zentralen Bereich nahe dem Flächenschwerpunkt derjenigen Fläche der Versandtasche, die auf dem Drehteller aufliegt, so dass idealerweise eine Neuausrichtung oder Mittenzentrierung nach der Drehung entfallen kann. Da die Drehung während der Bewegung in Transportrichtung erfolgt, bewegt sich auch die Drehachse in Transportrichtung gesehen während der Drehung mit der Versandtasche mit. Die Verwendung von Transportschlitten mit mindestens zwei Schlittenachsen minimiert die Kippbewegungen des Transportschlittens beim Ein- und Auslauf.The axis of rotation is preferably located in a central area close to the center of gravity of the surface of the shipping bag that rests on the turntable, so that ideally a realignment or centering after rotation can be omitted. Since the rotation takes place during the movement in the transport direction, the axis of rotation also moves in the transport direction. hen with the shipping bag during rotation. The use of transport carriages with at least two carriage axes minimizes the tilting movements of the transport carriage during entry and exit.
Die Drehung erfolgt dabei vorzugsweise um 90°, um bei rechteckigen Versandtaschen einen Wechsel von einer Längs- zu einer Querausrichtung herbeizuführen. Bei nicht rechteckigen Formaten können aber auch andere Winkel vorteilhaft sein. Die Drehung kann um jeden anderen Winkel und ausgehend von jeder beliebigen Ausrichtung sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn erfolgen.The rotation is preferably carried out by 90° in order to change from a lengthwise to a crosswise orientation for rectangular mailing bags. However, other angles can also be advantageous for non-rectangular formats. The rotation can be carried out by any other angle and from any orientation, both clockwise and anti-clockwise.
Wenn man mehrere Drehteller in geeigneten Abständen auf der Transportbahn anordnet, wird ein kontinuierlicher Weitertransport der Versandtaschen über die Bearbeitungsstrecke gewährleistet. Als Mechanischer Antrieb wird bevorzugt ein Zahnriemenantrieb mit zwei Zahnriemen verwendet, wobei bspw. auch Kettenantriebe oder Zahnriemenantriebe mit einer anderen Anzahl Zahnriemen oder denkbar wären.If several turntables are arranged at suitable intervals on the conveyor track, continuous transport of the shipping bags along the processing line is ensured. A toothed belt drive with two toothed belts is preferably used as the mechanical drive, although chain drives or toothed belt drives with a different number of toothed belts are also conceivable.
Die Mittel zur Unterdruckversorgung der Sauger können eine permanente oder nur sporadische Versorgung bewirken, wobei in Kombination mit einer entsprechenden Steuerung die Stärke und Dauer der Fixierung gezielt beeinflusst werden kann. Die Verwendung von Saugern eliminiert eine aufwändige Mechanik unterhalb der Transportbahn und erleichtert gleichzeitig die Zugänglichkeit, insbesondere von oben. Die Versandtasche kann so zuverlässig und schnell auf dem Drehteller fixiert und bei Bedarf die Fixierung gleichermaßen wieder aufgehoben werden. Dies verbessert die Zuverlässigkeit und erhöht die Geschwindigkeit der Übergabe von einer Bearbeitungsstation zur nächsten. Auch der Ausgleich verschiedener Produktdicken wird vereinfacht, da für die Fixierung mittels Unterdruck in erster Linie die Beschaffenheit der Unterseite entscheidend ist und die Produktdicke nur eine untergeordnete Rolle spielt. Durch die zuverlässige Fixierung in Verbindung mit der wiederholgenauen Drehbewegung, welche durch das Zusammenwirken von Drehteller und mechanischer Kurvenplatte realisiert wird, ist auch die Drehung weicher Produkte vereinfacht bzw. überhaupt erst möglich. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Versandtasche durch einen von oben, ggf. auch von der Seite oder von unten angreifenden Niederhalter auf dem Drehteller fixiert wird.The means for supplying the suction cups with vacuum can provide a permanent or sporadic supply, whereby the strength and duration of the fixation can be specifically influenced in combination with an appropriate control system. The use of suction cups eliminates complex mechanics below the transport track and at the same time makes it easier to access, especially from above. The shipping bag can thus be reliably and quickly fixed on the turntable and the fixation can be removed again if necessary. This improves reliability and increases the speed of transfer from one processing station to the next. The compensation of different product thicknesses is also made easier, since the condition of the underside is primarily decisive for the fixation using vacuum and the product thickness only plays a subordinate role. The reliable fixation in conjunction with the repeatable rotational movement, which is achieved through the interaction of the turntable and the mechanical cam plate, also simplifies the rotation of soft products or makes it possible in the first place. In addition, it can be provided that the shipping bag is fixed on the turntable by a hold-down device that acts from above, possibly also from the side or from below.
Wenn die Vorrichtung eine Anlaufstrecke vor dem in Transportrichtung gesehenen Anfang der Bearbeitungsstrecke und eine Auslaufstrecke hinter dem in Transportrichtung gesehenen Ende der Bearbeitungsstrecke aufweist und Anlauf- sowie Auslaufstrecke so angeordnet sind, dass sich jeweils das der Bearbeitungsstrecke abgewandte Ende auf einer geringeren Höhe befindet als das der Bearbeitungsstrecke zugewandte Ende, wird der Winkel, unter dem der Transportschlitten auftaucht verringert. Dies minimiert Kippbewegungen des Transportschlittens und reduziert die Relativgeschwindigkeit des Transportschlittens gegenüber der Versandtasche, was den Verschleiß der Sauger minimiert und dafür sorgt, dass die Sauger die Versandtasche bei der Übergabe nicht anheben. Dies wäre ungenauer und fehleranfälliger.If the device has a run-in section in front of the beginning of the processing section as seen in the transport direction and a run-out section behind the end of the processing section as seen in the transport direction, and the run-in and run-out sections are arranged in such a way that the end facing away from the processing section is at a lower height than the end facing the processing section, the angle at which the transport carriage appears is reduced. This minimizes tilting movements of the transport carriage and reduces the relative speed of the transport carriage compared to the shipping bag, which minimizes wear on the suction cups and ensures that the suction cups do not lift the shipping bag during transfer. This would be less precise and more prone to errors.
Weisen die Transportschlitten bevorzugterweise zwei Schlittenachsen auf, wird das Kippen der außen liegenden Sauger über die Transportbahn vermieden. Wenn die bevorzugterweise zwei Schlittenachsen des Transportschlittens so über bevorzugterweise zwei Lineargelenke oder über zwei gleitend gelagerte starre Achsen in Transportrichtung verbunden sind, dass der Abstand zwischen den Schlittenachsen, der sog. Führungsabstand, veränderlich ist, kann die Wegdifferenz zwischen Transportbahn und Transportschlitten insbesondere an Umlenkpunkten kompensiert werden. Da an den konzentrischen Umlenkpunkten zwischen Bearbeitungsstrecke und Rücklaufstrecke die Transportbahn einen Bogen, der Transportschlitten aber eine Sehne beschreibt, liegt eine Wegdifferenz zwischen beiden vor. Es ist für einen zuverlässigen und möglichst gleichförmigen Betrieb besonders günstig, diese Wegdifferenz durch den mittels Lineargelenken oder gleitend gelagerten starren Achsen veränderlichen Führungsabstand zu kompensieren.If the transport carriages preferably have two carriage axes, the tipping of the external suction cups over the transport track is avoided. If the preferably two carriage axes of the transport carriage are connected in the transport direction via preferably two linear joints or via two slidingly mounted rigid axes in such a way that the distance between the carriage axes, the so-called guide distance, is variable, the path difference between the transport track and the transport carriage can be compensated, especially at deflection points. Since at the concentric deflection points between the processing path and the return path the transport path describes an arc, but the transport carriage describes a chord, there is a path difference between the two. It is particularly advantageous for reliable and as uniform as possible operation to compensate for this path difference by the guide distance, which can be varied using linear joints or slidingly mounted rigid axes.
Ist der Transportschlitten mit einem Hebelarm versehen, der bevorzugt mehrere Kurvenrollen aufweist, die entlang der Führungskurve der mechanischen Kurvenplatte geführt werden können, wird die Zuverlässigkeit der Führung erhöht und die Drehbewegung des Drehtellers besonders zuverlässig und effizient eingeleitet.If the transport carriage is provided with a lever arm, which preferably has several cam rollers that can be guided along the guide curve of the mechanical cam plate, the reliability of the guide is increased and the rotational movement of the turntable is initiated particularly reliably and efficiently.
Wenn die Führungskurve derart ausgebildet ist, dass gleichzeitig an beiden Außenwänden jeweils mindestens eine Kurvenrolle mit der Führungskurve in Kontakt ist, die Führung also umlaufend erfolgt, wird die Wiederholgenauigkeit der am Hebelarm bewirkten Bewegung durch diese umlaufende Führung erhöht. Besonders bevorzugt ist eine Kombination aus umlaufender Führung und Innenführung, wobei gleichzeitig sowohl an beiden Außenwänden als auch an mindestens einer Innenwand eine Kurvenrolle an der Führungskurve anliegt. Denkbar sind aber auch reine Innen- bzw. Außenführungen und Kombinationen aus den hier genannten Führungsarten.If the guide curve is designed in such a way that at least one cam roller is in contact with the guide curve on both outer walls at the same time, i.e. the guide is circulating, the repeatability of the movement caused by the lever arm is increased by this circulating guide. A combination of circulating guide and inner guide is particularly preferred, with a cam roller resting on the guide curve on both outer walls and at least one inner wall at the same time. Pure inner or outer guides and combinations of the guide types mentioned here are also conceivable.
Entspricht der Drehwinkel dem von zwei benachbarten Seiten der Versandtasche eingeschlossenen Winkel, kann eine Vielzahl verschiedener Formate an Versandtaschen gedreht werden, ohne dass die mechanische Kurvenplatte angepasst oder gar ausgetauscht werden muss.If the angle of rotation corresponds to that set by two adjacent sides of the envelope, closed angle, a variety of different formats of mailing bags can be rotated without having to adjust or even replace the mechanical curve plate.
Wenn die Vorrichtung eine Oberführung aufweist und die Oberführung eine zur Bearbeitungsstrecke parallele Fläche aufweist, die derart positioniert ist, dass eine unter ihr durchbewegte Versandtasche mit der parallelen Fläche in Kontakt kommt, sobald sich die Versandtasche wölbt, wird eine zu starke Verformung der Versandtaschen verhindert, welche die sichere Drehung der Versandtasche erschweren würde.If the device has an upper guide and the upper guide has a surface parallel to the processing path, which is positioned such that a shipping bag moving underneath it comes into contact with the parallel surface as soon as the shipping bag bulges, excessive deformation of the shipping bags is prevented, which would make it difficult to rotate the shipping bag safely.
In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Unterdruckversorgung der Sauger über einen Zahnriemen mit einem abgeflachten Bereich, in dem sich Sauglöcher befinden und Vakuumnocken an den Schlittenachsen des Transportschlittens. Dies erfolgt ausgehend von einer Unterdruckquelle, die mit mindestens einem Steuerventil verbunden ist, über eine Vakuumschiene, wobei die Vakuumschiene mit mindestens einer vorzugsweise schlitzförmigen Versorgungsbohrung versehen ist. Die Versorgungsbohrung ist mit dem Steuerventil verbunden. Die Vakuumschiene ist bevorzugt unterhalb des Zahnriemens angeordnet. Der Zahnriemen wird im Betrieb bevorzugt enganliegend so über die Vakuumschiene geführt, dass sich die Sauglöcher zumindest zeitweise über der Versorgungsbohrung der Vakuumschiene befinden.In a preferred embodiment, the vacuum supply to the suction devices is carried out via a toothed belt with a flattened area in which suction holes are located and vacuum cams on the carriage axes of the transport carriage. This is carried out from a vacuum source that is connected to at least one control valve, via a vacuum rail, whereby the vacuum rail is provided with at least one preferably slot-shaped supply hole. The supply hole is connected to the control valve. The vacuum rail is preferably arranged below the toothed belt. During operation, the toothed belt is preferably guided tightly over the vacuum rail so that the suction holes are at least temporarily located above the supply hole of the vacuum rail.
Ausgehend von der Unterdruckquelle wird so über das Steuerventil, die Versorgungsbohrung in der Vakuumschiene und die Sauglöcher im abgeflachten Teil des Zahnriemens ein durchgängiger Luftkanal gebildet, wenn sich das Saugloch über der Versorgungsbohrung befindet. Es entsteht in diesem Moment also ein durchgängiger Luftkanal zwischen dem stationären Teil der Vorrichtung (Vakuumschiene, etc.) und dem linear bewegten Teilsystem (Zahnriemen, Transportschlitten, etc.).Starting from the vacuum source, a continuous air channel is formed via the control valve, the supply hole in the vacuum rail and the suction holes in the flattened part of the toothed belt when the suction hole is located above the supply hole. At this moment, a continuous air channel is created between the stationary part of the device (vacuum rail, etc.) and the linearly moving subsystem (toothed belt, transport carriage, etc.).
Dieser Luftkanal reicht weiter über einen Durchlass im Vakuumnocken an einer Schlittenachse, die bevorzugt als Hohlwelle ausgestaltet ist, durch die Schlittenachse selbst, bis hin zu einem Hohlzylinder im Drehteller, der sich im Zentrum des Drehtellers befindet und parallel zu dessen Drehachse ausgerichtet ist. Der Hohlzylinder weist wiederum mehrere Aussparungen auf. Diese Aussparungen sind umlaufend so angeordnet, dass unabhängig von der Orientierung des Drehtellers jederzeit eine durchgängige Verbindung zwischen dem Hohlzylinder des Drehtellers und der hohlen Schlittenachse besteht. Mit dem Hohlzylinder selbst sind schließlich die einzelnen Sauger über jeweils einen eigenen Luftkanal verbunden. Befindet sich ein Saugloch über einer Versorgungsbohrung verbindet der entstehende Luftkanal den stationären Teil der Vorrichtung über den Vakuumnocken mit dem linear bewegten Teilsystem und über die Aussparungen im Hohlzylinder das linear bewegte Teilsystem mit den sich drehenden Saugern. In der Praxis beträgt das Druckniveau an den mit Papier bedeckten Saugern bevorzugt etwa 200-300 mbar. Auch niedrigere oder höhere Drücke sind denkbar. Der durch diesen Aufbau entstehende Leckagevolumenstrom am Kontakt zwischen Zahnriemen und Vakuumschiene kühlt zudem den Zahnriemen.This air channel extends further via a passage in the vacuum cam on a carriage axis, which is preferably designed as a hollow shaft, through the carriage axis itself, to a hollow cylinder in the turntable, which is located in the center of the turntable and is aligned parallel to its axis of rotation. The hollow cylinder in turn has several recesses. These recesses are arranged all around so that, regardless of the orientation of the turntable, there is always a continuous connection between the hollow cylinder of the turntable and the hollow carriage axis. Finally, the individual suction cups are each connected to the hollow cylinder itself via their own air channel. If a suction hole is located above a supply hole, the resulting air channel connects the stationary part of the device to the linearly moving subsystem via the vacuum cam and the linearly moving subsystem to the rotating suction cups via the recesses in the hollow cylinder. In practice, the pressure level on the suction cups covered with paper is preferably around 200-300 mbar. Lower or higher pressures are also conceivable. The leakage volume flow resulting from this structure at the contact between the timing belt and the vacuum rail also cools the timing belt.
Durch entsprechende Positionierung der Versorgungsbohrungen und Ventilsteuerung kann so die Unterdruckversorgung gezielt an beliebigen Stellen der Bearbeitungsstrecke beeinflusst werden. Dadurch kann die Fixierung der Versandtasche während der Bearbeitung variabel, präzise und zuverlässig beeinflusst werden.By positioning the supply holes and valve control accordingly, the vacuum supply can be specifically influenced at any point along the processing line. This means that the fixation of the shipping bag during processing can be influenced variably, precisely and reliably.
Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10, wonach zunächst die Versandtasche auf dem Drehteller eines Transportschlittens mittels Unterdruck fixiert wird, anschließend der Transportschlitten durch eine umlaufende Bearbeitungsstrecke gefahren und die Versandtasche während des Durchfahrens parallel zur Transportbahn um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine zur Transportrichtung senkrechte Drehachse gedreht und der Drehteller beim Durchfahren einer Rücklaufstrecke zurück in die Ausgangswinkellage gedreht wird.The object is further achieved according to the invention by a method with the features of claim 10, according to which the shipping bag is first fixed on the turntable of a transport carriage by means of negative pressure, then the transport carriage is moved through a rotating processing section and the shipping bag is rotated parallel to the transport path by a predetermined angle of rotation about an axis of rotation perpendicular to the transport direction while traveling through it and the turntable is rotated back to the starting angular position when traveling through a return section.
Im Übrigen lassen die auf die Vorrichtung bezogenen Merkmale und Vorteile entsprechend auf das Verfahren übertragen, und umgekehrt, so dass an dieser Stelle auf weitere Wiederholungen verzichtet werden kann.Moreover, the features and advantages relating to the device can be transferred to the method, and vice versa, so that further repetition can be dispensed with at this point.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich allein oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle - nicht genannten - Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle.Further details and features emerge from the following description of a preferred embodiment in conjunction with the figures. The respective features can be implemented alone or in combination with one another. The possibilities for solving the problem are not limited to the embodiment. For example, range information always includes all - not mentioned - intermediate values and all conceivable sub-intervals.
Das Ausführungsbeispiel ist in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:
-
1 eine Ansicht von schräg oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Drehen von Verpackungsbehältnissen; -
2 eine Ansicht von schräg oben auf einen Transportschlitten der Vorrichtung aus1 ; -
3 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsstrecke der Vorrichtung aus1 ; -
4 eine Detailansicht des Querschnitts der Bearbeitungsstrecke der Vorrichtung aus1 betreffend die Anlauf- bzw. Auslaufstrecke; -
5 eine Detailansicht des Querschnitts der Vorrichtung aus1 betreffend die Führung des Drehtellers, und -
6 eine Detailansicht von schräg oben auf die Vorrichtung aus1 betreffend die Unterdruckversorgung der Sauger.
-
1 a view obliquely from above of the device according to the invention for rotating packaging containers; -
2 a view from above of a transport carriage of the device1 ; -
3 a top view of the processing section of the device1 ; -
4 a detailed view of the cross-section of the processing section of the device1 concerning the approach and exit sections; -
5 a detailed view of the cross-section of the device1 concerning the guidance of the turntable, and -
6 a detailed view from above of the device1 concerning the vacuum supply of the suction cups.
Die Transportschlitten 140 werden innerhalb der Bearbeitungsstrecke 160 in Transportrichtung bewegt (hier im Beispiel von rechts nach links), wobei die Bearbeitungsstrecke 160 entlang der Längsrichtung der Vorrichtung 100 ausgerichtet ist, vorzugsweise in horizontaler Lage. Auf der Unterseite der Vorrichtung 100 wird durch die Transportbahn 130 eine Rücklaufstrecke 170 gebildet. Die Transportschlitten 140 werden innerhalb der Rücklaufstrecke 170 entgegen der Transportrichtung bewegt, wobei die Rücklaufstrecke 170 entlang der Längsrichtung der Vorrichtung 100 ausgerichtet, vorzugsweise in horizontaler Lage. Eine mechanische Kurvenplatte 180 mit einer Führungskurve 190 ist unterhalb der Transportbahn 130 angeordnet. Die mechanische Kurvenplatte 180 ist dabei vorzugsweise umlaufend gestaltet und unter der Transportbahn 130 positioniert. Die Führungskurve 190 ist vorzugsweise unterbrechungsfrei gestaltet. Denkbar ist zudem, dass die Führungskurve 190 nicht als durchgängiger Körper über die gesamte Bearbeitungsstrecke 160 realisiert ist, sondern Unterbrechungen aufweist.The
Die Drehteller 150 werden beim Durchfahren der Transportbahn 130 durch die Führungskurve 190 geführt, vorzugsweise mit Hilfe von Kurvenrollen (vgl. hierzu
Beginn, Ende, Richtung, Umfang und zeitlicher Ablauf der jeweiligen Drehbewegung werden dabei durch das Zusammenwirken des Drehtellers 150 mit dem Verlauf der Führungskurve 190 vorgegeben. Auf diese Weise kann die Drehung der Versandtasche 110 auf der Bearbeitungsstrecke 160 individuell angepasst werden. Durch die umlaufende Gestaltung der Transportbahn 130 und der mechanischen Kurvenplatte 180 stehen die Drehteller 150 nach dem Zurückdrehen in Ausgangswinkellage auf der Rücklaufstrecke 170 wieder für die Aufnahme einer nächsten Versandtasche 110 bereit. Auf diese Weise kann die Drehung der Versandtasche 110 mit hoher Wiederholgenauigkeit sowie hoher Durchsatzrate durchgeführt werden.The start, end, direction, extent and timing of the respective rotary movement are determined by the interaction of the rotary table 150 with the course of the
Die Schlittenachsen 142 des Transportschlittens 140 sind parallel zueinander an gegenüberliegenden Enden des Transportschlittens 140 angeordnet und jeweils mit beiden Zahnriemen 230 mechanisch verbunden. Die Schlittenachsen 142 sind bevorzugt als drehbar gelagerte Hohlwellen (vgl.
Die mechanische Kurvenplatte 180 weist eine Führungskurve 190 mit einem bevorzugten Verlauf auf, der die Drehung der Versandtasche 110 beim Durchfahren der Bearbeitungsstrecke 160 um 90° im Gegenuhrzeigersinn bewirkt. Die Versandtasche 110 ist am Anfang der Bearbeitungsstrecke 160 längs zur Transportrichtung ausgerichtet und wird so lange gedreht, bis sie quer zur Transportrichtung ausgerichtet ist.The
Die Auslaufstrecke 164 (nicht in
Im Betrieb wird der Zahnriemen 230 eng aufliegend so über die Vakuumschiene 212 geführt, dass sich das Saugloch 250 zumindest zeitweise so über den Versorgungsbohrungen 220 befindet, dass ein durchgängiger Luftkanal vom Sauger 152 bis zum Steuerventils 210 entsteht. Der Luftkanal kann gedanklich in zwei Teile aufgeteilt werden: Im stationären Teil der Vorrichtung 100 verläuft er von der Unterdruckquelle durch das Steuerventil 210, sowie weiter durch die schlitzförmigen Versorgungsbohrungen 220 in der Vakuumschiene 212. Im über die Vakuumschiene 212 linear bewegten Teilsystem verläuft er durch das Saugloch 250 im abgeflachten Teil des Zahnriemens 230, den Vakuumnocken 260 und die entsprechende hohle Schlittenachse 142 des Transportschlittens 140 bis zum Sauger 152. Befindet sich im Betrieb das Saugloch 250 über einer Versorgungsbohrung 220 bilden die beiden beschriebenen Luftkanäle einen einzigen durchgängigen Luftkanal.During operation, the
Auf diese Weise können die Sauger 152 auf der Bearbeitungsstrecke 160 gezielt mit Unterdruck versorgt werden. Die Versandtasche 110 (nicht in
Bezugszeichenlistelist of reference symbols
- 100100
- Vorrichtungdevice
- 110110
- Versandtascheshipping bag
- 120120
- Mechanischer AntriebMechanical drive
- 130130
- Transportbahntransport track
- 140140
- Transportschlittentransport carriage
- 142142
- Schlittenachsecarriage axis
- 144144
- Lineargelenklinear joint
- 150150
- Drehtellerturntable
- 152152
- SaugerMammal
- 154154
- Hebelarmlever arm
- 156156
- Kurvenrollecam roller
- 160160
- Bearbeitungsstreckeprocessing line
- 162162
- Anlaufstreckerun-up track
- 164164
- Auslaufstreckerun-off stretch
- 170170
- Rücklaufstreckereturn path
- 180180
- mechanische Kurvenplattemechanical cam plate
- 190190
- Führungskurveguide curve
- 200200
- Mittel zur Unterdruckversorgungmeans of negative pressure supply
- 210210
- Steuerventilcontrol valve
- 212212
- Vakuumschienevacuum rail
- 220220
- Versorgungsbohrungsupply well
- 230230
- Zahnriementiming belt
- 240240
- abgeflachter Bereichflattened area
- 250250
- Sauglöchersuction holes
- 260260
- Vakuumnockenvacuum cams
- 270270
- Luftkanalair duct
- 300300
- VerfahrenProceedings
Claims (9)
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