[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatisierten Packplatz sowie ein Verfahren zum automatischen Beladen von Ladungsträgern mit Stückgütern, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers einen Stapel darauf bilden, und zum automatisierten Umwickeln des Stapels mit einer Folie.

[0002] Wickelvorrichtungen (Umwickler) werden in der Kommissionier- technik seit langem eingesetzt. Es gibt im Wesentlichen drei Typen von Wickelsystemen, die sich grob in halbautomatische und vollautomatische Systeme unterteilen lassen. Die Typisierung erfolgt im Wesentlichen leistungsabhängig.

[0003] Ein erster Wickelmaschinentyp kann bis zu 35 Ladungsträger (Europaletten, Rollcontainer, etc.) bzw. die darauf gestapelten Stückgüter pro Stunde mit einer dehnbaren, vorzugsweise wärmeverschweißbaren, Folie umwickeln. Dieser erste Typ wird überwiegend halbautomatisch betrieben, das heißt, die zu umwickelnden Ladungsträger werden manuell an eine fest vorgegebene Umwickelungsposition gefahren, dort abgesetzt und anschließend vollautomatisch von der Wickelvorrich- tung mit der Folie umwickelt. Die Wickelvorrichtung weist dazu üblicherweise einen vertikal ausgerichteten, starren Mast mit einem starren in horizontaler Richtung orientierten Galgen auf. Unterhalb des Galgens ist ein Rotationsarm mit höhenverstellbarem Wickelkopf angeordnet. Der Rotationsarm ist drehbar im Galgen gelagert. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, den Ladungsträger mit dem Wickelkopf zu umkreisen, so dass, wenn sich die Höhe des Wickelkopfs während des Umkreisens ändert, der Stapel vollständig mit der Folie umwickelt wird. Wickelvorrichtungen des ersten Typs werden zum Beispiel von den Firmen SIGNODE®; WULFTEC® und STREMA® angeboten.

[0004] Bei einer alternativen Ausführungsform des ersten Typs wird der Ladungsträger auf einen Drehtisch gestellt und der Wickelkopf ist nur noch höhenverstellbar und ansonsten starr. Um den Ladungsträger zu umwickeln, wird der Drehtisch gedreht und der Wickelkopf lediglich in der Höhe verfahren. Der Wickelkopf bewegt sich dabei aber nicht um den Ladungsträger herum.

[0005] Bei einem zweiten Typ von Wickelvorrichtungen mit Rotationsarm wird das säulenartige Gestell des ersten Typs durch ein portalartiges, mehrbeiniges Portal ersetzt. Üblicherweise weisen Portale drei bis vier vertikale Beine auf. Unterhalb eines horizontalen Querträgers des Portals wird dann der Rotationsarm mit integriertem Wickelkopf drehbar angeordnet. Der zweite Typ wird entweder halbautomatisch oder vollautomatisch betrieben. Bei der vollautomatischen Ausführung führt eine Fördertechnik unter dem Portal hindurch, mit der die zu umwickelnden Ladungsträger automatisiert zugeführt und abtransportiert werden. So lassen sich bis zu 60 Ladungsträger (zum Beispiel Europaletten) pro Stunde umwickeln.

[0006] Beim dritten Typ von Wickelvorrichtungen wird der Rotationsarm unterhalb des Portals durch einen stationären Ring ersetzt. Bei der Standardausführung des dritten Typs verfügt das Portal über einen Hubantrieb, der den Wickelring über eine Palettenhöhe auf- und abfahren lässt, wobei die Wickeleinheit im Ring um die Palette rotiert und somit die auf- und absteigende Wicklung erzeugt. Die Palette muss zum Zweck des Wickeins in den Wickler eingefahren werden. Bei einer Variante des dritten Typs ist der Wickelring fest unter einer Arbeitsbühne installiert. Die Palette wird dort durch den Ring angehoben oder abgesenkt. Der Wickelkopf kreist - in der Höhe starr - um den Ladungsträger, während der Ladungsträger mittels einer geeigneten Hubvorrichtung durch den Ring hindurchgeführt wird. Mit dem dritten Typ können bis zu 90 Ladungsträger (insbesondere Europaletten) pro Stunden mit einer Folie umwickelt werden.

[0007] Allen drei Typen ist gemein, dass die fertig beladenen Ladungsträger bewegt werden müssen, um mit der Folie umwickelt zu werden. Ein Packort und der Umwicklungsort fallen auseinander. Während des Transports eines fertig beladenen Ladungsträgers zum Umwicklungsort können die geschichteten Stückgüter verrutschen und schon bereits umfallen, bevor der Stapel umwickelt wird.

[0008] Des Weiteren geht kostbare Zykluszeit verloren, weil die Ladungsträger zwischen dem Packort und dem Umwicklungsort bewegt werden müssen. Diese Bewegung erfolgt üblicherweise langsam, um ein Verrutschen der geschichteten Stückgüter zu verhindern.

[0009] Die Dokumente US 5,873,214 und 4,995,224 zeigen Pack- und Wickelstationen im Sinne der oben erwähnten Typen. Das Dokument US 5,432,163 zeigt eine Wickelvorrichtung gemäß dem ersten Typ. Die Pack- und Wickelstation der US 5,873,214 zeichnet sich dadurch aus, dass ein Greifer zum Packen eines Stückgutstapels auf eine Palette und zum Halten eines isoliert vorgesehenen Wickelkopfs eingesetzt wird. Der Wickelkopf wird in einem Randbereich eines Aktionsraums des Greifers gepuffert und bei Bedarf vom Greifer gegriffen und um den Stückgutstapel herumgeführt. Der Greifer weist ein mehrbeiniges Gestell auf, das einen Ring um- fasst. Im Ring ist eine lineare Führung drehbar gelagert. Die Führung lässt sich im Ring drehen. An der Führung ist das Fahrgestell des Greifers linear beweglich gelagert. [0010] Eine Umwicklung am Packort ist nicht möglich, wenn Packroboter (Portalroboter, Knickarmroboter, etc.) eingesetzt werden. Packroboter benötigen einen ausreichend großen Aktionsraum, in dem sie sich frei bewegen können müssen, ohne mit anderen Maschinen zu kollidieren. Deshalb werden die Ladungsträger vom Packort zum Umwickler transportiert.

[0011] Wickelvorrichtungen selbst hingegen sollten relativ nahe an den zu umwickelnden Ladungsträgern angeordnet werden, um die Folie mit einer ausreichend hohen Kraft straff um den Stapel aus Stückgütern führen zu können.

[0012] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen automatisierten Packplatz und ein Verfahren zum automatisierten Beladen und Umwickeln von Ladungsträgern bereitzustellen, wobei eine Leistung von 50 Ladungsträgern pro Stunde und mehr erzielt wird.

[0013] Diese Aufgabe wird mit einem automatisierten Packplatz zum automatisierten Beladen von Ladungsträgern mit Stückgütern, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers einen Stapel darauf bilden, und zum automatisierten Umwickeln des Stapels mit einer Folie gelöst, wobei der Packplatz aufweist: einen Packroboter, der den Ladungsträger an einer fest vorgegebenen Packposition mit Stückgütern belädt, die dem Packroboter vorzugsweise über eine Stückgut-Fördertechnik zugeführt werden, und der während des Beiadens innerhalb eines Aktionsraums agiert, der frei von anderen Gegenständen sein muss, um automatische Ladebewegungen des Packroboters nicht zu stören; und einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung, die ein Gestell aufweist, welches zur Aufnahme von Kräften, die während des Umwickeins des Stapels mit der Folie auftreten, und zur Weiterleitung der Kräfte in eine Umgebung des Packplatzes geeignet ist und an welchem ein angetriebener Rotationsarm derart drehbar gelagert ist, dass ein mit dem Rotationsarm drehbar verbundener, vertikal an einem Rotationsmast verstellbarer Wickelkopf auf einer Kreisbahn höhenverstellbar um den Stapel, der nach einer abgeschlossenen Beladung auf der fest vorgegebenen Packposition verbleibt, rotiert; wobei die Rotati- onsarm-Wickelvorrichtung zwischen einer Ruhestellung außerhalb des Aktionsraums und einer Wickelstellung innerhalb des Aktionsraums beweglich gelagert ist.

[0014] Um den Ladungsträger nach einer erfolgten Beladung mit Stückgütern nicht zum Zwecke der Umwicklung bewegen zu müssen, wird neben dem fest angeordneten Packroboter eine beweglich gelagerte Rotationsarm-Wickelvorrichtung vorgesehen, die vorzugsweise nur ein Standbein aufweist und die aus einer Ruhestellung außerhalb des Aktionsraums des Packroboters in eine Wickelstellung innerhalb des Aktionsraums des Packroboters beweglich ist. Während der Packroboter den Ladungsträger belädt und den Stückgutstapel darauf bildet, befindet sich die Rotationsarm-Wickelvorrichtung außerhalb des Aktionsraums des Packroboters. So ist gewährleistet, dass der Packroboter ausreichend Platz zum Beladen des Ladungsträgers hat, ohne mit der Wickelvorrichtung zu kollidieren. Wenn der Packroboter mit der Stapelbildung fertig ist, wird er in seine eigene Ruhestellung zurückbewegt, um Platz für die Wickelvorrichtung zu schaffen. Die Rotationsarm-Wickelvorrichtung wird dann in den Aktionsraum hineinbewegt, so dass der Rotationsarm mit seinem Wickelkopf um den beladenen Ladungsträger herumkreisen kann. Der beladene Ladungsträger verbleibt während diesen Vorgängen aber immer an ein und derselben Stelle, das heißt, er wird nicht bewegt. Auf diese Weise schafft es die vorliegende Erfindung, sowohl den Packvorgang als auch den Umwicklungsvorgang vollautomatisiert durchzuführen, ohne die Integrität des Stückgutstapels zu gefährden.

[0015] Die Rotationsarm-Wickelvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist dabei so dimensioniert und ausgelegt, dass der Wickelkopf während des Umwickeins möglichst nahe am Stapel ist. Je näher der Wickelkopf am Stapel ist, desto geringer sind die Auslenkungen des Wickelkopfs, die durch ein Aufschaukeln beim Wickeln hervorgerufen werden. Dies reduziert wiederum den Raumbedarf der Wickelvorrichtung. Die Wickelvorrichtung und der Packroboter können also auf engstem Raum benachbart zueinander angeordnet werden. Je näher der Packroboter an der Wickelvorrichtung steht, desto kürzer sind die Zeiten, die benötigt werden, um die Wickelvorrichtung in den Aktionsraum des Packroboters zu bringen. Dies ist ein Grund für einen erhöhten Durchsatz bzw. die erhöhte Leistung des Packplatzes der vorliegenden Erfindung.

[0016] Ein anderer Grund für die erhöhte Leistung ist in der massiven Ausgestaltung des Gestells zu sehen. Das Gestell ist so dimensioniert und ausgelegt, dass hohe Kräfte in das Gestell eingeleitet und an die Umgebung des Packplatzes (Hallendecke, Hallenboden, Hallenwand, Arbeitsbühne, etc.) abgegeben werden können. Die hohen Kräfte treten insbesondere dann auf, wenn sich der Wickelkopf schnell um den Stapel dreht. Üblicherweise werden Europaletten oder Rollcontainer - insbesondere im LebensmitteL/Einzelhandel -mit zum Beispiel einer Grundfläche von 1.200 x 800 mm und mit Höhe von bis zu 2 Meter mit Stückgütern beladen.

[0017] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gestell stationär relativ zum Packroboter angeordnet und weist einen drehbar, an einem stationären, vorzugsweise einzigen, Hauptmast (Standbein) des Gestells gelagerten Schwenkarm auf, in welchem der Rotationsarm drehbar gelagert ist, wobei der Schwenkarm aus einer ersten Stellung außerhalb des Aktionsraums in eine zweite Stellung innerhalb des Aktionsraums schwenkbar ist.

[0018] Eine Möglichkeit, die Rotationsarm-Wickelvorrichtung in den Aktionsraum des Packroboters hineinzubewegen, besteht darin, einen Schwenkarm des stationär angeordneten Gestells der Rotationsarm-Wickelvorrichtung schwenkbar zu lagern. In einer ersten Stellung ist der Schwenkarm außerhalb des Aktionsraums. In einer zweiten Stellung ist er innerhalb des Aktionsraums. Die Wege zum Einbringen der Rotationsarm -Wickelvorrichtung sind damit äußerst kurz. Das Gestell ist fest installiert und bewegt sich nicht. Damit können die beim Umwickeln auftretenden Kräfte einfach und sicher in das Gestell eingeleitet und von dort in die Umgebung des Packplatzes weitergeleitet werden. Der stationäre Hauptmast des Gestells kann einbeinig ausgebildet sein und fest mit zum Beispiel einem Hallenboden verschraubt sein. Alternativ kann das Gestell natürlich auch an einer Wand oder einer Decke der Halle oder an einer Arbeitsbühne montiert sein. [0019] Vorzugsweise weist der Schwenkarm einen im Wesentlichen radial orientierten Schwenkgalgen und einen im Wesentlichen axial orientierten Schwenkmast auf, wobei der Schwenkmast parallel zum stationären Hauptmast orientiert ist, und wobei der stationäre Hauptmast ein Fußelement aufweist, das ausgelegt ist, fest mit der Umgebung des Packplatzes verbunden zu werden und die beim Umwickeln in der Rotationsarm-Wickelvorrichtung auftretenden Kräfte, vorzugsweise mittels eines mit der Umgebung fest verbindbaren, mehrbeinigen Standfußes in die Umgebung zu leiten.

[0020] Durch das Vorsehen eines zweiten Mastes, der die Schwenkbewegung ausführt, kann der Hauptmast des Gestells massiv und schwer ausgebildet sein und fest mit der Umgebung des Packplatzes verbunden werden. Der Hauptmast kann zum Beispiel mit einem Hallenboden verschraubt werden. Der Hauptmast des Gestells nimmt dann die Kräfte ohne Weiteres auf und leitet sie an die Umgebung weiter.

[0021] Insbesondere ist das Fußelement derart angeordnet und ausgelegt, dass der Schwerpunkt der Schwenkbewegung näher zur Umgebung liegt.

[0022] Je näher der Schwerpunkt zum Hallenboden orientiert ist, desto weniger gerät die Wickelvorrichtung während eines Umwicklungsvorgangs in Schwingung. Die Gewichte der Rotationsarm-Wickelvorrichtung werden deshalb vorzugsweise so verteilt und koordiniert, dass der Schwerpunkt eher näher als entfernt zur Umgebung liegt.

[0023] In diesem Zusammenhang hat es sich zum Beispiel als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Schwenkantrieb des Schwenkarms im oder am Fußelement befestigt ist. [0024] Alternativ zum Schwenkarm kann das Gestell mittels eines Gesteilantriebs auf einer Führungsschiene verfahrbar sein, wobei die Führungsschiene und der Gesteilantrieb geeignet sind, die Kräfte aufzunehmen.

[0025] Es gibt Spezialanbieter für Führungsschienen, auf denen sich die Rotationsarm-Wickelvorrichtung bewegen kann, die zur Aufnahme der Kräfte geeignet sind. Derartige Schienen sind jedoch relativ teuer. Der laufende Meter kann bis zu EUR 30.000,00 kosten. Die Wickelvorrichtung wird dann zum Beispiel mittels eines Linearantriebs in den Aktionsraum des Packroboters eingefahren, wenn der Packroboter mit der Beladung des Ladungsträgers fertig ist.

[0026] Als weitere Alternative ist es möglich, das Gestell stationär zum Packroboter anzuordnen und eine Führungseinheit (zum Beispiel Galgen) vorzusehen, entlang der eine Laufkatze verfahrbar ist, die die Rotationsarm-Wickelvorrichtung, mit der die Laufkatze verbunden ist, über den Stapel in den Aktionsraum hinein und von dort aus wieder heraus fährt.

[0027] In diesem Fall ist das Gestell vorzugsweise in Form eines zweibeinigen Portals ausgebildet, das parallel zur Fördertechnik angeordnet wird, mit der die Ladungsträger zu und von der Packposition befördert werden. Das portalartige Gestell ist dann mit einem horizontalen Querträger verbunden, entlang dem die Laufkatze quer zur Förderrichtung der Fördertechnik in den Aktionsraum eingefahren werden kann. Die Laufkatze ist in diesem Fall wiederum mit der Rotationsarm- Wickelvorrichtung verbunden, so dass der Wickelkopf um die zu umwickelnde Palette kreisen kann.

[0028] Weiter ist es bevorzugt, wenn ferner eine Ladungsträger-Fördertechnik vorgesehen ist.

[0029] Mit der Ladungsträger-Fördertechnik können leere oder teilweise bepackte Ladungsträger zur fest vorgegebenen Pack- und Wickelposition hin gefördert werden bzw. fertig umwickelte Ladungsträger können von dort weg gefördert werden.

[0030] Außerdem ist es bevorzugt, wenn die Rotationsarm-Wickelvorrichtung so dimensioniert ist, dass ein Abstand zwischen dem Stapel und dem Rotationsarm sowie dem Wickelkopf möglichst klein ist.

[0031] Je näher die Bahn des Wickelkopfs während eines Umwicklungsvorgangs zum Ladungsträger liegt, desto geringer sind die Schwingungen, die auf den Wickelkopf wirken. Dies wiederum reduziert den Raumbedarf der Rotationsarm- Wickelvorrichtung.

[0032] Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum automatisierten Beladen eines Ladungsträgers mit Stückgütern, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers einen Stapel bilden, und zum Umwickeln des Stapels mit einer Folie an einer Packstation gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Zuführen eines zu beladenden Ladungsträgers zu einer fest vorgegebenen Packposition; Zuführen von Stückgütern, vorzugsweise in einer sequenzierten Reihenfolge, in einen Aktionsraum eines Packroboters, der die zugeführten Stückgüter aufnimmt, umsetzt und auf den zu beladenden Ladungsträger gemäß einem vorgegebenen Packmuster absetzt, solange bis alle benötigten Stückgüter auf den Ladungsträger geladen sind und den Stapel bilden; Bewegen einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung aus einer Ruhestellung außerhalb des Aktionsraums des Packroboters in eine Wickelstellung, die zumindest teilweise innerhalb des Aktionsraums des Packroboters liegt, so dass der Stapel mit der Folie umwickelbar ist; Umwickeln des Stapels mit der Folie, indem ein Wickelkopf, der höhenverstellbar an einem Rotationsarm befestigt ist, um den Stapel rotiert wird; und Abführen des Ladungsträgers mit dem fertig umwickelten Stapel.

[0033] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0034] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 zwei Rotationsarm-Wickelvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Ruhestellung;

Figur 3 die schematisiert dargestellten Rotationsarm-Wickelvorrichtungen der Figur 2 in einer Wickelstellung;

Figur 4 eine stark schematisierte Ansicht eines (Doppel-) Packplatzes gemäß der vorliegenden Erfindung, der benachbart zu weiteren Packplätzen angeordnet ist; und

Figur 5 ein Flussdiagramm zum Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0035] In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ähnliche Elemente werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Auf abgewandelte Merkmale wird hingewiesen werden.

[0036] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung 10 (nachfolgend auch nur als Wickelvorrichtung 10 bezeichnet) in einer Seitenansicht. [0037] Die Wickelvorrichtung weist ein (Maschinen-) Gestell 12 mit einem, vorzugsweise einbeinigen, Hauptmast 14 und einem Fußelement 16 auf, das einen Standfuß 17 des Gestells 12 bildet. Im vorliegenden Beispiel der Fig. 1 ist das Fußelement 16 zum Beispiel mit einem Hallenboden fest verschraubt und weist ein hohes Gewicht auf, um einen Schwerpunkt der Wickelvorrichtung 10 möglichst nahe an dem Hallenboden zu halten.

[0038] Es versteht sich, dass das Maschinengestell 12 auch an einer Wand, einer Decke oder an einer Arbeitsbühne befestigt sein kann, je nach Kundenwunsch.

[0039] Die Wickelvorrichtung 10 weist ferner einen drehbar gelagerten Schwenkarm 18 auf, der wiederum einen drehbar im Schwenkarm 18 gelagerten Rotationsarm 20 umfasst. Der Schwenkarm 18 ist um eine Drehachse 22 drehbar gelagert, wie es mit Hilfe eines Pfeils 24 angedeutet ist. Der Rotationsarm 20 ist um eine Drehachse 26 drehbar, wie es mit Hilfe eines Pfeils 28 angedeutet ist.

[0040] Der Schwenkarm 18 weist hier einen drehbar gelagerten Schwenkmast 30 auf, der im oberen und unteren Bereich des Hauptmastes 14 gelagert ist. Ferner weist der Schwenkarm 18 einen fest mit dem Schwenkmast 30 verbundenen Schwenkgalgen 32 auf. Der Schwenkmast 30 erstreckt sich im Wesentlichen in einer axialen Richtung A, die vorliegend vertikal orientiert ist. Der Schwenkgalgen 32 erstreckt sich im Wesentlichen in einer radialen Richtung R, die vorliegend horizontal orientiert ist. Die Axialrichtung A und die Radialrichtung R sind exemplarisch in Fig. 2 in Form von Pfeilen angedeutet.

[0041] Am Schwenkgalgen 32 ist ein Rotationsantrieb 34 für den Rotationsarm 20 befestigt, und zwar vorzugsweise im Bereich eines radial außen liegenden Ende des Schwenkgalgens 32, das gegenüberliegend zu dem Ende angeordnet ist, das fest mit dem Schwenkmast 30 verbunden ist. Der Rotationsantrieb 34 ist vorzugsweise parallel zur Drehachse 26 orientiert und steht in Wirkverbindung mit dem Rotationsarm 20. [0042] Der drehbar gelagerte Schwenkmast 30, der sich im Wesentlichen parallel zum Hauptmast 14 erstreckt, wird durch einen Schwenkantrieb 34 um die Schwenkachse 22 gemäß dem Pfeil 24 verschwenkt. Dazu kann der Schwenkmast 30 mit einem (Zweifach-) Zahnrad 38 und der Schwenkantrieb 34 mit einem (Zweifach-) Zahnrad 40 verbunden sein, die wiederum über eine hier nicht dargestellte (Zweifach-) Kette miteinander verbunden sind. Die zweifache Ausführung der Zahnräder 38 und 40 ist durch die hohen Kräfte bedingt, die beim Umwickeln eines Ladungsträgers (Europaletten, Rollcontainer, etc.) auftreten. Üblicherweise werden Ladungsträger einer Größe umwickelt, die zum Versand von Stückgütern an Handelsfilialen, wie zum Beispiel von Lebensmittelhändlern, geeignet sind. Ein derartiger Ladungsträger kann inklusive Beladung mehrere hundert Kilo wiegen, so dass eine Umwicklung mit einer relativ großen Kraft durchgeführt werden muss.

[0043] Der Rotationsarm 20 weist ein Trägerelement 42 auf, das hier exemplarisch horizontal orientiert ist und das mit einem vertikal orientierten Rotationsmast 44 verbunden ist. Ein Wickelkopf 46 ist entlang des Rotationsmastes 44 höhenverstellbar (vergleiche Pfeil 48) gelagert. Der Aufbau der Wickelköpfe 46 ist allgemein bekannt. Der Wickelkopf 46 sollte für mindestens 20 Wicklungen pro Minute geeignet sein. Folienrollenbreiten von 500 mm und mehr bei einer Rollendicke von bis zu 270 mm sind nicht ungewöhnlich. Die Folienstärke kann in einer Größenordnung von 15 bis 35 μπι liegen. Als Folie können biaxial-orientierte Blasfolien, wie zum Beispiel "Cobrax HP®" verwendet werden. Das Trägerelement 42 schwebt dabei "frei" über dem zu umwickelnden Ladungsträger. Der Wickelkopf 46 kann ein Stretchsystem integriert haben, mit dem Folienvorreckungen von 200 % problemlos möglich sind.

[0044] Neben dem kreisförmig rotierenden Rotationsarm 20 ist der Schwenkmast 30 fest mit einem Ausleger 50 verbunden, der im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung orientiert ist und der an seinem distalen Ende eine Schweißeinheit 52 aufweisen kann, die sich nicht mit dem Rotationsarm 20 mitdreht. Die Schweißeinheit 52 kann mit einem Folienfänger, einem Foliengreifer und/oder einer Schweißzunge ausgestattet sein, um nach einer abgeschlossenen Umwicklung des Ladungsträgers die Folie von der Folienrolle (nicht in Fig. 1 dargestellt) zu trennen und sicher an dem Ladungsträger zu befestigen (zum Beispiel durch Verschweißen).

[0045] Im vorliegenden Beispiel der Fig. 1 wird eine Europalette 53 als Ladungsträger 78 exemplarisch eingesetzt. Ein hier nicht dargestellter Packroboter hat mehrere Stückgüter 54, die alle unterschiedlich dimensioniert sein können, übereinander zu einem Stapel 56 geschichtet. Die Europalette 53 kann mittels einer Fördertechnik 58 (zum Beispiel Kettenförderer, Rollenförderer, Gurtförderer, etc.) zur Wickelvorrichtung 10 transportiert werden. Die Fördertechnik 58 ist hier exemplarisch am Hallenboden aufgestellt, der eine Umgebung 60 der Wickelvorrichtung 10 repräsentiert.

[0046] Die Wickelvorrichtung 10 ist in der Fig. 1 in einer Wickelstellung 62 gezeigt. In der Wickelstellung 62 ist der Schwenkarm 18 über die Fördertechnik 58 geschwenkt, um es dem Rotationsarm 20 zu ermöglichen, um den Stapel 56 auf dem Ladungsträger 78 herum zu kreisen. Während der Kreisbewegung vollführt der Wickelkopf 46 Bewegungen in der vertikalen Richtung, wie es mit dem Pfeil 48 (höhenverstellbar) angedeutet ist.

[0047] Wenn sich der Schwenkarm 18, und somit auch der Rotationsarm 20, nicht in der Wickelstellung 62 befinden, kann der Schwenkarm 18 bzw. der Galgen 32, mittels eines Anschlags 64 am Hauptmast 14 gehalten werden.

[0048] Die Relativposition des Rotationsarms 20 zum Galgen 32 kann zum Beispiel mittels Schaltfahnen 66 erfasst werden, die hier zum Beispiel an einem äußeren Ende des Trägerelements 42 und in einem mittleren Bereich des Galgens 32 angeordnet ist. [0049] Der Schwenkmast 30 ist aufgrund der hohen auftretenden Kräfte mittels (hier Vierloch-) Flanschlagern 68 an seinen äußeren Enden drehbar mit dem Hauptmast 14 verbunden.

[0050] Bezug nehmend auf Fig. 2 ist die Wickelvorrichtung 10 der Fig. 1 in einer schematisierten perspektivischen Ansicht in Form einer Doppelwickelvorrichtung 70 gezeigt. Die Doppelwickelvorrichtung 70 umfasst eine erste Wickelvorrichtung 10-1 und eine zweite Wickelvorrichtung 10-2, die hier gegenüber der Wickelvorrichtung 10 der Fig. 1 vereinfacht dargestellt sind, indem auf den Schwenkmast 30 verzichtet wurde, so dass die Hauptmaste 14 um die Drehachsen 22 gedreht werden. Diese unterschiedliche Darstellung wurde lediglich aus Gründen einer vereinfachten Darstellung gewählt.

[0051] Man erkennt in Fig. 2, dass zwei Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 auf äußerst engem Raum direkt aneinander angrenzend angeordnet sind, um eine erste Ladungsträger-Fördertechnik 72-1 und eine zweite Ladungsträger-Fördertechnik 72-2 bedienen zu können. Die Fördertechniken 72 sind hier exemplarisch in Form von Rollenbahnen 74 verwirklicht. Die Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 befinden sich in ihren jeweiligen Ruhestellungen 76-1 und 76-2, so dass leere Ladungsträger 78 problemlos über die Fördertechniken 72 antransportiert werden können, um von einem hier ebenfalls nicht dargestellten Packroboter mit Stückgütern 54 beladen zu werden. Sobald die Beladung abgeschlossen ist, können die Wickelvorrichtungen 10- 1 und 10-2 über die Fördertechniken 72 verschwenkt werden, um den bepackten Ladungsträger mit der Folie zu umwickeln.

[0052] Dies ist exemplarisch in der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 gezeigt, wobei die Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 der Fig. 2 zusätzlich vereinfacht dargestellt wurden.

[0053] Man erkennt in Fig. 3, dass die Ladungsträger 78 jeweils mit Stückgütern 54 voll bepackt sind, die so einen Stapel 56 bilden. Die Ladungsträger 78 sind an jeweils fest vorgegebenen Packpositionen 80-1 und 80-2 angeordnet, die der wiederum nicht dargestellte Packroboter problemlos erreichen kann. Die Packpositionen 80 liegen innerhalb eines Aktionsraums des Packroboters, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 noch detaillierter erläutert werden wird.

[0054] Die Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 befinden sich in der Fig. 3 in ihren Wickelstellungen 62-1 bzw. 62-2. Der Galgen 32 ist dabei über die Ladungsträger 78 verschwenkt, und zwar derart, dass der Rotationsarm 20-1 bzw. 20-2 frei auf einer Kreisbahn um den Stapel 56 herum rotieren kann. Der Wickelkopf 46 wird während der Kreisfahrt in der Höhe verstellt, um die Folie um den gesamten Stapel 56, und gegebenenfalls auch den Ladungsträger 78, herum zu führen.

[0055] Die Doppelwickelvorrichtung 70 hat im Vergleich zur Fig. 2 eine Drehbewegung um eine Schwenkachse 82 um 90 Grad ausgeführt, wobei die Schwenkachse 82 lediglich zur Vereinfachung der Erklärung dient und tatsächlich so nicht vorhanden ist.

[0056] Die Bewegung des Rotationsarms 20 ist rechts in der Fig. 3 als kreisförmige Wickelbewegung 84 mit einem Doppelpfeil angedeutet. Links in der Fig. 3 sind zwei Abstände 85-1 und 85-1 eingezeichnet. Der Abstand 85-1 erstreckt sich zwischen dem Trägerelement 42 und einer Oberseite des Stapels 56 in vertikaler Richtung. Der zweite Abstand 85-2 erstreckt sich in horizontaler Richtung zwischen dem Rotationsmast 44 bzw. dem Wickelkopf 46 und einer Außenfläche in Umfangs- richtung des Stapels 56. Die Bewegung des Rotationsarms 20 um den Stapel 56 herum erfolgt idealerweise auf einer Kreisbahn. Der Durchmesser der Kreisbahn (zum Beispiel 260 cm) wird dabei idealerweise so gewählt, dass er eine Grundfläche des Ladungsträgers 78 (zum Beispiel 120 x 80 cm) gerade so umschließt, dass eine erforderliche Toleranz eingehalten wird, damit der Wickelkopf 46 nicht mit dem Stapel 56 kollidiert. [0057] Um die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationsarms 20 erhöhen zu können, ist es erforderlich, dass die Gesamtvorrichtung nicht ins Schwingen gerät. Das Gestell 12 ist äußerst verwindungssteif ausgelegt. Die Durchmesser und Materialien des Gestells 12, des Schwenkarms 18 sowie des Rotationsarms 20 sind entsprechend gewählt und dimensioniert.

[0058] In den Figuren 2 und 3 sind jeweils zwei Wickelvorrichtungen 10 zwischen den benachbarten Packplätzen 80 gezeigt. Es versteht sich, dass auch nur eine Wickelvorrichtung 10 vorgesehen werden kann, die mehrere Packplätze bedient. Im Beispiel der Fig. 2 und 3 kann eine Wickelvorrichtung 10 durch Verschwenken um 180° auch direkt zum Umwickeln am anderen Packplatz 80 eingesetzt werden. Der Schwenkbereich kann auch 360° betragen. Auf diese Weis kann auch Redundanz geschaffen werden. Wenn eine Der Vorrichtungen 10 der Fig. 2 oder 3 ausfällt, kann die andere deren Aufgaben übernehmen.

[0059] Bezug nehmend auf Fig. 4 ist ein (Doppel-) Packplatz 86 gemäß der vorliegenden Erfindung in schematisierter Form perspektivisch dargestellt.

[0060] Die Doppelwickelvorrichtung 70 der Fig. 4 ist hier aus Vereinfachungsgründen lediglich in Form von Quadern 70-1 und 70-2 dargestellt. Man erkennt, dass mehrere Packpositionen 80 parallel nebeneinander angeordnet sind. Exemplarisch sind zwei Packpositionen 80-1 und 80-2 gezeigt, die hier vorzugsweise von einem einzigen Packroboter 88, wie zum Beispiel einem Knickarmroboter 90, bedient werden, der auch im Tiefkühlbereich eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass der Packroboter 88 auch in Form eines Portalroboters implementiert sein kann oder nur einen einzigen Platz 80 bedienen kann. Der Packroboter 88 definiert einen Aktionsraum 92 um sich herum. Innerhalb des Aktionsraums 92 dürfen sich keine Gegenstände während eines Beladevorgangs aufhalten, also auch nicht die Rotationsarm-Wickelvorrichtungen 10 bzw. die Doppelwickelvorrichtungen 70. [0061] Der Packroboter 88 und die Rotationsarm-Wickelvorrichtung 10 sind generell voneinander getrennt vorgesehene und agierende Einheiten.

[0062] Man erkennt deutlich in Fig. 4, dass die Wickelvorrichtungen 70 außerhalb des Aktionsraums 92 angeordnet sind, wobei ein Abstand so gering wie möglich zum Aktionsraum 92 gewählt wird. Wenn der Knickarmroboter 90 mit einem Beladevorgang auf einer Seite (z.B. bei 80-1) fertig ist, wird er zum gegenüberliegenden Packplatz (z.B. 80-2) bewegt oder in seine Ruhestellung verfahren, so dass die Wickelvorrichtungen 10 bzw. 70 in den Aktionsraum 92 bzw. Teile davon, wo der Roboter 88 gerade nicht arbeitet, eindringen dürfen. Zu diesem Zweck werden die schematisiert dargestellten Doppelwickelvorrichtungen 70-1 und 70-2 um die Drehachsen 82-1 bzw. 82-2 in den Aktionsraum 92 hinein gedreht, wie es exemplarisch in Fig. 3 gezeigt ist. Es versteht sich, dass die Wickelvorrichtungen 10 einer Doppelwickelvorrichtung 70 unabhängig voneinander, das heißt nicht synchron, bewegt werden können. Je Roboter 88 können ein oder mehrere (z.B. auch vier) Packplätze 80 innerhalb eines Aktionsraums 92 bedient werden. Bei einem Mehrfachpackplatz sollte der Roboter nach Möglichkeit nie in Ruhe sein, solange Artikel zum Packen zugeführt werden.

[0063] In Fig. 4 ist neben der Ladungsträger-Fördertechnik 72 auch exemplarisch eine Stückgut-Fördertechnik 94 gezeigt, die den Packroboter 98 mit Stückgütern 54 zum Beladen der Ladungsträger 78 versorgt. Die Ladungsträger 78 werden dabei von hinten in der Fig. 4 den Packpositionen 80 zugeführt und nach vorne abgeführt.

[0064] Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum automatisierten Beladen eines Ladungsträgers 78 mit Stückgütern 54, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers 78 einen Stapel 56 bilden und zum Umwickeln des Stapels 56 mit einer Folie an einer Packstation 86, wie gemäß der voran beschriebenen Ausführungsformen beschrieben ist. [0065] In einem Schritt 102 werden zu beladende Ladungsträger 78 zu einer fest vorgegebenen Packposition 80 geführt, vorzugsweise mittels einer Fördertechnik 72. In einem Schritt 104 werden Stückgüter 54 vorzugsweise in einer sequenzierten Reihenfolge über vorzugsweise Fördertechniken 94 in einen Aktionsraum 92 eines Packroboters 88 eingeführt, der die Stückgüter 54 aufnimmt, umsetzt und auf den zu beladenden Ladungsträger 78 gemäß einem vorgegebenen Packmuster absetzt. Das Packmuster wird von einer übergeordneten Steuereinrichtung mit geeigneter Pack- Software (nicht gezeigt) vorab berechnet. Die Steuereinrichtung kann ein Materialflussrechner, ein Lagerverwaltungsrechner, eine SPS oder Ähnliches sein.

[0066] Die Steuereinrichtung koordiniert auch die Bewegungen der Fördertechniken 72 und 94 sowie die Bewegungen der Wickelvorrichtung 10, insbesondere das Hinein- und Herausbewegen der Wickelvorrichtung(en) 10 in den bzw. aus dem Aktionsraum 92 des Packroboters 88.

[0067] In einem Schritt 106 wird eine Rotationsarm-Wickelvorrichtung 10 aus einer Ruhestellung 76 außerhalb des Aktionsraums 92 des Packroboters 88 in eine Wickelstellung 62, die zumindest teilweise innerhalb des Aktionsraums 92 des Packroboters 88 liegt, bewegt, so dass der Stapel 56 mit der Folie umwickelbar ist.

[0068] In einem Schritt 108 wird der Stapel 56 mit der Folie umwickelt, indem ein Wickelkopf 46, der höhenverstellbar 48 an einem Rotationsarm 20 befestigt ist, um den Stapel 56 rotiert wird. In einem Schritt 110 wird der fertig umwickelte Ladungsträger 78 abgeführt.

[0069] Es versteht sich, dass ein Packplatz 86, wie er exemplarisch in Fig. 4 gezeigt ist, auch aus nur einem Packroboter 88 und einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung 10 bestehen kann, wie sie oben beschrieben sind, die so zueinander angeordnet sind, um ein Hineinbewegen und Herausbewegen zumindest des Rotationsarms 20 in den Aktionsraum 92 zu ermöglichen.