DE102014010327A1 - Method and device for filling containers on a supporting structure - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gravimetrischen Befüllen von Behältern (20) mit einem flüssigen, insbesondere viskosen Füllgut, bei dem die Behälter (20) in einem Verbund auf einem Tragwerk (30) frei stehend angeordnet über eine Transportvorrichtung im Bereich einer Füllmaschine bewegt und mit dem Tragwerk (30) verbundweise an eine Füllstation (8) der Füllmaschine übergeben werden, wobei die Füllstation (8) eine Füllstelle (16) mit einem steuerbaren Füllventil aufweist und wobei die Füllstelle (16) an einem schwenkbar im Bereich der Füllstation (8) angeordneten Füllarm (10) befestigt ist, mit dem die Füllstelle (16) zur Befüllung eines der Behälter (20) an eine Öffnung des Behälters (20) bewegt wird, wobei ein erstes Tragwerk (30) mit den Behältern (20) auf eine erste Wägeeinrichtung (32) im Bereich der Füllstation (8) transportiert wird, auf der ersten Wägeeinrichtung (32) eine erste Anzahl der Behälter (20) auf dem ersten Tragwerk (30) gravimetrisch befüllt werden, das erste Tragwerk (30) mit den Behältern (20) auf eine zweite Wägeeinrichtung (32) im Bereich der Füllstation (8) transportiert wird, und auf der zweiten Wägeeinrichtung (32) eine zweite Anzahl der Behälter (20) auf dem ersten Tragwerk (30) gravimetrisch befüllt werden.The invention relates to a method for the gravimetric filling of containers (20) with a liquid, in particular viscous filling material, in which the containers (20) are arranged in a composite on a supporting structure (30) arranged free-standing and moved by means of a transport device in the region of a filling machine the filling station (8) has a filling point (16) with a controllable filling valve and wherein the filling point (16) at a pivotable in the region of the filling station (8) arranged filling arm (10) is fixed, with which the filling point (16) for filling one of the container (20) to an opening of the container (20) is moved, wherein a first support structure (30) with the containers (20) on a first Weighing device (32) is transported in the region of the filling station (8), on the first weighing device (32) a first number of containers (20) on the first supporting structure (30) gravimetrically are filled, the first structure (30) with the containers (20) on a second weighing device (32) in the region of the filling station (8) is transported, and on the second weighing device (32) a second number of containers (20) on the first structure (30) are filled gravimetrically.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen von Behältern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a method for filling containers according to the preamble of claim 1, as well as a method according to the preamble of claim 9 and a device according to the preamble of
Verfahren der eingangs genannten Art kommen üblicherweise bei Palettenfüllmaschinen zur Anwendung. Bei derartigen Füllmaschinen werden Behälter verbundweise an eine Füllstationen geführt und an einer dort angeordneten Füllstelle befüllt. Ein Behälterverbund ist dabei üblicherweise auf einem als Palette ausgeführten Tragwerk frei stehend angeordnet. Typische Behälterformen sind z. B. Fässer. Die Behälter werden mit einer Palette auf eine Wägeeinrichtung transportiert und dort einzeln gravimetrisch befüllt. Dies hat den Vorteil, dass keine zeit- und energieaufwändigen zusätzlichen Schritte zum Vereinzeln und späteren Zusammenführen der Behälter durchgeführt werden müssen.Methods of the type mentioned above are commonly used in pallet filling machines. In such filling containers container are connected to a filling stations and filled at a filling station arranged there. A container composite is usually arranged free standing on a running as a pallet structure. Typical container shapes are z. B. Barrels. The containers are transported with a pallet to a weighing device and filled there individually gravimetrically. This has the advantage that no time and energy consuming additional steps for separating and later merging the container must be performed.
Es ist bekannt, Palettenfüllmaschinen mit halbautomatischen oder vollautomatischen Füllstationen zu betreiben. Zur Befüllung der Behälter werden die Füllstellen bei halbautomatischen Füllstationen zum Beispiel manuell an eine Öffnung der auf einer Palette befindlichen Behälter geführt. Bei vollautomatischen Füllstationen sind die Füllstellen zum Beispiel an einem in XY-Richtung motorisch bewegbaren Schlitten befestigt und werden auf Grundlage einer zuvor durchgeführten optischen Erfassung von Behälterpositionsparametern an die Öffnung der Behälter geführt. Die Füllstellen werden schließlich in Z-Richtung an die typischerweise oben an den Behältern angeordneten Öffnungen bewegt.It is known to operate pallet filling machines with semi-automatic or fully automatic filling stations. For filling the containers, the filling stations are guided manually at semi-automatic filling stations, for example, to an opening of the container located on a pallet. For example, in fully automated filling stations, the filling stations are attached to a slide which is motor-driven in the XY direction and are guided to the opening of the containers on the basis of a previously performed optical detection of container position parameters. The filling points are finally moved in the Z direction to the openings typically arranged at the top of the containers.
Bei den bekannten Füllverfahren werden theoretisch erzielbare Durchsatzraten unter anderem deshalb nicht erreicht, weil das Befüllen und das mechanische Bearbeiten wie zum Beispiel das Öffnen, Schließen oder das sogenannte Clinchen der Behälter auf einem gemeinsamen Tragwerk streng sequenziell durchgeführt wird. Das kontinuierliche Befüllen der Behälter wird also durch das mechanische Bearbeiten unterbrochen. Die sequenzielle Bearbeitung wird üblicherweise deshalb durchgeführt, weil die Behälter mit einem gravimetrischen Füllverfahren befüllt werden und Gewichtsmessungen während des Befüllens durch mechanische Krafteinwirkungen zum Beispiel beim Öffnen oder Schließen von anderen Behältern auf einer gemeinsamen Tragstruktur verfälscht wäre.In the case of the known filling methods, theoretically achievable throughput rates are not achieved, inter alia, because the filling and mechanical processing, such as, for example, opening, closing or so-called clinching of the containers, is carried out strictly sequentially on a common supporting structure. The continuous filling of the container is thus interrupted by the mechanical processing. The sequential processing is usually carried out because the containers are filled with a gravimetric filling method and weight measurements during filling would be distorted by mechanical forces, for example when opening or closing other containers on a common support structure.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine möglichst schnelle Befüllung von Behältern mit insbesondere viskosen Flüssigkeiten bei hohen Durchsatzraten unterstützt.The object of the present invention is to provide a method and a device which assists the fastest possible filling of containers with in particular viscous liquids at high throughput rates.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9, sowie durch eine Vorrichtungen mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a method having the features of claim 1, a method having the features of claim 9, as well as by a device having the features of
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist, dass ein füllzeitparalleles Arbeiten ermöglicht wird. Bei den erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen ist vorgesehen, dass ein Befüllen von Behältern gleichzeitig zu einer mechanischen Manipulation mit Krafteinwirkung auf Behälter im Bereich einer Füllstation einer Füllmaschine durchgeführt wird. In einer ersten Variante wird dieses füllzeitparallele Arbeiten, also das parallel zum Befüllen durchgeführte Arbeiten, durch den Einsatz von zwei, voneinander getrennt arbeitenden Wägeeinrichtungen ermöglicht. Die Wägeeinrichtungen können getrennt voneinander jeweils ein Gewicht zur gravimetrischen Befüllung von Behältern erfassen. insbesondere ist daran gedacht, dass die Wägeeinrichtungen unterschiedliche Behälterträger bzw. Gebindeträger wie zum Beispiel Paletten oder dergleichen gewichtsmäßig erfassen können.The basic idea of the present invention is that filling time-parallel working is made possible. In the method and apparatus according to the invention it is provided that a filling of containers is performed simultaneously to a mechanical manipulation with force on containers in the region of a filling station of a filling machine. In a first variant, this filling time-parallel work, ie the work carried out parallel to the filling, is made possible by the use of two weighing devices which operate separately from one another. The weighing devices can each separately detect a weight for gravimetric filling of containers. In particular, it is envisaged that the weighing devices can detect different container carriers or container carriers such as pallets or the like in terms of weight.
Bei einer erfindungsgemäßen Palettenfüllmaschine, werden leere Behälter, insbesondere Fässer auf einem ersten z. B. als Palette ausgeführten Tragwerk automatisiert, zumindest bereichsweise von einem Benutzer gesteuert oder manuell in den Bereich einer Füllstation einer Füllmaschine transportiert. Bevorzugt wird das Tragwerk auf einer ersten Wägeeinrichtung abgestellt. Dies wird zum Beispiel mittels eines Kettenförderers oder dergleichen durchgeführt. Ein manueller Transport kann zum Beispiel mittels eines Flurförderzeugs durchgeführt wird.In a pallet filling machine according to the invention, empty containers, especially barrels on a first z. B. executed as a pallet structure automated, at least partially controlled by a user or transported manually in the area of a filling station of a filling machine. Preferably, the structure is parked on a first weighing device. This is done, for example, by means of a chain conveyor or the like. A manual transport can be carried out for example by means of an industrial truck.
Bevorzugt ist bei einem nächsten Schritt vorgesehen, dass ein erster schwenkbarer Aktionsarm die auf der Palette stehenden Behälter öffnet, indem zum Beispiel Schraubverschlüsse an den Einlassöffnungen automatisiert abgeschraubt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Öffnen ganz oder teilweise durch Benutzer der Anlage, bevorzugt unter Verwendung eines schwenkbaren Aktionsarms durchgeführt wird. Bei diesem Vorgang ist ein Wiegen üblicherweise nicht notwendig.In a next step, it is preferably provided that a first pivotable action arm opens the containers standing on the pallet, for example by automatically unscrewing screw caps at the inlet openings. Alternatively it can be provided that the opening is carried out wholly or partly by users of the system, preferably using a pivotable action arm. In this process, weighing is usually not necessary.
In einem nächsten Schritt wird ein Füllarm mit einer Füllstelle und zum Beispiel einem im Bereich der Füllstelle angeordneten Einlassstutzen über einen ersten Behälter geführt und oberhalb der geöffneten Einlassöffnung des Behälters positioniert. Zum Befüllen des Behälters wird eine Flüssigkeit zum Beispiel über einen Schlauch oder über eine Leitung an den Einlassstutzen geführt und mittels eines steuerbaren Füllventils in den Behälter eingelassen. Die Wägeeinrichtung ermöglicht ein gravimetrisches Befüllen der Behälter auf dem gemeinsamen Tragwerk.In a next step, a filling arm with a filling location and, for example, an inlet connection arranged in the region of the filling station is guided over a first container and positioned above the opened inlet opening of the container. For filling the container, a liquid is guided, for example via a hose or via a line to the inlet nozzle and inserted by means of a controllable filling valve into the container. The weighing device allows a gravimetric filling of the containers on the common structure.
Als vorteilhaft hat sich gezeigt, die Position der Behälter bzw. der Behälterverschlüsse über Sensoren zu erfassen und für die Ansteuerung bzw. die Positionierung des Aktionsarmes und/oder des Füllarmes zu verarbeiten. Vorzugsweise werden eine oder mehrere Kameras und/oder Scanner wie zum Beispiel Laserscanner als Sensoren verwendet. It has proven to be advantageous to detect the position of the containers or the container closures via sensors and to process them for the activation or positioning of the action arm and / or the filling arm. Preferably, one or more cameras and / or scanners, such as laser scanners, are used as sensors.
Sobald eine erste Anzahl der auf dem gemeinsamen Tragwerk angeordneten Behälter befüllt ist, wird dieses Tragwerk vorzugsweise auf eine zweite Wägeeinrichtung transportiert. Wie erwähnt, kann dies durch einen Kettenförderer bzw. einen Tragkettenförderer durchgeführt werden. Die freie erste Wägeeinrichtung wird vorteilhafter Weise mit einem nächsten Tragwerk mit weiteren Behältern besetzt. In einem nächsten Schritt wird der schwenkbare Füllarm mit der Füllstelle über die Behälter auf der zweiten Wägeeinrichtung verschwenkt und die auf diesem Tragwerk übrigen, noch nicht befüllten Behälter werden in der beschriebenen Art befüllt.Once a first number of arranged on the common structure container is filled, this structure is preferably transported to a second weighing device. As mentioned, this can be done by a chain conveyor or a chain conveyor. The free first weighing device is advantageously occupied with a next structure with other containers. In a next step, the pivotable filling arm is pivoted with the filling point on the container on the second weighing device and the remaining on this structure, not yet filled containers are filled in the manner described.
Die zweite Wägeeinrichtung kann ebenfalls für das gravimetrische Befüllen genutzt werden. Während des Befüllens auf der zweiten Wägeeinrichtung können die Behälter im Bereich der ersten Wägeeinrichtung mechanisch belastet werden. Zum Beispiel können die Behälter aufgeschraubt werden. Die Gewichtskraftmessung an der zweiten Wägeeinrichtung wird dabei nicht gestört. Dieser parallele Prozess ermöglicht ein effizientes Arbeiten und unterstützt ein durchsatzratenoptimiertes Befüllen von auf einem gemeinsamen Tragwerk angeordneten Behältern.The second weighing device can also be used for gravimetric filling. During filling on the second weighing device, the containers can be mechanically loaded in the region of the first weighing device. For example, the containers can be screwed on. The weight measurement on the second weighing device is not disturbed. This parallel process enables efficient operation and supports throughput-optimized filling of containers arranged on a common supporting structure.
Sobald alle Behälter im Bereich der zweiten Wägeeinrichtung befüllt sind, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Füllarm über die Behälter im Bereich der ersten Wägeeinrichtung verschwenkt wird und dort in der bereits beschriebenen Art mit der Befüllung von Behältern auf dem nächsten Tragwerk begonnen wird. Während des Befüllens auf der ersten Wägeeinrichtung ist daran gedacht, dass der Aktionsarm über die Behälter auf der zweiten Wägeeinrichtung verschwenkt wird und dort wiederum mechanische Arbeiten, wie zum Beispiel das Zuschrauben und/oder das Durchsetzfügen – das sogenannte Clinchen – zumindest einiger der befüllten Behälter durchgeführt.As soon as all containers are filled in the region of the second weighing device, it is preferably provided that the filling arm is pivoted over the containers in the region of the first weighing device and there started in the manner already described with the filling of containers on the next supporting structure. During filling on the first weighing device is thought that the action arm is pivoted on the container on the second weighing device and there again mechanical work, such as the screwing and / or the clinching - the so-called clinching - performed at least some of the filled containers ,
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass ein vollständig paralleles Arbeiten, nämlich das Befüllen und das mechanische Bearbeiten von insbesondere verbundweise an eine Füllstation einer Füllmaschine geführten Behältern durchgeführt werden kann. Mechanische Arbeiten an den Fässern können zum Beispiel das Öffnen bzw. das Schließen von Einfüllöffnungen sein. Derartige mechanische Arbeiten können auch das Verdeckeln bzw. das Versiegeln und/oder das Durchsetzfügen – das sogenannte Clinchen – von Behältern sein. Bei dem mechanischen Bearbeiten der Behälter entsteht typischerweise eine Krafteinwirkung, die das Wägeergebnis beeinflussen würde und damit das Befüllen der Behälter stört. Dieses Problem wird dadurch beseitigt, dass das mechanische Arbeiten und das Befüllen auf getrennten Wägeeinrichtungen durchgeführt werden.A particular advantage of the invention is that a completely parallel operation, namely the filling and the mechanical processing of containers, in particular connected to a filling station of a filling machine, can be carried out. Mechanical work on the barrels can be, for example, the opening or closing of filling openings. Such mechanical work can also be the capping or the sealing and / or the clinching - the so-called clinching - of containers. In the mechanical processing of the container typically creates a force that would affect the weighing result and thus interfere with the filling of the container. This problem is eliminated by performing the mechanical work and filling on separate weighing equipment.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum gravimetrischen Befüllen von Behältern mit einem flüssigen, insbesondere viskosen Füllgut, bei dem die Behälter in einem Verbund auf einem Tragwerk frei stehend angeordnet über eine Transportvorrichtung im Bereich einer Füllmaschine bewegt und mit dem Tragwerk verbundweise an eine Füllstation der Füllmaschine übergeben werden, wobei die Füllstation eine Füllstelle mit einem steuerbaren Füllventil aufweist und wobei die Füllstelle an einem schwenkbar im Bereich der Füllstation angeordneten Füllarm befestigt ist, mit dem die Füllstelle zur Befüllung eines der Behälter an eine Öffnung des Behälters bewegt wird, wobei ein erstes Tragwerk mit den Behältern auf eine erste Wägeeinrichtung im Bereich der Füllstation transportiert wird, auf der ersten Wägeeinrichtung eine erste Anzahl der Behälter auf dem ersten Tragwerk gravimetrisch befüllt werden, das erste Tragwerk mit den Behältern auf eine zweite Wägeeinrichtung im Bereich der Füllstation transportiert wird, und auf der zweiten Wägeeinrichtung eine zweite Anzahl der Behälter auf dem ersten Tragwerk gravimetrisch befüllt werden.According to the invention, a method for the gravimetric filling of containers with a liquid, in particular viscous filling material, in which the containers are arranged in a composite on a supporting structure arranged free-standing over a transport device in the region of a filling machine and transferred to the supporting structure connected to a filling station of the filling machine wherein the filling station has a filling station with a controllable filling valve and wherein the filling station is fastened to a filling arm pivotally arranged in the region of the filling station with which the filling station for filling one of the containers is moved to an opening of the container, wherein a first supporting structure with the Containers is transported to a first weighing device in the region of the filling station, on the first weighing device, a first number of containers on the first structure are filled gravimetrically, the first structure with the containers on a second weighing device in Berei ch the filling station is transported, and on the second weighing device, a second number of containers on the first structure are filled gravimetrically.
Bei der vorliegenden Erfindung hat sich gezeigt, dass ein füllzeitparalleles Arbeiten, also zum Beispiel ein mechanisches Manipulieren von Behältern während der Befüllung zur deutlichen Steigerung der Durchsatzraten führen kann. Zur Umsetzung des füllzeitparallelen Arbeiten wird vorgeschlagen, bei einer Füllmaschine mit zwei Wägeeinrichtungen mindestens einen, insbesondere genau einen Füllarm im Bereich einer Füllstation anzuordnen, der über eine Füllstelle mit einem steuerbaren Füllventil verfügt. Die Wägeeinrichtungen sind insbesondere so angeordnet, dass der Füllarm die Füllstelle über mindestens einen Teil jeder Wägeeinrichtung bewegen kann. In einer Variante kann vorgesehen sein, dass der gesamte Bereich jeder Wägeeinrichtung mit dem Füllarm bzw. der Füllstelle des Füllarms erreicht wird. Es hat sich als ausreichend gezeigt, dass mit dem Füllarm nur Teilbereiche jeder Wägeeinrichtung überstrichen werden können.In the present invention, it has been shown that working in parallel to filling time, ie, for example, mechanical manipulation of containers during filling, can lead to a significant increase in throughput rates. To implement the filling time-parallel work is proposed to arrange at a filling machine with two weighing devices at least one, in particular exactly one filling arm in the region of a filling station, which has a filling point with a controllable filling valve. The weighing devices are in particular arranged so that the filling arm can move the filling point over at least part of each weighing device. In a variant, it can be provided that the entire area of each weighing device is achieved with the filling arm or the filling point of the filling arm. It has proved to be sufficient that only partial areas of each weighing device can be swept with the filling arm.
Die Erfindung ist insbesondere darauf ausgerichtet, dass mit den Wägeeinrichtungen ein gravimetrisches Befüllen durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein zeit bzw. volumenbezogenes Befüllen von Behältern durchgeführt werden.The invention is particularly geared to that a gravimetric filling is carried out with the weighing devices. Alternatively or additionally, a time or volume-related filling of containers can be performed.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insbesondere vorgesehen, dass auf der ersten Wägeeinrichtung zunächst eine erste Anzahl der Behälter befüllt werden. Diese erste Anzahl ist insbesondere kleiner als die Gesamtzahl der auf dem ersten Tragwerk im Bereich der ersten Wägeeinrichtung angeordneten Behälter. Weiter ist vorgesehen, dass eine zweite Anzahl der Behälter des ersten Tragwerks auf der zweiten Wägeeinrichtung befüllt werden. Diese zweite Anzahl ist insbesondere ebenfalls kleiner als die Gesamtzahl der Behälter auf dem Tragwerk. Bevorzugt ist die Summe aus erster Anzahl und zweiter Anzahl gleich der Gesamtzahl der Behälter. Dies bedeutet, dass nach einem Durchlauf über die erste Wägeeinrichtung und die zweite Wägeeinrichtung alle Behälter eines Tragwerks befüllt sind. Bevorzugt ist daran gedacht, dass auf der ersten Wägeeinrichtung die halbe Anzahl der Behälter dem Tragwerk befüllt werden und auf der zweiten Wägeeinrichtung die zweite halbe Anzahl der Behälter auf dem Tragwerk befüllt werden.In the method according to the invention it is provided in particular that on the first Weighing device initially a first number of containers are filled. This first number is in particular smaller than the total number of containers arranged on the first supporting structure in the region of the first weighing device. It is further provided that a second number of containers of the first structure are filled on the second weighing device. This second number is in particular also smaller than the total number of containers on the structure. Preferably, the sum of the first number and the second number is equal to the total number of containers. This means that after a pass through the first weighing device and the second weighing device all containers of a supporting structure are filled. Preferably, it is contemplated that on the first weighing device half the number of containers are filled the structure and on the second weighing device, the second half the number of containers are filled on the structure.
Bei einer ungeraden Anzahl von Behältern kann vorgesehen sein, auf der ersten oder auf der zweiten Wägeeinrichtung einen zusätzlichen Behälter zu befüllen.In an odd number of containers may be provided to fill an additional container on the first or on the second weighing device.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Palettenfüllmaschine anzuwenden. Dafür wird eine Palette als Tragwerk verwendet, auf der vorzugsweise vier Fässer angeordnet sind. Die auf dem Tragwerk angeordneten Behälter haben vorzugsweise ein Fassungsvermögen von mehr als 10, 25, 50 oder 100 Litern.It is particularly preferred to use the method according to the invention in a pallet filling machine. For a pallet is used as a framework on which preferably four barrels are arranged. The containers arranged on the supporting structure preferably have a capacity of more than 10, 25, 50 or 100 liters.
In einer weiter bevorzugten Variante der Erfindung sind die Behälter zeilenweise auf dem Tragwerk angeordnet. Insbesondere sind zwei Zeilen vorgesehen. Als effizient hat sich gezeigt, wenn – dem oben erläuterten Prinzip entsprechend – auf der ersten Wägeeinrichtung alle Behälter einer ersten Anzahl von Zeilen und auf der zweiten Wägeeinrichtung alle Behälter einer zweiten Anzahl von Zeilen befüllt werden. Dementsprechend kann jeweils auf einem Tragwerk eine zeilenweise Befüllung vorgesehen sein.In a further preferred variant of the invention, the containers are arranged line by line on the supporting structure. In particular, two lines are provided. It has proved to be efficient if, according to the principle explained above, all containers of a first number of lines are filled on the first weighing device and all containers of a second number of lines on the second weighing device. Accordingly, a line-by-line filling can be provided in each case on a supporting structure.
Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, dass die für das Verfahren verwendete Füllmaschine bzw. die für das Verfahren notwendigen Komponenten konstruktiv einfach aufgebaut und preiswert sind. Das Verfahren bzw. eine Füllmaschine zur Anwendung des Verfahrens ist zudem einfach automatisierbar.Advantages of the invention are to be seen in particular in the fact that the filling machine used for the method or the components necessary for the method are structurally simple and inexpensive. The method or a filling machine for the application of the method is also easy to automate.
Schwenkarmkonstruktionen wie der beschriebene Füllarm oder ein für das mechanische Arbeiten an den Behältern vorgesehener Aktionsarm lassen sich in einfacher Weise mit einem oder mehreren Antrieben zur motorischen Bewegung von Teilen des Arms ergänzen. Schwenkarmkonstruktionen dieser Art benötigen wenig Platz und können in einfacher Weise aus dem Bereich der Wägeeinrichtung bzw. des Tragwerks mit den Behältern herausgeschwenkt werden. Die Behälter auf dem Tragwerk bzw. die Wägeeinrichtung sind somit gut und schnell zugänglich.Swing arm structures such as the described filling arm or an action arm provided for the mechanical working on the containers can be easily supplemented with one or more drives for the motorized movement of parts of the arm. Schwenkarmkonstruktionen this type require little space and can be easily swung out of the range of the weighing device or the structure with the containers. The container on the structure or the weighing device are thus good and quickly accessible.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass mindestens ein Behälter auf einem Tragwerk auf der ersten Wägeeinrichtung mechanisch bearbeitet wird, insbesondere geöffnet wird, während zumindest ein Behälter auf einem zweiten Tragwerk auf der zweiten Wägeeinrichtung befüllt wird. Zur mechanischen Bearbeitung bzw. Manipulation gehört wie bereits oben erwähnt insbesondere das Öffnen, Schließen, Verdeckeln und Clinchen (Durchsetzfügen) von Behältern. Es ist ebenfalls daran gedacht, dass das mechanische Bearbeiten das Ausrichten und/oder Positionieren, also z. B. das Heben, Drehen und Verschieben der Behälter auf dem Tragwerk umfasst.In a preferred embodiment, it is provided in the inventive method that at least one container is mechanically processed on a supporting structure on the first weighing device, in particular is opened, while at least one container is filled on a second supporting structure on the second weighing device. For mechanical processing or manipulation belongs, as already mentioned above, in particular the opening, closing, capping and clinching (clinching) of containers. It is also thought that the mechanical processing aligning and / or positioning, so z. B. lifting, turning and moving the container comprises on the structure.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist daran gedacht, dass zwei verschiedene Tragwerke mit Behältern auf jeweils einer Wägeeinrichtung angeordnet sind. In der Startphase des Verfahrens ist zunächst nur ein Tragwerk auf der ersten Wägeeinrichtung angeordnet, wobei die zweite Wägeeinrichtung nicht besetz ist. In der Startphase kann also vorgesehen sein, dass mindestens ein Behälter auf einem Tragwerk auf der ersten Wägeeinrichtung mechanisch bearbeitet wird, wobei zunächst keine Befüllung auf der zweiten Wägeeinrichtung durchgeführt wird. Nachdem das erste Tragwerk von der ersten Wägeeinrichtung auf die zweite Wägeeinrichtung transportiert worden ist, ist die Startphase abgeschlossen.In this embodiment of the invention is thought that two different structures are arranged with containers on each weighing device. In the starting phase of the method, initially only one supporting structure is arranged on the first weighing device, wherein the second weighing device is not occupied. In the starting phase, it can thus be provided that at least one container is mechanically processed on a supporting structure on the first weighing device, wherein initially no filling is carried out on the second weighing device. After the first structure has been transported from the first weighing device to the second weighing device, the start phase is completed.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mindestens ein Behälter auf einem Tragwerk auf der zweiten Wägeeinrichtung mechanisch bearbeitet wird, insbesondere geschlossen wird, während zumindest ein Behälter auf einem Tragwerk auf der ersten Wägeeinrichtung befüllt wird. Wie bereits erwähnt, kann vorgesehen sein, dass zumindest einige Arbeitsschritte bei der Befüllung durch einen Benutzer der Anlage durchgeführt werden. Dies kann z. B. das Positionieren bzw. Ausrichten einer Füllstelle sein oder eine Auswahl der mechanischen Bearbeitungsschritte. Dafür kann vorgesehen sein, dass der Benutzer handgeführte Werkzeuge und/oder an einem Schwenkarm geführte Werkzeuge benutzt.In a further embodiment it is provided that at least one container is mechanically processed on a supporting structure on the second weighing device, in particular closed, while at least one container is filled on a supporting structure on the first weighing device. As already mentioned, it can be provided that at least some work steps are performed during the filling by a user of the system. This can be z. As the positioning or aligning a filling or be a selection of mechanical processing steps. It can be provided that the user uses hand-held tools and / or tools guided on a swivel arm.
Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Füllarm mit mindestens einem Antrieb verwendet wird, wobei der Antrieb mindestens einen Teil des Füllarms bewegt und/oder eine Bewegung mindestens eines Teils des Füllarms unterstützt. Die Antriebe können insbesondere ausgebildet sein und derart mit dem Füllarm zusammenwirken, dass damit Teile des Arms selbstständig, also ohne äußere Unterstützung durch einen Benutzer bewegbar sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest einige der Antriebe eine manuelle Führung von Teilen des Füllarms unterstützen. Dies ermöglicht eine manuelle Bedienung der Füllstation unter Einsatz verringerter Muskelkraft. Die Antriebe und oder das Füllventil sind vorzugsweise durch eine Steuereinrichtung der Füllmaschine angesteuert.Further preferably, it is provided that a filling arm is used with at least one drive, wherein the drive moves at least a portion of the filling arm and / or supports a movement of at least a portion of the filling. The drives can be designed in particular and cooperate with the filling arm so that parts the arm independently, so are movable without external support by a user. Alternatively or additionally, it can be provided that at least some of the drives support manual guidance of parts of the filling arm. This allows manual operation of the filling station using reduced muscle power. The drives and or the filling valve are preferably controlled by a control device of the filling machine.
In einer nächsten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Füllarm mit mindestens zwei Füllarmsegmenten verwendet wird, bei dem mindestens zwei Füllarmsegmente in mindestens einer Ebene schwenkbar sind. Die Verwendung mehrerer Armsegmente ermöglicht eine flexible Verschwenkung des Arms und eine flexible Positionierung der an dem Füllarm angeordneten Füllstelle. Zumindest einige der Armsegmente sind bevorzugt mit Drehgelenken aneinander angelenkt. Zumindest ein Armsegment ist an einer Haltestruktur im Bereich der Füllstation angelenkt. Es ist auch denkbar, Kugelgelenke oder dergleichen zu verwenden, die zum Beispiel auch eine Bewegung in mehr als zwei Richtungen erlauben.In a next embodiment it is provided that a filling arm is used with at least two Füllarmsegmenten, in which at least two Füllarmsegmente are pivotable in at least one plane. The use of multiple arm segments allows for flexible pivoting of the arm and flexible positioning of the filling point arranged on the filling arm. At least some of the arm segments are preferably hinged to each other with hinges. At least one arm segment is articulated to a support structure in the region of the filling station. It is also conceivable to use ball joints or the like, which allow, for example, a movement in more than two directions.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest einige Armsegmente verlängerbar ausgebildet sind. Dafür kann z. B. eine teleskopische Verlängerung vorgesehen sein. Diese Verlängerung kann ebenfalls mit einem Antrieb motorisch betätigbar sein. Durch eine Verlängerbarkeit eines oder mehrerer Armsegmente können größere Bereiche der Füllstation erreicht werden.Alternatively or additionally, it may be provided that at least some arm segments are designed to be extensible. For z. B. be provided a telescopic extension. This extension can also be actuated by a motor drive. By extending one or more arm segments larger areas of the filling station can be achieved.
Als effizient hat sich gezeigt, wenn die Behälter im Bereich der beiden Wägeeinrichtungen unter Verwendung mindestens eines schwenkbar im Bereich der Füllstation angeordneten Aktionsarms mechanisch bearbeitet werden. Der Schwenkarm kann an seinem freien Ende eine Halterung für Werkzeuge für die mechanische Bearbeitung bzw. mechanische Manipulation aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, an dem Aktionsarm Sensoren zur Positionserfassung wie zum Beispiel Kameras, Lichtschranken, Lichtgittersensoren oder dergleichen anzuordnen. Sensoren zur Positionserfassung können auch in anderen Bereichen der Füllstation vorgesehen sein, z. B. an dem Füllarm verschwenkbar oder stationär.It has proved to be efficient if the containers in the region of the two weighing devices are mechanically processed using at least one action arm which is pivotably arranged in the region of the filling station. The swivel arm may have at its free end a holder for tools for mechanical processing or mechanical manipulation. Alternatively or additionally, it may also be provided to arrange sensors for position detection, such as cameras, light barriers, light grid sensors or the like, on the action arm. Sensors for position detection can also be provided in other areas of the filling station, for. B. on the filling arm pivotable or stationary.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Aktionsarm zur Ausführung von mechanischen Arbeiten an den Behältern entlang einer Führungseinrichtung im Bereich der Füllstation verschoben wird. Dafür ist der Aktionsarm vorzugsweise im Bereich der Füllstation entlang einer Führungseinrichtung verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung kann insbesondere auf einer am Boden im Bereich der Füllstation angeordneten Schienenanordnung erfolgen. Durch die Möglichkeit der Verschiebung kann auf die Verwendung von zwei Aktionsarmen verzichtet werden. Es ist nur noch ein Aktionsarm notwendig, mit dem alle Behälter im Bereich jeder Wägeeinrichtung erreichbar sind.In one embodiment, it is provided that the action arm for the execution of mechanical work on the containers along a guide device in the region of the filling station is moved. For this, the action arm is preferably arranged displaceably in the region of the filling station along a guide device. The displacement can be effected in particular on a rail arrangement arranged on the floor in the region of the filling station. Due to the possibility of shifting, the use of two action arms can be dispensed with. Only one action arm is necessary, with which all containers in the area of each weighing device can be reached.
Die Durchsatzrate einer Füllmaschine lässt sich steigern, wenn vorgesehen ist, dass eine Steuereinrichtung der Füllmaschine das Befüllen steuert und/oder überwacht, und wobei das Befüllen zumindest bereichsweise automatisiert durchgeführt wird. Zum Befüllen gehört bevorzugt auch die erläuterten mechanischen Arbeiten wie zum Beispiel das Öffnen oder Schließen der Behälter. Eine bereichsweise automatisierte Befüllung ist zum Beispiel dadurch erreicht, dass ein verwendeter Füllarm und/oder ein verwendeter Aktionsarm auf Grundlage von prozessorgesteuerten Steuerbefehlen zur Ausführung verschiedener Arbeits- bzw. Füllschritte motorisch bewegt wird, insbesondere ohne das Zutun eines Benutzers während der Prozesse. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird Befüllen, insbesondere das Einlassen einer Flüssigkeit in die Behälter und/oder das mechanische Arbeiten an den Behältern automatisiert durchgeführt. In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren vollautomatisiert ausgeführt, d. h. ohne Eingriffe eines Benutzers.The throughput rate of a filling machine can be increased if it is provided that a control device of the filling machine controls the filling and / or monitored, and wherein the filling is performed at least partially automated. For filling preferably includes the explained mechanical work such as the opening or closing of the container. A partially automatic filling is achieved, for example, in that a filling arm used and / or a used action arm is moved on the basis of processor-controlled control commands for carrying out various working or filling steps, in particular without the intervention of a user during the processes. In a particularly preferred embodiment, filling, in particular the introduction of a liquid into the containers and / or the mechanical work on the containers is carried out automatically. In a further preferred embodiment, the inventive method is carried out fully automated, d. H. without intervention by a user.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere in Verbindung mit den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Tragwerk mit Behältern auf eine Wägeeinrichtung transportiert wird und dass auf der Wägeeinrichtung ein erster Behälter befüllt wird, während gleichzeitig mindestens ein zweiter Behälter mechanisch bearbeitet wird. Vorzugsweise werden die Behälter auf der Wägeeinrichtung gravimetrisch befüllt. Vorteile und Varianten dieses Verfahrens ergeben sich insbesondere aus den Erläuterungen zu den in Bezug genommenen Merkmalen anderer Ausgestaltungen.The invention also provides a method having the features of the preamble of claim 1, in particular in conjunction with the features of one or more of claims 4 to 8, wherein the supporting structure is transported with containers to a weighing device and that a first container is filled on the weighing device, while at the same time at least a second container is mechanically processed. Preferably, the containers are filled gravimetrically on the weighing device. Advantages and variants of this method are evident in particular from the explanations concerning the features of other embodiments referred to.
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein hauptzeitsparalleles Arbeiten unter Verwendung nur einer einzigen Wägeeinrichtung ermöglicht. Dafür ist vorgesehen, dass das Tragwerk mit leeren Behältern zunächst einleitend gewogen wird; in einem nächsten Schritt die Befüllung eines ersten Behälters beginnt und während einer ersten Fülldauer das mechanische Arbeiten an mindestens einem weiteren Behälter auf dem gemeinsamen Tragwerk durchgeführt wird. Das mechanische Arbeiten stört zwar die Gewichtsmessung, wird jedoch vor Erreichen einer gewünschten Füllung eines Fasses beendet. Insbesondere kann vorgesehen sein, die mechanischen Arbeiten vor oder bei Erreichen eines Wertes aus dem Bereich 70% bis 95%, insbesondere aus dem Bereich 85% bis 95%, einer einstellbaren Fülldauer zu beenden. Die Gewichtsmessung kann also nach einer ersten Gewichtsaufnahme unterbrochen werden und bei Ablauf einer einstellbaren Fülldauer wieder aufgenommen werden. So kann das gravimetrische Befüllen korrekt abgeschlossen werden. Bei einer ununterbrochenen Gewichtserfassung werden die Messergebnisse zwischen der einleitenden Gewichtsaufnahme und dem Ablauf der einstellbaren Fülldauer nicht berücksichtigt. Nach Ablauf der einstellbaren Fülldauer ist vorgesehen, dass der Behälter weiter bis zum Erreichen eines gewünschten Füllstandes gravimetrisch befüllt wird.In this method according to the invention a main time-parallel working is made possible using only a single weighing device. For this purpose, it is provided that the structure is initially weighed with empty containers initially; in a next step, the filling of a first container begins and during a first filling period, the mechanical work is performed on at least one other container on the common structure. Although the mechanical work disturbs the weight measurement, but is terminated before reaching a desired filling of a barrel. In particular, it may be provided to terminate the mechanical work before or when a value from the range 70% to 95%, in particular from the range 85% to 95%, of an adjustable filling time is reached. The weight measurement can be so be interrupted after a first weight recording and resumed at the end of an adjustable filling time. So the gravimetric filling can be completed correctly. In the case of uninterrupted weight recording, the measurement results between the initial weight intake and the expiration of the adjustable filling time are not taken into account. After expiration of the adjustable filling time, it is provided that the container is further filled gravimetrically until it reaches a desired fill level.
Bei der Befüllung des nächsten Behälters auf dem gemeinsamen Tragwerk kann ebenfalls wie erläutert in einer ersten Phase des Befüllens mechanisch an den übrigen Fässern gearbeitet werden, ohne das Befüllen zu unterbrechen. Diese Variante hat den Vorteil, dass nur eine Wägeeinrichtung benötigt wird. Ein denkbarer Nachteil dieser Variante ist, dass die Befülldauer eines Behälters zunächst geschätzt werden muss und dass eine Steuerung der Füllstation das parallele Arbeiten entsprechend regeln muss. Nachteilig kann auch sein, dass beim Wechsel des Füllgutes zum Beispiel von hochviskosen zu niedrigviskosen Medien ein neues Kalibrieren der Steuerung durchgeführt werden muss, um z. B. eine geänderte Fülldauer zu erfassen.When filling the next container on the common structure can also be worked as explained in a first phase of filling mechanically to the other barrels without interrupting the filling. This variant has the advantage that only one weighing device is needed. A conceivable disadvantage of this variant is that the filling period of a container must first be estimated and that control of the filling station must regulate the parallel work accordingly. A disadvantage may also be that when changing the contents, for example, from highly viscous to low-viscosity media, a new calibration of the control must be carried out to z. B. to detect a changed filling time.
Erfindungsgemäß ist ebenfalls eine Füllmaschine zum gravimetrischen Befüllen von Behältern nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Füllstation, die mindestens eine Füllstelle mit einem Füllventil aufweist, wobei die Füllstelle an einem schwenkbar im Bereich der Füllstation angeordneten Füllarm befestigt ist, wobei die Füllmaschine außerdem eine Wägeeinrichtung zur Aufnahme eines Tragwerks mit darauf in einem Verbund frei stehend angeordneten Behältern aufweist, wobei die Füllmaschine eine zweite Wägeeinrichtung aufweist und wobei die beiden Wägeeinrichtungen mindestens teilweise im Bewegungsbereich des Füllarms angeordnet sind.According to the invention is also a filling machine for gravimetric filling of containers by a method according to one of claims 1 to 7, with a filling station having at least one filling point with a filling valve, wherein the filling point is fixed to a pivotally mounted in the filling station filling arm, wherein the filling machine also has a weighing device for receiving a supporting structure with containers arranged in a free-standing arrangement thereon, wherein the filling machine has a second weighing device and wherein the two weighing devices are arranged at least partially in the movement range of the filling arm.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zwei Wägeeinrichtungen in einer Reihe beabstandet voneinander angeordnet sind. Der Füllarm ist bevorzugt schwenkbar an einem Halteelement befestigt, das seitlich und/oder symmetrisch zu den beiden Wägeeinrichtungen im Bereich der Füllstation angeordnet ist. Der seitliche Abstand liegt vorzugsweise im Bereich von 200 bis 500 mm, weiter bevorzugt im Bereich von 300 bis 400 mm. Als seitlicher Abstand wird insbesondere nicht der absolute Abstand zu einem Punkt einer Wägeeinrichtung verstanden, sondern der seitliche Versatz der Halterung in Bezug auf die Wägeeinrichtung. Der seitliche Versatz ist insbesondere der senkrechte Abstand zu einer Seite einer rechteckigen Fläche, die die Wägeeinrichtungen einschließt, wobei die Fläche durch äußere Punkte bzw. Kanten der Wägeeinrichtungen begrenzt ist.In particular, it can be provided that the two weighing devices are arranged in a row spaced from each other. The filling arm is preferably pivotally attached to a holding element, which is arranged laterally and / or symmetrically to the two weighing devices in the region of the filling station. The lateral distance is preferably in the range of 200 to 500 mm, more preferably in the range of 300 to 400 mm. As a lateral distance is not understood in particular the absolute distance to a point of a weighing device, but the lateral offset of the holder with respect to the weighing device. In particular, the lateral offset is the perpendicular distance to a side of a rectangular surface that encloses the weighing devices, the surface being bounded by outer points or edges of the weighing devices.
In einer Ausgestaltung der Füllmaschine ist vorgesehen, dass der Füllarm mindestens einen Antrieb aufweist, wobei der Antrieb ausgebildet ist, mindestens einen Teil des Füllarms zu bewegen und/oder eine Bewegung mindestens eines Teils des Füllarms zu unterstützen.In one embodiment of the filling machine it is provided that the filling arm has at least one drive, wherein the drive is designed to move at least part of the filling arm and / or to support a movement of at least part of the filling arm.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung der Füllmaschine ist vorgesehen, dass der Füllarm mindestens zwei Füllarmsegmente aufweist, wobei mindestens zwei der Füllarmsegmente jeweils in mindestens einer Ebene schwenkbar sind.In a preferred further development of the filling machine, it is provided that the filling arm has at least two filling arm segments, wherein at least two of the filling arm segments are each pivotable in at least one plane.
In einer nächsten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Füllmaschine einen Aktionsarm aufweist, an dem mindestens ein Werkzeug zum Öffnen und/oder Schließen der Behälter befestigbar ist.In a next embodiment, it is provided that the filling machine has an action arm on which at least one tool for opening and / or closing the container can be fastened.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Füllmaschine eine Steuereinrichtung aufweist, die ausgebildet und eingerichtet ist, das Befüllen der Behälter zu steuern und/oder zu überwachen. Weitere Vorteile und Varianten ergeben sich aus den obengenannten Erläuterungen zu den erfindungsgemäßen Verfahren.It can further be provided that the filling machine has a control device which is designed and set up to control and / or monitor the filling of the containers. Further advantages and variants will become apparent from the above explanations of the inventive method.
Erfindungsgemäß kann auch eine Füllmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10 sein, insbesondere mit den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 11 bis 12 und 13 sein, wobei die Füllmaschine einen Aktionsarm aufweist, an dem mindestens ein Werkzeug zum Öffnen und/oder Schließen der Behälter befestigbar ist. Vorteile und Ausgestaltungen zu den obengenannten erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen gelten bei dieser Füllmaschine entsprechend.According to the invention may also be a filling machine with the features of the preamble of
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren gezeigt. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the following figures. Show it:
In Transportrichtung F seitlich der Wägeeinrichtungen
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Füllarm
In Verlängerung des zweiten Armsegments
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist desweiteren ein Aktionsarme
Bei der vorliegenden Erfindung ist auch daran gedacht, zwei Aktionsarme
Der Aktionsarm
Der Füllarm
Die Aktionsarme
Das Befüllen von Behältern
Der vorgestellte Ablauf zeigt die Verteilung von Prozessschritten insbesondere für eine automatisierte Befüllung in der Verteilung auf zwei Wägeeinrichtungen. Insbesondere erfolgt das Öffnen und Schließen einiger der Behälter parallel zur Befüllung anderer Behälter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 88th
- Füllstationfilling station
- 1010
- Füllarmfilling arm
- 1212
- FüllarmhalterungFüllarmhalterung
- 1414
- Gelenkjoint
- 1616
- Füllstellefilling station
- 1818
- Armsegmentarm segment
- 2020
- Behältercontainer
- 2222
- AktionsarmAktionsarm
- 2424
- AktionsarmhalterungAktionsarmhalterung
- 2626
- AktionsarmsegmentAktionsarmsegment
- 2828
- Halterungbracket
- 3030
- TragwerkStructure
- 3232
- Wägeeinrichtungweighing
- 3434
- Führungseinrichtungguide means
- FF
- Förderrichtungconveying direction
Claims (14)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102014010327.7A DE102014010327A1 (en) | 2014-07-14 | 2014-07-14 | Method and device for filling containers on a supporting structure |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102014010327.7A DE102014010327A1 (en) | 2014-07-14 | 2014-07-14 | Method and device for filling containers on a supporting structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102014010327A1 true DE102014010327A1 (en) | 2016-01-14 |
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ID=53546202
Family Applications (1)
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DE102014010327.7A Withdrawn DE102014010327A1 (en) | 2014-07-14 | 2014-07-14 | Method and device for filling containers on a supporting structure |
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WO2016008579A1 (en) | 2016-01-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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