-
Die Erfindung betrifft einen Greifer für Transportsysteme zum bodenfreien Haltern und Bewegen von
Hohlkörpern mit einem eine Öffnung umschließenden Kopfteil, wobei zwei um mindestens eine
Schwenkachse schwenkbare und gegen die Kraft einer Feder zu öffnende Greifarme mit einander
zugewandten Greifflächen an einer Aufhängung angeordnet sind. Bei der Bearbeitung von
Hohlkörpern müssen letztere von einer in die nächste Bearbeitungsstation umgesetzt, gegebenenfalls auf
den Kopf gestellt und zu anderen Positionen transportiert werden. Unter Hohlkörpern werden hier im
Sinne der Erfindung insbesondere Verpackungen der Art verstanden, die bis auf eine Öffnung im
oberen Bereich ansonsten rundum geschlossen sind. Selbstverständlich kann man mit dem Greifer
auch andere Hohlkörper haltern und bewegen. Anhand von Verpackungen läßt sich der Greifer aber
anschaulich beschreiben.
-
Es gibt Bearbeitungsmaschinen für Packungen, zum Beispiel für aus Kunststoff bestehende
Flaschen, die in unterschiedlichen Stationen entleert, gewaschen, getrocknet, gefüllt und verschlossen
werden müssen. Insbesondere in Füllmaschinen werden bereits Greifer der eingangs genannten Art
verwendet. Um zwei Bolzen aufweisende Schwenkachsen sind dabei in einer Ebene liegende
Greifarme vorgesehen, die auf ihrer Vorderseite Greifflächen haben und zum Umgreifen des
Flaschenhalses ausgestaltet sind, während sie hinten, auf der anderen Seite der Schwenkachsen, mit einer
Feder derart belastet sind, daß die Greifarme in Schließstellung vorgespannt sind. Der Kopfteil einer
PET-Flasche wird an vorn angeordnete Einlaufschrägen der Greifarme gedrückt, wodurch diese
entgegen der Kraft der Feder auseinandergedrückt werden, so daß die Flasche mit ihrem Kopfteil in
die Greifflächen einfahren und nach deren Schließbewegung von diesen gehaltert werden.
-
Die Greifflächen des bekannten Greifers sind kreissegmentförmig ausgebildet und dem jeweiligen
Durchmesser der zu halternden Flasche angepaßt mit dem Nachteil, daß bei Flaschen mit
unterschiedlichem Durchmesser im Kopfteil die Greifarme mit einer entsprechend aufwendigen Montage
ausgebaut und durch andere mit passenden Greifflächen ersetzt werden müssen. Außerdem
müssen die Flaschen in den bekannten Greifer genau positioniert einfahren, damit das Zentrum der
Flasche, durch welches deren Längsmittelachse verläuft, gut zentriert zwischen beiden Greifarmen zu
liegen kommt. Anderenfalls ist die Zentrierung fehlerhaft, weil der Greifer nicht als aktives Element
gesteuert ist, sondern die Greifarme nur durch den Druck des einlaufenden Flaschenhalses bewegt
werden. Ohne Abstimmung der Greifflächen auf den Durchmesser des jeweiligen Flaschenkopfes
würde das Zentrum der Flasche mit größerem Durchmesser um einen großen Abstand nach vorne
in Richtung von den Schwenkachsen wegwandern: wiederum mit der Folge einer schlechten
Zentrierung und mangelhaften Halterung.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Greifer der eingangs näher bezeichneten Art
zu schaffen, der für unterschiedliche Durchmesser des Kopfteiles des Hohlkörpers einsetzbar ist.
-
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß etwa senkrecht zu der Richtung
der Relativbewegung der Greifarme zueinander eine Ebene liegt, in welcher die mindestens eine
Schwenkachse verläuft, und daß die zwei Greifflächen zusammen wenigstens drei, eine
Berührungsebene aufspannende Auflagepunkte zur äußeren Berührung des Kopfteils des Hohlkörpers
derart bieten, daß die Längsachse des Hohlkörpers die Berührungsebene innerhalb eines durch die
wenigstens drei Auflagepunkte definierten Polygons schneidet. Wendet man diese Geometrie und
diese Merkmale entsprechend der Lehre der Erfindung an, dann sind eine Demontage und ein
Austausch der Greifarme beim Wechseln eines Hohlkörpers mit einem Kopfteil eines ersten
Durchmessers zu einem solchen mit einem zweiten Durchmesser nicht mehr notwendig. Bevorzugt bewegen
sich die schwenkbaren Greifarme in einer Ebene, wobei die Bewegungsrichtung der Greifarme eine
in dieser Ebene liegende Linie ist, die sich von der einen Greiffläche zu der gegenüberliegenden
erstreckt. Aus dieser Linie ergibt sich die Lage der erwähnten, zu der Linie senkrecht angeordneten
Ebene, in welcher die mindestens eine Schwenkachse verläuft. Zu dieser Definition der Anordnung
der Schwenkachse kommt erfindungsgemäß die weitere Bedingung hinzu, daß die Greifflächen
gemeinsam wenigstens drei Auflagepunkte bilden. Auflagepunkte sind Berührungspunkte zwischen der
jeweiligen Greiffläche und dem Kopfteil eines Hohlkörpers. Bei einer speziellen und bevorzugten
Ausführungsform handelt es sich um vier Auflagepunkte. Weil der Greifarm eine endliche Dicke hat,
sind - genau genommen - die Auflagepunkte kurze Linien. Blickt man senkrecht auf die Greifarme,
dann erscheinen diese Linien in der Projektion als Punkte. Zur leichteren Beschreibung wird hier der
Begriff des Auflagepunktes verwendet.
-
Gestaltet man die Greifflächen in der Art, daß der Kopf eines Hohlkörpers von wenigstens drei
Auflagepunkten berührt wird, dann ergibt sich ersichtlich eine definierte und stabile Halterung des
Hohlkörpers. Beispielsweise kann auf dem einen Greifarm ein einziger Auflagepunkt gegeben sein, und
auf der Greiffläche des gegenüberliegenden Greifarmes können zwei Auflagepunkte vorgegeben
sein. Bei einer anderen, bevorzugten Ausführungsform gibt jede Greiffläche jedes Greifarmes zwei
Auflagepunkte vor, so daß es sich insgesamt um vier Auflagepunkte handelt. Sofern immer
zwischen zwei Auflagepunkten eines Greifarmes nicht eine zusätzliche Berührung des Kopfteils
gegeben ist, ergibt sich mit Vorteil wieder die definierte, stabile Aufhängung.
-
Es ist außerdem klar, daß drei, vier oder mehr Auflagepunkte eine Ebene aufspannen, die hier
Berührungsebene genannt wird. Betrachtet man die Längsachse des Hohlkörpers und hier
insbesondere die Längsmittelachse durch das Zentrum des die Öffnung umschließenden Kopfteils, dann ist
verständlich, daß diese Längsachse des Hohlkörpers die genannte Berührungsebene durchstößt
oder schneidet. Die erfindungsgemäß gewünschte und erreichte definierte und stabile Halterung des
Hohlkörpers durch die Greifarme gelingt dann einwandfrei, wenn dieser Schnittpunkt der erwähnten
Längsachse mit der Berührungsebene innerhalb des durch die wenigstens drei Auflagepunkte
definierten Polygons liegt. Anders ausgedrückt lehrt die Erfindung zum Erreichen der gewünschten
Vorteile die Anordnung des Hohlkörperzentrums innerhalb der Berührungsebene und innerhalb der
Auflagepunkte. Man kann auch sagen, daß die Durchmesserlinie des Kopfteils des Hohlkörpers durch
das von den besagten Auflagepunkten in der Berührungsebene definierte Polygon verlaufen soll.
-
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreicht man eine gute zentrierte Halterung des
Kopfteils eines Hohlkörpers auch dann, wenn der Durchmesser bei dem einen Körpertyp kleiner als bei
dem anderen Ist. Auf diese Weise kann der den Greifer gemäß der Erfindung einsetzende
Anwender unterschiedliche Hohlkörpertypen je nach Wunsch seiner Kunden haltern und bewegen. Der
erfindungsgemäße Greifer kann bei unterschiedlichen Transportsystemen eingesetzt werden, zum
Beispiel bei Etikettiermaschinen, bei Rundfüllern oder Linearfüllern. Die Transportsysteme können
unterschiedlich ausgestaltet sein. Die Halterung gemäß der Erfindung erlaubt auch das Umdrehen
des Hohlkörpers um 180°, so daß die vorher oben befindliche Öffnung dann unten am Hohlkörper zu
liegen kommt. Die Hohlkörper können vertikal, horizontal oder mit Teilkomponenten dieser
Richtungen bewegt werden. Es kann jede Art von Hohlkörper gehaltert und transportiert werden, sofern der
Hohlkörper nur einen Kopfteil hat, der von den Greifarmen erfaßt werden kann. Hier ist
beispielsweise an sogenannte Kombipackungen gedacht. Halterung und Transport kann mit dem
erfindungsgemäßen Greifer unabhängig von der Gestalt und Ausführung des Hauptpackungskörpers erfolgen.
Bei einer PET-Flasche kann zum Beispiel der Flaschenkörper verändert werden, ohne daß der
Greifer seine Anwendungsmöglichkeit verliert, sofern der Kopfteil des Hohlkörpers im wesentlichen
unverändert bleibt. Diese Kopfteile genügen in aller Regel einem Industriestandard. Der
Außendurchmesser des Gewindes eines herkömmlichen Kopfteils beträgt bei einer gängigen Ausführungsform
28 mm, bei einer anderen Ausführungsform 38 mm. Diese und ähnliche Maße sind auf dem Markt
gängig. Vorteilhaft ist es dabei erfindungsgemäß, daß das Zentrum des Kopfteils (in der Praxis
spricht man auch von dem Zentrum des Hohlkörpers oder der Flasche) in beherrschbarem und
zulässigem Abstand zwischen den zwei Greifarmen von außen nach innen wandert, wenn der
Durchmesser des Kopfteils von zum Beispiel 28 mm auf 38 mm verändert/erhöht wird.
-
Besonders günstig ist es weiterhin gemäß der Erfindung, wenn die Greifflächen kreissegmentförmig
ausgebildet und so einander zugewandt sind, daß ihre Krümmungsradien aufeinanderzulaufen, und
wenn der Krümmungsradius jeder Greiffläche kleiner als der Außenradius des Kopfteils des
Hohlkörpers ist. Diese Merkmale erlauben die Bildung der erwähnten wenigstens drei Auflagepunkte mit
den Vorteilen einer guten und zuverlässigen Halterung des Hohlkörpers durch den Greifer. Es ist bei
einer solchen Greiffläche zum Beispiel erreicht, daß zwischen zwei gewünschten Auflagepunkten
nicht ein dritter Punkt liegt, damit die definierte Halterung gewährleistet bleibt. Bei der alternativen
Ausführungsform, die sich dann ergibt, wenn man anstelle von Kreissegmenten im stumpfen Winkel
zusammenlaufende gerade Stücke verwendet, verändert sich die Lage der Auflagepunkte bei
Variation des Außenradius des Kopfteils.
-
Besonders interessant und vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung auch, wenn der erste Greifarm
eine Verlängerung und ein von letzterer aufgenommenes Betätigungselement aufweist und mit dem
zweiten Greifarm bezüglich der Relativbewegung der zwei Greifarme gekoppelt ist. Bei Anwendung
dieser Merkmale ist der Greifer erfindungsgemäß "aktiv", d. h. die Bewegung des einen Greifarmes
wird definiert durch ein Betätigungselement eingeleitet und über eine Koppelung auf den zweiten
Greifarm übertragen. Damit ist sichergestellt, daß unabhängig von dem zu halternden Hohlkörper
der Greifer geöffnet und geschlossen wird, wobei die Bewegungen beider Greifarme durch die
Kopplung aufeinander abgestimmt sind. Das Schließen des erfindungsgemäßen Greifers erfolgt in
an sich bekannter Weise durch eine Federkraft mit dem Vorteil, daß Beschädigungen des
Hohlkörpers und des Greifers selbst beim Schließen weitgehend eliminiert sind. Durch das Koppeln des
zweiten Greifarmes mit dem ersten erreicht man mit Vorteil eine präzise Selbstzentrierung. Durch
den Einsatz des erfindungsgemäßen Greifers wird zum Beispiel im Falle eines Füllers der Kopfteil
stets zentrisch unter das Füllrohr positioniert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt der
Hohlkörper stets in einem vordefinierten Zentrum, wenn der Greifer schließt.
-
Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Schwenkachsen in einem an der
Aufhängung befestigten Grundkörper angeordnet. Diese zwei Schwenkachsen können bei einer
Ausführungsform beispielsweise in einer Linie so angeordnet sein, daß man nur von einer
Schwenkachse spricht, wenngleich zwei Greifarme unabhängig voneinander um diese Achse
schwenken können. Bevorzugt ist die Anordnung der eben erwähnten zwei Schwenkachsen, die
parallel zueinander verlaufen und nebeneinander in einem Grundkörper befestigt sind. Man kann
dann durch diese zwei Schwenkachsen eine Ebene legen, und bei dieser Ebene handelt es sich um
die vorstehend genannte Ebene, die senkrecht zu der Richtung der Relativbewegung der Greifarme
zueinander verläuft. Der Grundkörper ist ähnlich einem Gehäuse an der Aufhängung befestigt und in
gewissem Sinne als stationär zu betrachten, wenngleich das betreffende Maschinenteil mit der
Aufhängung auch so bewegbar ist, daß mit dem Maschinenteil die Aufhängung und der Grundkörper
bewegt werden können. Zum Beispiel kann eine Schwenkbewegung des Greifers vorgesehen sein,
um den Hohlkörper von einer ersten Position, in welcher seine Öffnung oben angeordnet ist, um
180° gedreht in eine zweite Position zu bringen, wo der Hohlkörper auf dem Kopf steht bzw. seine
Öffnung nach unten gerichtet ist. Diese Ausgestaltung mit den zwei Schwenkachsen kann so
ausgebildet sein, daß der eine Greifarm zwangsgesteuert ist und der andere Greifarm mit dem ersteren
gekoppelt ist.
-
Dabei ist es besonders günstig, wenn die zwei Schwenkachsen über eine Verzahnung gekoppelt
sind. Wenngleich die Ausgestaltung als Verzahnung besonders bevorzugt ist, können für die
Kopplung aber auch andere Koppelglieder verwendet werden, wie zum Beispiel zusätzliche Hebel,
Schiebeführungen, Kulissensteine und dergleichen.
-
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der erste
Greifarm länger ausgestaltet ist als der zweite Greifarm und der zweite Greifarm eine
Anschlagfläche hat für die Begrenzung der durch die Kraft der Feder bewirkten Schließbewegung. Diese
bevorzugte Ausführungsform bedeutet, daß zwei Schwenkachsen separat voneinander und parallel
zueinander in der schon erwähnten Ebene verlaufen, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung der
Greifarme angeordnet zu denken ist. Bei diesen zwei Schwenkachsen liegt die eine weiter vorn in
Richtung der Vorderenden der Greifarme, und die andere Schwenkachse liegt weiter hinten, zum
Beispiel in Richtung zur Aufhängung des Greifers. Um die vordere Schwenkachse ist dann der
zweite Greifarm schwenkbar. Mit der an beiden Greifarmen angelenkten Feder und der Kopplung mittels
Verzahnung werden beide Greifarme gleichförmig in Schließstellung gedrückt. Damit ein
Minimalabstand zwischen den zwei einander zugewandten Greifflächen nicht unterschritten wird, ist die
erwähnte Anschlagfläche an dem zweiten Greifarm vorgesehen, zum Beispiel in Form eines
Vorsprungs. Diese Anschlagfläche hat auch den Zweck, einen kürzeren Einlauf auf die Steuerkurve zu
schaffen. Damit wird die Lebensdauer der Feder vergrößert. Die Anschlagfläche begrenzt die
Schließbewegung der Greifarme.
-
Der erste Greifarm ist erfindungsgemäß länger als der zweite, was sich auch dadurch ausdrückt,
daß die Schwenkachse des ersten Greifarms weiter hinten (von der offenen Vorderseite des
Greifers entfernt) angeordnet ist. Es muß ein größerer Abstand zwischen der zweiten Schwenkachse
und dem Vorderende des ersten Greifarmes dadurch überbrückt werden, daß der erste Greifarm
länger ausgestaltet ist. Rückseitig hat der Greifarm die oben schon erwähnte Verlängerung, von
welcher ein Betätigungselement aufgenommen ist. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um
einen Gleitschuh oder eine Rolle. Die erwähnte Steuerkurve zwingt das Betätigungselement zu einer
Schwenkbewegung entgegen der Kraft einer Feder. Letztere kann bevorzugt eine Blattfeder sein.
Bei anderen Konstruktionen können auch Druckfedern verwendet werden.
-
Günstig ist es gemäß der Erfindung auch, wenn auf wenigstens einem Greifarm ein Haken
angebracht ist. Bevorzugt ist auf jedem der zwei Greifarme ein Haken angebracht. Funktion und Zweck
des Hakens sind in beiden Fällen dieselben. Der Kopfteil eines Hohlkörpers erfüllt vorzugsweise
einen Industriestandard, unter anderem dahingehend, daß ein Halsring im Abstand des außen
angeordneten Gewindeteils vorgesehen ist. Über und/oder unter diesem Halsring befinden sich bei
gewöhnlichen Kopfteilen Kreisringnuten, um welche die Greifflächen der Greifarme zum Haltern
herumgreifen können. Je nach der Position des Hohlkörpers mit Öffnung nach oben oder Öffnung
nach unten wäre es unter Umständen möglich, daß die Greifflächen zum Beispiel durch das Gewicht
eines gefüllten Hohlkörpers an dessen Kopfteil außen von dem Halsring fort gleiten. Dadurch würde
eine definierte Halterung aufgehoben. Um das zu vermeiden, sind die Haken an den beiden
Greifarmen so angeordnet, daß die Oberfläche der Greifarme einerseits und die Haken andererseits
zwischen sich den Halsring aufnehmen. Der Halsring kann dann nicht mehr am Kopfteil axial
wegwandern. Dabei ist es außerdem zweckmäßig, wenn die Haken so außerhalb des Zentrums des
Kopfteils angeordnet sind, daß der Kopfteil von außen, d. h. von dem freien äußeren Ende jedes der
beiden Greifarme in die Umgreifposition hineingeschoben und ohne weiteres auch wieder
herausgezogen werden kann. Es genügt, wenn nur ein Teil der Kreisringfläche des Halsringes zwischen
Greifarm und Haken gehalten wird.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den
Zeichnungen. Bei diesen zeigen:
-
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Greifers nach der Erfindung von schräg vorn oben,
-
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Greifers gemäß der Erfindung von unten,
-
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Greifer, wenn man in Fig. 1 in Richtung der Schwenkachsen
blickt,
-
Fig. 4 eine Vorderansicht des Greifers, wenn man in Fig. 3 von unten nach oben blickt,
-
Fig. 5 eine Seitenansicht des Greifers, wenn man in Fig. 3 von links nach rechts blickt,
-
Fig. 6 abgebrochen vergrößert eine bevorzugte Ausführungsform eines Hohlkörpers in Form
einer PET-Flasche,
-
Fig. 7a schematisch die Draufsicht auf die zwei Greifarme beim Greifen von Kopfteilen mit
unterschiedlichem Durchmesser,
-
Fig. 7b schematisch die Draufsicht auf zwei Greifarme, bei denen die jeweilige Greiffläche aus
zwei geraden Stücken zusammengesetzt ist,
-
Fig. 8 perspektivisch und teilweise abgebrochen eine ähnliche Ansicht des Greifers wie in
Fig. 1, wobei jedoch eine PET-Flasche mit Kopfteil gehaltert ist,
-
Fig. 9 perspektivisch eine Ansicht ähnlich der Fig. 8, wobei jedoch der Greifer um etwa 180°
herumgedreht ist und die Greiferarme in die Nut eines Zwischenstückes zwischen
Flaschenhals und Gewindeteil eingreifen,
-
Fig. 10 eine weitere ähnliche Ansicht wie in Fig. 9, wobei jedoch die Greiferarme zwischen
Flaschenkörper und Halsring greifen und Haken zum Übergreifen des Halsringes
aufweisen.
-
Als Hohlkörper ist bei den gezeigten Ausführungsformen in den Zeichnungen eine mit 1 bezeichnete
PET-Flasche dargestellt, deren die Öffnung 2 umschließender Kopfteil 3 in den Fig. 6, 8 und 9
oben und bei der Position des Hohlkörpers 1 in Fig. 10 unten angeordnet ist.
-
Der Greifer gemäß der Erfindung erlaubt das bodenfreie Haltern und Bewegen des Hohlkörpers 1
unabhängig von dessen Hauptkörper, dem sogenannten Flaschenkörper 4. Dieser befindet sich im
Normalfall unten und weist oben den Kopfteil 3 mit der Öffnung 2 auf. In Fig. 6 ist der Kopfteil 3
vergrößert dargestellt. Der gesamte Kopfteil 3 reicht von der gestrichelt in Fig. 6 gezeichneten
unteren Linie a bis zu dem freien oberen Ende mit der gestrichelten Linie b. Von der unteren Trennlinie
a zwischen Flaschenkörper 4 und Kopfteil 3 schließt sich nach oben der Hals 5 des Hohlkörpers 1
bzw. der Flasche an, welchem der Halsring 6 folgt. Über und außerhalb diesem befindet sich ein
ringnutenförmiges Zwischenstück 7. Außerhalb desselben liegt ein Stützbund 8, dem sich nach
außen und oben das hier nur schematisch angedeutete Gewindeteil 9 anschließt. Die
Außendurchmesser insbesondere des Zwischenstückes 7 und des Halses 5 neben dem Halsring 6 unterliegen
bei den meisten Ausführungsformen einem Industriestandard. Die gängigen Typen der Kopfteile
können einwandfrei mit dem Greifer gemäß der Erfindung gehandhabt werden.
-
Dieser insbesondere in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Greifer weist eine Aufhängung 10 mit
Löchern 11 und 12 für Befestigungsschrauben 13 bzw. einen Fixierstift 14 auf. Einstückig mit der
Aufhängung 10 ist ein gehäuseartig verschlossener Grundkörper 15 angeformt, der länglich ist, weil in
diesem zwei Schwenkachsen 16, 17 parallel zueinander und nebeneinander angeordnet sind. Die
Schwenkachse 16 ist weiter hinten in der Nähe der Aufhängung 10, die Schwenkachse 17 weiter
vorn am Greifer vorgesehen. Die Schraubköpfe 18 dienen der axialen Befestigung der jeweiligen
Schwenkachse 16 bzw. 17.
-
Um die hintere Schwenkachse 16 ist ein erster Greifarm 19 schwenkbar angelenkt, während um die
vordere Schwenkachse 17 der zweite und kürzere Greifarm 20 mit seinem Vorsprung 21 für die
Bildung einer Anschlagfläche 22 angeordnet ist.
-
Der Grundkörper 15 ist in seinem vorderen Bereich, welcher die vordere Schwenkachse 17 umgreift,
kürzer als im hinteren Bereich neben der Aufhängung 10 ausgestaltet, damit der Hauptkörper 4 des
Hohlkörpers 1 nicht gegen den Grundkörper 15 stößt, wenn der Hohlkörper 1 die Position zum
Beispiel gemäß Fig. 9 einnimmt.
-
In Schließrichtung sind beide Greifarme 19 und 20 durch eine Blattfeder 23 vorgespannt, welche
über die Federaufhängung 24 an dem ersten Greifarm 19 bzw. dem zweiten Greifarm 20 befestigt
ist.
-
Der erste Greifarm 19 ist in Draufsicht (zum Beispiel Fig. 3) etwa L-förmig ausgestaltet mit einer
nach rückwärts gerichteten Verlängerung 25, auf welcher als Betätigungselement 26 eine Rolle
angelenkt ist. Läßt man diese gegen eine Steuerkurve fahren, dann wird der erste längere Greifarm 19
um seine Schwenkachse 16 schwenken, weil diese in der Aufhängung 10 befestigt ist.
-
Blickt man auf den Greifer von der Unterseite gemäß der Darstellung der Fig. 2, dann erkennt man
ein erstes Zahnrad 27, welches über eine Verzahnung 29 mit einem zweiten Zahnrad 28 kämmt. Die
beiden Zahnräder 27 und 28 sind über nicht näher bezeichnete Stifte drehfest an den Greifarmen 19
und 20 angebracht, so daß der zweite kürzere Greifarm 20 durch die Verzahnung 29 ebenfalls
verschwenkt wird, wenn das Betätigungselement 26 ein Schwenken des ersten Greifarmes 19
hervorruft. Würde das als Rolle ausgebildete Betätigungselement 26 von der nicht gezeigten Steuerkurve
frei laufen, dann drückt die Kraft der Blattfeder 23 die beiden Greifarme 19 und 20 wieder in die in
den Zeichnungen gezeigte Schließstellung.
-
Dadurch ergibt sich die durch den Doppelpfeil 30 dargestellt Richtung der Relativbewegung der
beiden Greifarme 19 und 20 zueinander.
-
Jeder Greifarm 19, 20 hat eine Greiffläche 31, die bei den Ausführungsformen hier
kreissegmentförmig ausgebildet ist. Man kann jedem Bogen bzw. Kreissegment einen Krümmungsradius
zuordnen, wie man aus der schematischen Darstellung der Fig. 7a erkennt. Der rechte längere Greifarm
19 hat die gleiche Greiffläche 31 wie der gegenüberliegende kürzere zweite Greifarm 20. Der
jeweilige Krümmungsradius ist minimal kleiner als der Außenradius des Kopfteils 3 des Hohlkörpers 1 mit
kleinerem Durchmesser. Setzt man einen Hohlkörper 1 mit größerem Kopfteil 3 ein, wie mit dem
großen Kreis in Fig. 7a gezeigt ist, dann können die Greifarme 19 und 20 nur noch entsprechend
der gestrichelten Position greifen. Hier ist deutlich, daß der Krümmungsradius der Greiffläche 31
wesentlich kleiner ist als der Außenradius R des Kopfteils 3 des Hohlkörpers 1 mit dem größeren
Durchmesser. Man erkennt, daß der Mittelpunkt des Kreises mit dem Radius r geringfügig nach
innen bzw. hinten oder in Fig. 7a nach oben gewandert ist im Vergleich zu dem Zentrum des großen
Kreises mit dem Radius R. Die Größe des Abstandes der beiden Mittelpunkte ist in zulässigen
Maßen sehr klein und beträgt etwa 0,15 mm, so daß beide Arten von Hohlkörpern 1 in gleicher Weise
gut von dem Greifer gemäß der Erfindung gehaltert werden können.
-
Fig. 7b ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 7a, bei welcher aber die Greiffläche 31 des jeweiligen
Greifarmes 19 bzw. 20 aus zwei geraden Stücken besteht, welche durch einen Bogen miteinander
verbunden sind. Diese zwei geraden Stücke oder Abschnitte der Greiffläche 31 stoßen (über den
gezeigten Bogen) in stumpfem Winkel aufeinander und ergeben insgesamt die Greiffläche 31.
-
Es werden von jeder Greiffläche 31 immer nur zwei Auflagepunkte A, B bzw. A', B' erhalten. Dies gilt
für jeden Greifarm 19 und 20, wenn entsprechend der Darstellung der Fig. 7a zwei Positionen
betrachtet werden, eine Position (A, B) mit Kopfteil 3 mit kleinem Durchmesser = 2r und entsprechend
Position A', B' bei einem Kopfteil 3 mit großem Durchmesser = 2R. Die in Fig. 7a durch das Kreuz
in der Mitte angedeuteten Punkte sind die jeweiligen Zentren einer kreissymmetrischen Flasche.
Das innere Kreuz (innerhalb der strichpunktierten Bogenlinie 32) ist mit Zk bezeichnet und bedeutet
das Zentrum der kleinen Flasche, während Zg das Zentrum der großen Flasche ist. Nimmt man als
Wanderbewegung des Hohlkörpers 1 die strichpunktierte Bogenlinie 32, dann erkennt man aus
Fig. 7a, daß das Flaschenzentrum Zk der kleinen Flasche beim Übergang zur großen Flasche nach
Zg wandert, also um einen geringen Abstand nach außerhalb bzw. nach vorn.
-
Dieser immer noch sehr geringe Abstand von weniger als 0,2 mm beim Ergreifen einer kleinen
Flasche im Vergleich zu einer großen Flasche stellt einen unerwarteten Vorteil des erfindungsgemäßen
Greifers hinsichtlich einer definierten und stabilen Halterung des Kopfteils 3 an den Greifarmen 19
und 20 dar. Dies ist zu einem wesentlichen Teil darauf zurückzuführen, daß gemäß den Fig. 3
und 7 die durch die hintere Schwenkachse 16, die davor angeordnete Schwenkachse 17 und die
Längsachse Z des Hohlkörpers gezeichnete Linie eine Gerade ist, durch welche man eine Ebene
legen kann, die auf der Papierebene der Fig. 7a senkrecht steht und die Richtung 30 gemäß
Doppelpfeil der Relativbewegung der Greifarme senkrecht schneidet. Legt man durch die Richtung 30
der Relativbewegung der Greifarme 19 und 20 eine etwa zu der Papierebene der Fig. 7a parallele
Berührungsebene, dann liegen ersichtlich die Auflagepunkte A, B, A', B' usw. in dieser
Berührungsebene. Zwischen den Auflagepunkten A, B zur äußeren Berührung des Kopfteils 3 des Hohlkörpers
1 gibt es keine weiteren Auflagepunkt. Diese Verhältnisse gelten für beide Greifarme 19 und 20.
Dadurch sind insgesamt nur vier Auflagepunkte für einen gehaltenen Kopfteil 3 eines Hohlkörpers 1
gegeben. Denkt man sich die Längsachse des Hohlkörpers 1 als zentrale Mittenachse, dann
schneidet diese Längsachse Z die eben beschriebene Berührungsebene innerhalb der vier
Auflagepunkte, von denen an dem kürzeren zweiten Greifarm 20 die beiden Auflagepunkte A und B in Fig.
7a eingezeichnet sind.
-
In den Fig. 8 bis 10 ist zur deutlichen Veranschaulichung perspektivisch ein abgebrochen
dargestellter Hohlkörper (eine PET-Flasche) 1 dargestellt, wie er von dem Greifer gehaltert ist und je nach
der Bewegung der Aufhängung 10 translatorisch und/oder rotatorisch bewegt werden kann.
-
Bei Fig. 8 greifen die Greifarme 19 und 20 um den Hals unter den Halsring. Das Gewicht der
Flasche wird versuchen, die Flasche 1 nach unten zu ziehen, so daß der Halsring 6 auf die oberen
ebenen Flächen der Greifarme gedrückt und von diesen gehalten wird.
-
Bei der Ausführungsform der Fig. 9 greifen die beiden Greifarme 19 und 20 in das nutenförmige
Zwischenstück 7 des Kopfteils 3, d. h. über den Halsring 6 und unter den Stützbund 8. Das Gewicht
des hier als Flasche ausgebildeten Hohlkörpers 1 wird von beiden Seiten der Greifarme in Richtung
der Längsachse Z abgestützt, ob nun die Flasche mit ihrer Öffnung nach oben oder auf dem Kopf
stehend mit der Öffnung nach unten angeordnet ist.
-
Sollte es gewünscht sein, die Greifarme 19 und 20 ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 8
im Bereich des Halses 5 angreifen zu lassen, gleichwohl aber die Flasche mit der Öffnung 2 nach
unten anzuordnen, wie in Fig. 10 gezeigt ist, dann ist es zweckmäßig, auf jedem Greifarm 19, 20
einen Haken 33 anzubringen, so daß der Halsring 26 bezüglich der Aufhängung 10 weder nach
oben noch nach unten verschoben werden kann. Die Haken ragen von den Greifarmen 19, 20 nach
oben in Richtung der Aufhängung 10, so daß sich der Halteraum für den Halsring 6 dazwischen
ergibt. Zwischen der Längsachse Z des Hohlkörpers 1 und dem vorderen äußeren Ende 34 der
Greifarme 19, 20 ist der scheibenförmige Halteraum für den Halsring 6 offen. Mit anderen Worten
sind die Haken 33 etwa weiter hinten auf den Greifarmen 19, 20 befestigt, in Fig. 10 also etwas
weiter links nach vorn. Der Kopfteil 3 kann deshalb von rechts hinten leicht eingeschoben und auch
wieder herausgezogen werden.
Bezugszeichenliste
1 Hohlkörper (PET-Flasche)
2 Öffnung des Hohlkörpers
3 Kopfteil
4 Flaschenkörper
5 Hals des Hohlkörpers
6 Halsring
7 Zwischenstück
8 Stützbund
9 Gewindeteil
10 Aufhängung
11, 12 Löcher
13 Befestigungsschraube
14 Fixierstift
15 Grundkörper
16, 17 Schwenkachse
18 Schraubenkopf
19 erster Greifarm (lang)
20 zweiter Greifarm
21 Vorsprung
22 Anschlagfläche
23 Blattfeder
24 Federaufhängung
25 Verlängerung des ersten Greifarmes 19
26 Betätigungselement = Rolle
27 erstes Zahnrad
28 zweites Zahnrad
29 Verzahnung
30 Richtung der Relativbewegung
31 Greiffläche
32 Bogenlinie
33 Haken
34 vorderes, äußeres Ende der Greifarme 19, 20
Zg Zentrum der großen Flasche
Zk Zentrum der kleinen Flasche
A, B, A', B' Auflagepunkte
r Außenradius des Kopfteils 3 des Hohlkörpers mit kleinem Durchmesser
R Außenradius des Kopfteils 3 des Hohlkörpers mit größerem Durchmesser