DE102004005397A1

DE102004005397A1 - Vorrichtung zum Überführen von Gegenständen

Info

Publication number: DE102004005397A1
Application number: DE200410005397
Authority: DE
Inventors: Thomas Wyss; Walter Dr. Baur
Original assignee: Rovema Verpackungsmaschinen GmbH and Co KG; Rovema GmbH
Current assignee: Rovema Verpackungsmaschinen GmbH and Co KG; Rovema GmbH
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-08-25

Abstract

Um bei einer Vorrichtung (1) zum Überführen von Gegenständen, insbesondere zusammengelegter Faltschachteln (2), von einer Abgabestation (3) zu einer Aufnahmestation (4), mit wenigstens einem um eine Drehachse (5) schwenkbaren oder rotierbaren Ausleger (6), mit einem Saugkopf (7) am Ausleger (6), der mindestens einen Sauger (8) aufweist, wobei dem Ausleger (8) ein erster, ortsfester Antrieb (9) zugeordnet ist, um den Saugkopf (7) um die Drehachse (5) zu bewegen, und ein zweiter Antrieb (10) dazu vorgesehen ist, den Saugkopf (7) am Ausleger (6) radial auszulenken, eine geringe Massenträgheit und damit eine Verbesserung der Leistung zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Antriebe (9, 10) ortsfest zu montieren. Dabei ist eine Welle (18) des ersten Antriebes (9) über eine Verbindung (19) mit einer radial ausgerichteten Führung (20) verbunden, um die Führung (20) um die Drehachse (5) drehen zu können. ist der zweite Antrieb (10) ebenfalls ortsfest, ist die Welle (21) des zweiten Antriebes (10) ebenfalls um die Drehachse (5) drehbar, und die Welle (21) des zweiten Antriebes (10) weist einen Zahnkranz (22) auf, der in eine starr mit dem Ausleger (6) verbundene Zahnstange (23) eingreift, um derart den Ausleger (6) relativ zur Führung (20) radial zu verschieben.

Description

Die Erfindung betrifft die Verpackungsbranche und dort eine Vorrichtung zum Überführen von Gegenständen, insbesondere zusammengelegter Faltschachteln, von einer Abgabestation zu einer Aufnahmestation, mit wenigstens einem um eine Drehachse schwenkbaren oder rotierbaren Ausleger, mit einem Saugkopf am Ausleger, der mindestens einen Sauger aufweist, wobei dem Ausleger ein erster, ortsfester Antrieb zugeordnet ist, um den Saugkopf um die Drehachse zu bewegen, und ein zweiter Antrieb dazu vorgesehen ist, den Saugkopf am Ausleger radial auszulenken.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 198 45 384 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung dient dazu, zusammengelegte Faltschachteln, die in einem Magazin bevorratet sind, mittels eines Saugkopfes einzeln dem Magazin zu entnehmen und einer Aufnahmestation zuzuführen. Dabei kann der Saugkopf sowohl um die Drehachse geschwenkt als auch in linearer Weise radial zur Drehachse verfahren werden, um die notwendige Bahn zu beschreiben, die jeweils eine Faltschachtel zwischen zwei Mitnehmern einer Förderkette bringt.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, das sie ein relativ großes Massenträgheitsmoment aufweist, da sich ihr radial den Saugkopf auslenkender Antrieb in einem bestimmten radialen Abstand von einem relativ großen Minimalabstand bis hin zu einem noch größeren Maximalabstand relativ zur Drehachse erstreckt.

Es ist Aufgabe der Erfindung diesen Nachteil zu beseitigen, um die Vorrichtung schneller betreiben zu können.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach ist eine Welle des ersten Antriebes über eine Verbindung mit einer radial ausgerichteten Führung verbunden, um die Führung um die Drehachse drehen zu können. Der zweite Antrieb ist ebenfalls ortsfest. Die Welle des zweiten Antriebes ist auch um die Drehachse drehbar. Die Welle des zweiten Antriebes weist einen Zahnkranz auf, der in eine starr mit dem Ausleger verbundene Zahnstange eingreift, um derart den Ausleger relativ zur Führung radial zu verschieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass ihr Massenträgheitsmoment vergleichsweise niedrig ist, da der Ausleger propellorartig um die Drehachse rotiert.

Aufgrund seiner geringen Massenträgheit kann er auch bei sehr schnellem Betrieb sehr ortsgenau beschleunigt bzw. verzögert werden. Die Faltschachteln können insofern sicher an der Abgabestation ergriffen, weitertransportiert und schließlich an einer bestimmten Stelle der Aufnahmestation abgelegt werden. Zudem ist die vorgeschlagene Vorrichtung kostengünstig und infolge ihres relativ einfachen Aufbaus auch sehr zuverlässig.

Infolge eines aufeinander abgestimmten, kontinuierlichen Betriebes der beiden Antriebe wäre ein Umlauf des Auslegers mit konstanter radialer Auslenkung des Saugkopfes erreicht. Eine Abweichung von diesem gleichartigen Betrieb, d. h. wenn einer der Antriebe diesbezüglich mit einer höheren oder einer niedrigeren Drehzahl versehen wird, kommt es zu einer Änderung der radialen Auslenkung während des Umlaufs. Dadurch kann eine Faltschachtelentnahme bzw. eine Faltschachtelabgabe realisiert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.

Eine deutliche Steigerung der Anzahl der entnommenen Gegenstände pro Zeitintervall wird erreicht, wenn der Ausleger rotierend betrieben wird und zwei nacheinander arbeitende Saugköpfe am Ausleger vorgesehen sind. Hierfür kann an gegenüberliegenden Enden des Auslegers (Anspruch 2) jeweils ein Saugkopf mit Sauger vorgesehen werden, so dass nach jeweils einer halben Umdrehung ein Saugkopf einen Gegenstand entnehmen kann. Eine noch höhere Leistung würde erreicht, wenn zwei Linearantriebe mit jeweils zwei gegenüberliegenden Saugköpfen vorgesehen wären, die um einen Winkel, insbesondere einen rechten Winkel versetzt sind. Dann stünden vier um jeweils 90 Grad zueinander versetzte Saugköpfe zur Verfügung, die nach jeweils einer viertel Umdrehung nacheinander an das Magazin gelangen könnten.

Als Antriebe sind Servomotoren (Anspruch 3) besonders gut geeignet, da sie synchron zueinander betrieben werden können, ein kurzzeitiger asynchroner Betrieb in einfacher Weise möglich ist, und ein wieder Synchronisieren problemlos erfolgen kann. betriebenen Antriebe ein gleichförmiger Umlauf des Saugkopfes bzw. der Saugköpfe bei konstantem radialen Abstand eines Saugkopfes von der Drehachse erreicht. D. h. es erfolgt ein kreisförmiger Umlauf. Abweichungen von der Kreisbahn werden erzielt, indem ein Antrieb kurzzeitig langsamer oder schneller betrieben wird als der andere Antrieb. Dafür ist eine Steuereinrichtung (Anspruch 5) von Vorteil, welche eine Abweichung vom Betrag einer gleichen Drehzahl der beiden Antriebe für einen Antrieb und damit eine Auslenkung des Auslegers erzeugt.

Weist der Ausleger eine radial ausgerichtete Aussparung zum Aufnehmen des Zahnkranzes auf (Anspruch 6), so wird das Massenträgheitsmoment des Auslegers weiter reduziert und der Ausleger ist gegen den Zahnkranz bzw. von diesem weg bewegbar, ohne dessen Funktion zu beeinträchtigen.

Prinzipiell kann die Vorrichtung hin- und herschwenkend, kontinuierlich umlaufend oder ungleichmäßig umlaufend betrieben werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand ein Ausführungsbeispiel darstellender Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
1 in einer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Entnehmen von flachen, zusammengelegten Faltschachteln aus einem Magazin, die zwei Saugköpfe mit jeweils vier Saugern an einem Saugkopf aufweist, wobei die Saugköpfe an den gegenüberliegenden Enden eines um eine Achse rotierenden Auslegers vorgesehen sind, und die entnommenen Faltschachteln zwischen Mitnehmer einer Transportkette gesetzt werden, wobei der Ausleger zum einen in einer Position dargestellt ist, in der eine Faltschachtel am Magazin mittels Unterdruck ergriffen wird (durchgezogene Linien), und zum anderen in zwei zeitlich nachfolgenden Positionen (unterbrochene Linien), sowie
2 in einer um 90 Grad veränderten Seitenansicht die Vorrichtung der 1, wobei der Ausleger vertikal ausgerichtet ist (eine der beiden unterbrochenen Darstellungen der 1), mit einem Vertikalschnitt durch einen Zahnkranz, welcher auf einer Welle eines Antriebes sitzt.
Eine Vorrichtung 1 dient zum Überführen zusammengelegter Faltschachteln 2 von einer Abgabestation 3 zu einer Aufnahmestation 4. Ein um eine Drehachse 5 rotierender Ausleger 6 weist zwei Saugköpfe 7 auf. An jedem Saugkopf 7 sind vier Sauger 8 vorgesehen. Dem Ausleger 6 ist ein erster, ortsfester Antrieb 9 zugeordnet, um die Saugköpfe 7 um die Drehachse 5 zu bewegen. Ein zweiter Antrieb 10 ist dazu vorgesehen den Ausleger 6 und damit die Saugköpfe 7 am Ausleger 6 radial auszulenken.
Der Ausleger 6 liegt derart auf der Drehachse 5, dass ein Ende 11 des Auslegers 6 an dem einen Saugkopf 7 und das andere Ende 12 des Auslegers 6 um 180 Grad um die Drehachse 5 versetzt am anderen Saugkopf 7 vorgesehen ist. Der Ausleger 6 wird propellorartig um die Drehachse 5 rotiert.
Während des Umlaufs wird der Ausleger 6 stets hin und her verschoben, je nachdem welcher Drehwinkel gerade eingenommen ist, damit die beiden Saugköpfe 7 nacheinander jeweils eine Faltschachtel 2 entnehmen und wieder abgeben. Entsprechend wird die Vakuumversorgung 13 für die Sauger 8 betrieben.
Der Antrieb 10 dient dem radialen Auslenken der Saugköpfe 7 und ist in axialer Richtung zur Drehachse 8 ausgerichtet. Der Antrieb 9 sorgt für eine gleichförmig kontinuierliche Umlaufbewegung des Auslegers 6 und damit der Saugköpfe 7 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um die Drehachse 8.
Da an den gegenüberliegenden Enden 11, 12 des Auslegers 6 jeweils ein Saugkopf 7 mit vier Saugern 8 vorgesehen ist, und die Vorrichtung 1 in rotierender Weise in Drehrichtung 14 betrieben wird, so erfolgt nach jeweils einer halben Umdrehung eine Entnahme einer Faltschachtel 2 aus dem Faltschachtelmagazin 3.
Der Ausleger 6 wird vom Antrieb 9 um die Drehachse 5 rotiert, wobei die Sauger 8 eine Bahn beschreiben, welche durch die Hin- und Herbewegung des radial verschiebbaren Auslegers 6 und die Drehbewegung des Antriebes 9 zustandekommt. Die entnommenen Faltschachteln 2 werden somit nacheinander jeweils zwischen zwei Mitnehmern 15 einer Transportkette 16 gesetzt, welche als Aufnahmestation 4 dient, und welche in Richtung 17 weiterbewegt wird.
Eine Welle 18 des ersten Antriebes 9 ist über eine Verbindung 19 mit einer radial ausgerichteten Führung 20 verbunden, um die Führung 20 um die Drehachse 5 drehen zu können. Der zweite Antrieb 10 ist ebenfalls ortsfest. Die Welle 21 des zweiten Antriebes 10 ist auch um die Drehachse 5 drehbar. Die Welle 21 des zweiten Antriebes 10 weist einen Zahnkranz 22 auf, der in eine starr mit dem Ausleger 6 verbundene Zahnstange 23 eingreift, um derart den Ausleger 6 relativ zur Führung 20 radial zu verschieben. Eine radial ausgerichtete Aussparung 28 im Ausleger 6 dient der Aufnahme des Zahnkranzes 22.
Die Antriebe 9, 10 sind Servomotoren, deren Wellen 18, 21 von gegenüberliegenden Seiten in die Vorrichtung 1 eingreifen. Die Antriebe 9, 10 werden in entgegengesetztem Umlauf betrieben.
Eine über Leitungen 24 mit den Antrieben 9, 10 verbundene Steuereinrichtung 25 ist dazu vorgesehen, mittels einer Abweichung vom Betrag einer gleichen Drehzahl der beiden Antriebe 9, 10 die Auslenkung des Auslegers 6 zu steuern.
Die Antriebe 9, 10 werden derart angesteuert, dass diese zunächst mit gleicher Drehzahl und entgegengesetztem Drehsinn betrieben werden, so dass lediglich ein Verschwenken der Saugköpfe 7 um die Drehachse 5 vorkommt. Dann wird der Betrag der Drehzahl des zweiten Antriebes 10 etwas erhöht, um größer als der Betrag der Drehzahl des ersten Antriebes 9 zu werden, wodurch ein Saugkopf 7 eine Faltschachtel 2 aus dem Faltschachtelmagazin 3 entnimmt. Während der weiteren, durch den ersten Antrieb 9 verursachten Schwenkbewegung wird der Betrag der Drehzahl des zweiten Antriebes 10 unter den Wert des ersten Antriebes 9 abgesenkt, so dass der Ausleger 6 und damit der Saugkopf 7 radial gegen die Transportkette 16 bewegt wird, um dort die Faltschachtel 2 abzugeben. Die Positionsgeber 26, 27 der Antriebe 9, 10 dienen dabei einer genauen Positionsansteuerung.

1: Vorrichtung
2: Faltschachtel
3: Abgabestation
4: Aufnahmestation
5: Drehachse
6: Ausleger
7: Saugkopf
8: Sauger
9, 10: Antrieb
11, 12: Ende
13: Vakuumversorgung
14: Drehrichtung
15: Mitnehmer
16: Transportkette
17: Richtung
18: Welle
19: Verbindung
20: Führung
21: Welle
22: Zahnkranz
23: Zahnstange
24: Leitung
25: Steuereinrichtung
26, 27: Positionsgeber
28: Aussparung

Claims

Vorrichtung (1) zum Überführen von Gegenständen, insbesondere zusammengelegter Faltschachteln (2), von einer Abgabestation (3) zu einer Aufnahmestation (4), mit wenigstens einem um eine Drehachse (5) schwenkbaren oder rotierbaren Ausleger (6), mit einem Saugkopf (7) am Ausleger (6), der mindestens einen Sauger (8) aufweist, wobei dem Ausleger (8) ein erster, ortsfester Antrieb (9) zugeordnet ist, um den Saugkopf (7) um die Drehachse (5) zu bewegen, und ein zweiter Antrieb (10) dazu vorgesehen ist, den Saugkopf (7) am Ausleger (6) radial auszulenken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle (18) des ersten Antriebes (9) über eine Verbindung (19) mit einer radial ausgerichteten Führung (20) verbunden ist, um die Führung (20) um die Drehachse (5) drehen zu können, dass der zweite Antrieb (10) ebenfalls ortsfest ist, dass die Welle (21) des zweiten Antriebes (10) ebenfalls um die Drehachse (5) drehbar ist, und dass die Welle (21) des zweiten Antriebes (10) einen Zahnkranz (22) aufweist, der in eine starr mit dem Ausleger (6) verbundene Zahnstange (23) eingreift, um derart den Ausleger (6) relativ zur Führung (20) radial zu verschieben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (6) auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse (5) jeweils ein Ende (11, 12) aufweist, an dem jeweils ein Saugkopf (7) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebe (9, 10) Servomotoren vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (18, 21) der Antriebe (9, 10) von gegenüberliegenden Seiten in die Vorrichtung (1) eingreifen, und dass die Antriebe (9, 10) für einen entgegengesetzten Umlauf vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (25) dazu vorgesehen ist, mittels einer Abweichung vom Betrag einer gleichen Drehzahl der beiden Antriebe (9, 10) eine Auslenkung des Auslegers (6) zu steuern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (6) eine radial ausgerichtete Aussparung (28) zum Aufnehmen des Zahnkranzes (22) aufweist.