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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsetzen von im Querschnitt
etwa rechteckigen Gegenständen
aus einer Ausgangslage in eine gegenüber der Ausgangslage etwa um
90° verdrehte
Endlage, mit einem an einer ersten Kante des Gegenstandes angreifenden
Transportmittel und einem gegenüber
des Transportmittels angeordneten, drehbaren Wendestern mit mehreren
Umlenkgegenhaltern, von denen jeweils einer an einer zweiten, diagonal
gegenüber
der ersten Kante des Gegenstands liegenden Kante angreift.
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In
der Verpackungsindustrie ist es häufig erforderlich, die zu bearbeitenden
Packstücke,
die häufig
eine etwa quaderförmige
Form haben, um etwa 90° zu
verdrehen, um sie beispielsweise aus ihrer Längslage in ihre Querlage zu
bringen, in der sie dann einer Verpackungsmaschine od.dgl. zugeführt werden.
Ein derartiges Umsetzen kann beispielsweise auch dann erforderlich
sein, wenn quaderförmige Getränkebehälter an
ihren Schmalseiten mit Trinkhalmen od.dgl. versehen werden sollen,
wozu es erforderlich ist, die Behälter aus ihrer Längs- in
ihre Querlage so auszurichten, dass sie mit ihren Schmalseiten an
der Appliziervorrichtung für
die Trinkhalme vorbeilaufen. Soweit im Folgenden von quaderförmigen Gegenständen die
rede ist, sollen hierunter nicht etwa nur Gegenstände mit
quadratischer Grundfläche,
sondern auch solche mit rechteckiger Grundfläche verstanden werden.
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Aus
der
DE 296 10 296
U1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt,
die konstruktiv einfach aufgebaut ist und mit der eine große Anzahl
Gegenstände
in kurzer Zeit zuverlässig
umgesetzt werden können.
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Hierzu
weist die bekannte Vorrichtung ein an einer ersten Kante des Gegenstandes
angreifendes Transportmittel und einen an einer zweiten, diagonal gegenüber der
ersten Kante liegenden Kante angreifenden Wendestern mit mehreren,
im allgemeinen vier Umlenkgegenhaltern auf, mit deren Hilfe der
zu wendende Gegenstand an seiner einen (führenden) Kante festgehalten
wird, während
seine diagonal gegenüberliegende
Kante von dem Transportmittel weitertransportiert und der Gegenstand
hierdurch gedreht wird.
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Mit
der bekannten Anordnung ist somit ein Wenden oder Umsetzen der Gegenstände meist
einfach und zuverlässig
möglich.
Allerdings hat sich gezeigt, dass es oft eine Stellung des Wendesterns
gibt, in der sich die daran befindlichen Umlenkgegenhalter nicht
korrekt an den nächsten
herantransportierten Gegenstand anlegen, sondern es vielmehr zur
einer Blockierung kommt, wodurch der Anlagenbetrieb gestört wird.
Um nach einem erfolgten Wendevorgang den Wendestern in einer zulässigen Ausrichtung
zu halten, ist bei der bekannten Anordnung ein Rastmechanismus vorgesehen,
der bewirkt, dass sich der Wendestern immer in einer korrekten Stellung
befindet, wenn ein Gegenstand mit seiner vorderen Kante an einem
der daran angeordneten Umlenkgegenhalter anschlägt. Diese Ausgestaltung funktioniert
zwar zuverlässig,
unterliegt aber einem gewissen Verschleiß, der nach einer bestimmten
Betriebsdauer Wartungsarbeiten erforderlich macht. Darüber hinaus ist
auch eine vergleichsweise große
Kraft erforderlich, um den Rastmechanismus zu überwinden und ein Weiterdrehen
des Wendesterns zu gestatten, wenn ein neuer Gegenstand mit dem
Wendestern in Kontakt kommt. Ähnlichen
Problemen begegnet auch ein ebenfalls bereits vorgeschlagener Bremsmechanismus,
bspw. in Form eines Reibbandes, das permanent eine gewisse Reibung
auf den Wendestern ausübt
und bewirkt, dass dieser unverzüglich zum
Stillstand kommt, wenn auf ihn keine äußere Kraft durch einen zu wendenden
Gegenstand ausgeübt
wird. Diese konstruktiv an sich sehr einfache Ausgestaltung hat
darüber
hinaus den Nachteil, dass der Wendestern keine geometrisch bestimmte
Lage in der Vorrichtung einnimmt, wenn der Bremsmechanismus zur
Wirkung kommt – vielmehr
kann sich die Winkelstellung, in der der Wendestern zum Stillstand kommt,
nachdem ein Gegenstand gewendet wurde, immer um einige Grad von
der gewünschten
Ruheposition unterscheiden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
so zu verbessern, dass Fehlstellungen des Wendesterns nach einem erfolgten
Wendevorgang vermieden werden, wobei aber ein Weiterdrehen des Wendesterns
aus der erreichten Ruhestellung ohne merklichen Kraftaufwand möglich sein
soll.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
den Wendestern in eine Ruhestellung einstellenden und/oder haltenden
Haltemagnet gelöst.
Dieser hat den besonderen Vorteil, dass damit der Wendestern berührungslos
immer wieder in dieselbe Stellung einjustiert werden kann, in der
eine Blockade ausgeschlossen ist, wenn ein neuer zu wendender Gegenstand
in Kontakt mit dem Wendestern bzw. dem daran befindlichen Umlenkgegenhalter
kommt. Da die zwischen dem Haltemagnet und dem Umlenkstern wirkenden
Magnetkräfte
nur gering sind und auch keine mechanische Reibung zwischen den beiden
Teilen auftritt, ist nur eine sehr geringe Kraft erforderlich, den
Stern aus seiner durch den Haltemagnet definierten Ruhelage wieder
in Drehung zu versetzen.
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Vorzugsweise
ist der Wendestern an einem Haltemittel drehbar gelagert ist und
der Haltemagnet ist an einem am Haltemittel angeschlossenen Magnetträger angeordnet.
Die Anordnung kann so getroffen sein, dass der Haltemagnet in seiner
Lage relativ zum Wendestern oder einem daran angeordneten Umlenkgegenhalter
einstellbar ist, wodurch es in besonders einfacher Weise möglich ist,
die gewünschte Ruhelage
des Wendesterns winkelgenau einzustellen.
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Eine
besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich, wenn jeder Umlenkgegenhalter
mindestens einen Umlenkfinger aufweist, auf dessen radial zuäußerst liegendes
Ende der Haltemagnet einwirkt. Der Wendestern hat dann tatsächlich nicht
nur eine Ruhelage, in der er von dem Haltemagnet gehalten werden
kann, sondern die Anzahl der möglichen,
allesamt gleichwertig funktionierenden Ruhestellungen wird durch
die Anzahl der Umlenkfinger definiert, auf die der Magnet einwirken
kann.
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Vorteilhaft
ist es auch, wenn die Umlenkfinger an ihrem radial außen liegenden
Ende mit einer Umlenkrolle versehen sind, an deren Scheitel die
auf die Umlenkfinger wirkenden Magnetkräfte des Haltemagnets maximal
sind. Diese Ausgestaltung gewährleistet
eine besonders gute Reproduzierbarkeit der gewünschten Lage des Wendesterns
in seiner Ruhestellung.
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Vorzugsweise
ist der Wendestern quer zur Transportrichtung der Gegenstände beweglich
angeordnet ist. Dabei kann er an einem quer zur Transportrichtung
der Gegenstände
beweglich angeordneten, vorzugsweise federbelasteten Querschlitten
angeordnet sein; alternativ ist beispielsweise aber auch eine Anordnung
an einem Schwenkhebel möglich, der
den Wendestern trägt
und der quer zur Transportrichtung der Gegenstände auslenkbar ist.
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In
zweckmäßiger Ausgestaltung
der Erfindung kann der Magnetträger
an der Drehachse des Wendesterns mittels einer Stellschraube winkeleinstellbar
angeschlossen sein, womit sich eine besonders schnelle und einfache
Einstellung der gewünschten
Ruhestellung des Wendesterns erreichen lässt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen, worin eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert ist. Es zeigt:
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1 eine
erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer schematischen Draufsicht;
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2 den
Gegenstand der 1 in einem Schnitt längs der
Linie II-II;
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3 eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung in einer 1 entsprechenden Darstellung; und
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4 den
Gegenstand der 3 im Schnitt längs der
Linie IV-IV.
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In
der Zeichnung bezeichnet 10 eine Vorrichtung zum Umsetzen
von etwa quaderförmigen
Gegenständen
wie z.B. von Getränkeverpackungen 11 aus
ihrer bei 11a gezeigten Längslage in ihre Querlage 11b.
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Die
Vorrichtung 10 gem. 1 und 2 weist
eine Rollenbahn 12 mit einer Vielzahl frei drehbarer Transportrollen 13 auf,
auf denen die Getränkebehälter 11 mit
ihrer Unterseite 14 aufstehen und durch die Vorrichtung
geführt
werden. Hierzu ist diese mit einem parallel zur Transportrichtung
R angeordneten Transportmittel 15 versehen, das im wesentlichen
aus einem ersten Förderorgan 16 und
einem zweiten Förderorgan 11 mit
umlaufenden Transportriemen 18 bzw. 19 besteht,
die von Umlenkrollen 20 umgelenkt werden. Dabei ist die
Anordnung so getroffen, dass die Umlenkrollen 20a, b des
ersten Förderorgans
einen etwas kleineren Durchmesser d als die Umlenkrollen 20c,
d des zweiten Förderorgans
haben, deren Durchmesser mit D bezeichnet ist. Die in Transportrichtung
R hintere Umlenkrolle 20b des ersten Förderorgans ist auf derselben
Drehachse 21 wie die vordere Umlenkrolle 20c des
zweiten Förderorgans
angeordnet, so dass die Transportriemen 18, 19 der
beiden Förderer 16, 17 unmittelbar aneinander
anschließen,
wie dies in 1 bei 22 erkennbar
ist.
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Bei
ihrem Transport durch die Vorrichtung liegen die Getränkeverpackungen 11 mit
ihrer ersten Seitenfläche 23a flächig am
Transportriemen 18 des ersten Förderorganes an, bis sie zu
der Übergabestelle 22 zum
zweiten Förderorgan
gelangen. Um einen immer ausreichend großen Anpressdruck zwischen der
Seitenfläche
des Gegenstandes und dem ersten Transportriemen 18 sicherzustellen,
ist gegenüber
vom ersten Förderorgan
eine Führungsschiene 24 angeordnet,
die an der gegenüberliegenden, zweiten
Seitenfläche 23b der
Getränkebehälter 11 od.dgl.
anliegt. Wie sich aus 1 ergibt, ist die Führungsschiene 24 im
Bereich der Übergabestelle 22 zum
zweiten Transportriemen 19 gegenüber der Transportrichtung R
um einen kleinen Winkel α.
abgewinkelt, der so gewählt
ist, dass der Abstand der Führungsschiene
vom zweiten Transportriemen 19 im Bereich der Übergabestelle 22 nicht
kleiner ist als die Breite b der Getränkeverpackungen.
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In
Transportrichtung hinter der Übergabestelle 22 ist
gegenüber
dem zweiten Förderorgan 17 eine
Umlenkeinrichtung 25 angeordnet, die im wesentlichen aus
einem Umlenkstern 26 besteht, der drehbeweglich an einem
Schwenkhebel 27 angeordnet ist. Der Umlenkstern weist vier
etwa radial vorspringende Umlenkfinger 28 auf, von denen
je zwei benachbarte einen Umlenkgegenhalter in Form eines Umlenkwinkels 29 bilden.
Der Schwenkhebel 27 ist um eine Achse 34 schwenkbar
und wird mittels einer Schraubenzugfeder 35 gegen einen
Anschlag 36 in Richtung auf die herantransportierten Gegenstände 11 gezogen.
In Trans portrichtung hinter der Umlenkeinrichtung 25 ist
die Vorrichtung 10 mit einer Abtransporteinrichtung 37 mit
seitlichen Führungsleisten 38 für die Gegenstände 11 versehen,
beispielsweise mit einem hier nicht näher dargestellten Förderband,
auf dem die Gegenstände
aufliegen und womit sie einer weiteren Bearbeitungsmaschine zugeführt werden.
An der einen, in 1 unteren Führungsleiste ist ein Haltemagnet 32 so
angeordnet, dass die Umlenkfinger 28 mit ihren abgerundeten,
radial außen
liegenden Scheitelbereichen 33 in geringem Abstand von
etwa 1 mm oder weniger an dem Haltemagnet vorbeigeführt werden,
wenn sich der Wendestern beim Wendevorgang dreht.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
arbeitet wie folgt:
Die einzelnen Getränkeverpackungen werden über die
Rollenbahn 12 dem ersten Förderorgan 16 zugeleitet
und von diesem in ihrer Längslage 11a bis
zum Übergangspunkt 22 transportiert,
in dem sie mit ihrer einen vorderen Kante 39 in Berührung mit
dem Transportriemen 19 des zweiten Förderorgans 17 gelangen.
Beim Weitertransport wird dadurch der jeweilige Verpackungsgegenstand
aus seiner flächigen Anlage
am ersten Transportriemen 18 gehoben und um einen kleinen
Winkel gegenüber
seiner Transportrichtung R verschwenkt. Sobald also der um die Umlenkrollen 20c,
d mit größerem Durchmesser
D umlaufende, zweite Transportriemen 19 in Kontakt mit dem
Gegenstand gelangt, liegt dieser am ersten Transportriemen 18 nur
noch mit seiner einen hinteren Kante 40 an.
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Die
einzelnen Gegenstände
werden von dem zweiten Tranportriemen 19 in Richtung auf
den Umlenkstern 26 weitertransportiert, wobei sie mit ihrer
dem Transportriemen gegenüberliegenden
Seitenfläche 23b an
dem schräg
verlaufenden Teilstück der
Führungsschiene 24 anliegen
und geführt
werden. Sobald der Gegenstand mit seiner vorderen Stirnfläche 41 an
dem in Richtung auf den Transportriemen weisenden Umlenkfinger 28a anstößt/wird der
Weitertransport des Gegenstandes an der vom Transportband 19 beabstandeten,
vorderen Kante 42 behindert, während hingegen die am Transportband anliegende
hintere Kante 40 weiter mit Transportgeschwindigkeit in
Transportrichtung R weitertransportiert wird. Dies hat zur Folge,
dass der Schwenkhebel 27 mit dem daran angeordneten Umlenkstern 26 entgegen
der Wirkung der Schraubenzugfeder 35 in 1 nach
oben verschwenkt wird, wobei gleichzeitig der Umlenkstern 26 um
90° in Richtung
des Pfeils P um 90° verdreht
wird und der Gegenstand in die durch 11b gekennzeichnete
Querlage gelangt. Sobald der Umlenkstern die um 90° verdrehte
Stellung erreicht hat, kann bereits wieder ein weiterer Gegenstand
in den folgenden, von zwei Umlenkfingern gebildeten Umlenkwinkel
eingreifen, wie dies in 1 dargestellt ist. Der an der
einen Führungsleiste
angeordnete Haltemagnet 32 sorgt dafür, dass sich der Wendestern
immer in einer für
den nächstfolgenden Wendevorgang
geeigneten Position befindet, indem er nämlich jeweils einen der vier
Schaltfinger an dessen Scheitelbereich magnetisch mit einer vergleichsweise
geringen Kraft anzieht. Auch wenn also zwischen zwei zu wendenden
Gegenständen
eine vergleichsweise große
Lücke auftritt,
sorgt der Haltemagnet dafür,
dass der Wendestern die korrekte Stellung eingenommen hat, wenn
der nächstfolgende Gegenstand
herantransportiert wird, um gewendet zu werden. Dabei muss zum überwinden
der (geringen) magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Haltemagnet
und dem Scheitelbereich des von diesem gerade angezogenen Schaltfingers
nur eine geringe Kraft auf den Wendestern einwirken, die selbst von
sehr leichten Gegenständen
wie beispielsweise noch unbefüllten
Pappverpackungen und auch bei nur geringem Reibbeiwert zwischen
Verpackung und Transportband ohne weiteres aufgebracht werden kann.
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Nach
erfolgtem Wenden der quaderförmigen Gegenstände aus
ihrer Längslage 11a in
ihre Querlage 11b werden diese mit Hilfe der Abtransporteinrichtung 37 einer
weiteren (nicht dargestellten) Bearbeitungsstation zugeführt.
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3 und 4 zeigt
eine etwas andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der der Wendestern an einem quer zur Transportrichtung R der
Verpackungen beweglichen Querschlitten 45 drehbar gelagert
ist. Die Lagerung erfolgt dabei an einer Achse 46, die
in einem die Transportbahn portalartig übergreifenden Achshalter 47 drehfest
aufgenommen ist. An der Achse 46 ist ein Magnetträger 48 mittels
einer Stellschraube 49 drehfest gesichert und zusätzlich am
Achshalter in verschiedenen, stufenlos einstellbaren Winkelstellungen arretiert.
Der Magnethalter trägt
an seinem äußeren Ende
den Haltemagneten 32, dessen Abstand von der Achse 46 mittels
einer durch ein Langloch am Magnetträger fassenden Halteschraube 50 einstellbar
ist.
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Die
Umlenkfinger des Wendesterns weisen bei dieser Ausführungsform
an ihren radial außen
liegenden Enden Umlenkrollen 51 auf, die sich bei dem Wendevorgang
an den Außenseiten
der zu wendenden Gegenstände
abwälzen
und die von dem Haltemagnet beaufschlagt und angezogen werden, um den
Wendestern in die in 3 gezeigte Position einzustellen.
Aus dieser Position heraus muss keine Blockade befürchtet werden,
wenn ein neuer Gegenstand von der Transporteinrichtung herantransportiert
wird, um gedreht zu werden.