DE102006045478A1

DE102006045478A1 - Faltschachtelabzug für Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE102006045478A1
Application number: DE102006045478A
Authority: DE
Inventors: Thomas Pester
Original assignee: Emil Pester GmbH
Current assignee: Emil Pester GmbH
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2008-04-10

Abstract

Um eine Vorrichtung (4) zum Aufnehmen (A) aus einem Magazin (2), Aufrichten (B) und Transportieren (C) zwischen dem Magazin (2) und einem Förderer (5) von in dem Magazin (2) enthaltenen flach zusammengefalteten Faltschachteln (3) im kontinuierlichen Betrieb, wobei der Förderer (5) jeweils eine vollständig aufgerichtete Faltschachtel (3) aufnehmende Förderzellen (6) aufweist, bestehend im Wesentlichen aus einem Umlaufrädergetriebe (22) mit einem Gestell (11), einer an dem Gestell (11) starr befestigten ortsfesten Sonnenachse (23), einem auf der Sonnenachse (23) drehbar gelagerten und mittels eines Antriebes (14) antreibbaren Planetenträger (15) sowie mindestens einem an dem Planetenträger (15) unabhängig von diesem drehbar gelagerten Rotorkopf (16) als Planetenteil, welches mit einer Greifvorrichtung (17, 18) zum Greifen der Faltschachteln (3) versehen ist; einem Kurvengetriebe (21) zur Steuerung einer Drehbewegung der Rotorköpfe; und einer Aufrichtvorrichtung (20), zur Erzielung einer optimalen Kurvenbahn zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass das Kurvengetriebe (21) als Parallelkurvengetriebe (21) ausgestaltet ist mit einer ortsfest auf der Sonnenachse (23) axial angeordneten ersten Kurvenscheibe (31) und einer in einem axialen Abstand zur ersten Kurvenscheibe (31) angeordneten zweiten Kurvenscheibe (32) sowie jeweils einem jedem Rotorkopf (16) zugeordneten, in einem Parallelkurvengetriebeträger (30) drehbar gelagerten, um die Sonnenachse (23) umlaufenden Rollenstern ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen eines Faltschachtelzuschnittes aus einem Magazin, Aufrichten und Transportieren zwischen einem Magazin und einem Förderer von in dem Magazin enthaltenen flach zusammengefalteten Faltschachteln im kontinuierlichen Betrieb, wobei der Förderer jeweils für eine vollständig aufgerichtete Faltschachtel aufnehmende Förderzellen aufweist, bestehend im Wesentlichen aus einem Umlaufrädergetriebe mit einem Gestell, einer an dem Gestell starr befestigten ortsfesten Sonnenachse, einem auf der Sonnenachse drehbar gelagerten mittels eines Antriebes antreibbaren Planetenträger sowie mindestens einem an dem Planetenträger unabhängig von diesem drehbar gelagerten Rotorkopf-Planetenteil, welches mit einer Greifvorrichtung zum Greifen der Faltschachteln versehen ist; einem Kurvengetriebe zur Steuerung einer Drehbewegung der Rotorköpfe; und einer Aufrichtvorrichtung.
Vorrichtungen zum Aufnehmen, Aufrichten und Übergeben an einen Förderer sind besonders in der Verpackungsmittelindustrie verbreitet. Dort ist es üblich, dass Faltschachteln im zusammengefalteten Zustand in einem Magazin vorgehalten werden. Ziel der genannten Vorrichtungen ist es dann, die flach zusammengefalteten Faltschachteln aus dem Magazin in aufgerichtetem Zustand an einen Förderer zu übergeben. Von dem Förderer werden die aufgerichteten Faltschachteln anschließend mit dem zu verpackenden Produkt versehen und verschlossen. Insbesondere im Arzneimittelsektor werden in die aufgerichteten Faltschachteln sogenannte Blisterstreifen eingeführt, also Sichtverpackungen, bei denen beispielsweise Tabletten auf einer Rückwand aus Aluminiumfolie mit einem durchsichtigen Kunststofffolienformteil fixiert werden. Zusätzlich zu den Blisterstreifen wird der Faltschachtel noch eine u-förmig gefaltete Packungsbeilage mit Hinweisen für den Gebrauch des Medikamentes beigefügt.
Die genannten Vorrichtungen sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt und im Einsatz. Den bekannten Vorrichtungen gemein ist, dass sie sich jeweils auf die ein oder andere Weise mit dem Problem befassen, eine Greifvorrichtung, welche die flach zusammengefalteten Faltschachteln aus dem Magazin entnimmt, entlang einer speziellen Kurvenbahn zu bewegen. Diese Kurvenbahn muss hierbei zum einen so gestaltet sein, dass sie eine Beförderung der Faltschachtel von dem Magazin hin zu dem Förderband ermöglicht. Dies wird üblicherweise im weiteren Sinne auf einer Art Kreisbahn realisiert. Während des Überführens von dem Magazin zu dem Förderer muss außerdem noch das Aufrichten der flach zusammengefalteten Faltschachteln erfolgen. Schließlich gilt es bei der Übergabe der aufgerichteten Faltschachtel an den Förderer, eine möglichst gute Synchronisierung der Bahngeschwindigkeit der aufgerichteten Faltschachtel mit der Fördergeschwindigkeit des Förderers zu erzielen, um die Übergabe problemlos zu gestalten.
Aus diesen Randbedingungen ergibt sich, dass häufig eine reine kreisförmige Kurvenbahn nicht geeignet ist, die Aufgabe zu erfüllen. Insbesondere ist es bei dem Aufnehmen der zusammengefalteten Faltschachtel aus dem Magazin erforderlich, dass die Greifer rechtwinklig zu den Faltschachteln bewegt werden und nicht parallel zu diesen. Bei einer reinen Kreisbahn lässt sich dieses Erfordernis jedoch nicht erfüllen. Ebenso ist es zum Aufrichten in der Regel erforderlich, dass die Faltschachteln in einer bestimmten Weise relativ zu dem Aufrichter orientiert sind und relativ zu diesem auf eine bestimmte Weise bewegt werden. Bei der kontinuierlich arbeitenden Maschine soll außerdem eine Synchronisierung mit dem Förderband sichergestellt werden. All diese Bedingungen lassen sich nur unvollkommen mit einer reinen Kreisbahn realisieren.
Aus der DE 199 290 495 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Entnehmen und Übergeben von Faltschachteln bekannt, bei welcher ein Saugrotor mit einem Viergelenkgetriebe gekoppelt ist, das den Faltschachtelzuschnitt entlang einer ortsfesten Aufrichtweiche aufrichtet. Die bekannte Fördereinrichtung ist jedoch taktweise betrieben, was auf unerwünschte Weise den maximalen Durchsatz reduziert. Zudem ist das Viergelenkgetriebe in Ausgestaltung einer Doppelkurbel nachteilig, da nur äußerst begrenzte Möglichkeiten zur Variation des Übersetzungsverlaufes bestehen. Die Variationsmöglichkeiten sind durch den Gestell-Achsabstand mit Antriebskurbellänge, Koppellänge und Abtriebskurbellänge vorgegeben. Eine Optimierung der Umlaufbahn der Greifvorrichtung zur Erfüllung aller drei genannten Kriterien ist deshalb in dieser bekannten Vorrichtung kaum möglich.
Aus der DE 4224897 C1 ist eine Vorrichtung zum Entnehmen, Transportieren, Aufrichten und Einsetzen von Faltschachteln bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Greifvorrichtungen auf Planetenteilen eines Planetengetriebes angeordnet. Hierdurch wird eine Hypozykloidenbahn erzeugt. Bei der bekannten Vorrichtung handelt es sich speziell um eine asteroide Bahn mit drei Spitzen. Nachteilig an dieser erzeugten Asteroidbahn ist jedoch, dass sie zum einen zwischen den Spitzen nicht eine Kreisform aufweist, sondern vielmehr eine Krümmung zum Umlaufmittelpunkt hin. Dies führt zu geometrischen Problemen bei der Auslegung der Vorrichtung. Ein besonders gravierender Nachteil ist zudem, dass am Ort der Übergabe der aufgerichteten Faltschachteln an den Förderer ebenfalls eine Spitze der Kurvenbahn vorhanden ist, so dass an diesem Punkt zwar ein Einsetzen in die Förderzellen des Förderers möglich ist, nicht jedoch ist es möglich, die aufgerichteten Faltschachteln translatorisch mit der Laufgeschwindigkeit des Förderers zu synchronisieren. Hierdurch ergeben sich Probleme, wie etwa mögliche Beschädigungen der aufgerichteten Faltschachteln oder auch Stauungen mit der möglichen Folge eines Stillstandes der Verpackungsanlage.
Aus der DE 424 3139 A1 ist eine andere Vorrichtung der genannten Art bekannt, bei welcher ebenfalls mit einem Planetengetriebe zykloidische Kurvenbahnen erzeugt werden. In diesem Fall handelt es sich um eine Asteroidform mit vier Spitzen. Nachteilig hieran ist neben den genannten Problemen bei der mangelnden Synchronisierung mit dem Förderer, dass die vierte Spitze gänzlich ohne praktischen Nutzen entsteht. Eine nicht erforderliche Spitze in dem Kurvenbahnverlauf führt jedoch zu einem unnötig unrunden Lauf der Faltschachtel innerhalb der Vorrichtung mit der Gefahr, dass einzelne Faltschachteln beispielsweise durch Vibrationen von der Greifvorrichtung gelöst werden. Zum Anderen ergibt sich ein unnötig erhöhter Raumbedarf für die Kurvenbahn.
Um die Zwänge, welche durch die von einem Planetengetriebe erzeugten Hypozykloidenbahnen bedingt sind, zu mildern, wurde in der DE 199 09 754 A1 eine Vorrichtung zur Übergabe einer Faltschachtel vorgeschlagen, bei welcher der Greifvorrichtung über eine Getriebeanordnung eine an einer Steuerkurve abgegriffene Korrektur-Drehbewegung überlagert wird. Die Steuerkurve wird gemäß diesem Stand der Technik durch eine umlaufende Nut auf einer zusätzlichen Steuerscheibe, welche auf der Sonnenachse fixiert ist, erzeugt. Der Nachteil an dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch, dass die Grundbewegung auch hier eine Hypozykloidenbahn ist mit den genannten Nachteilen. Die in diesem Stand der Technik erzeugte Bahn ist eine modifizierte Hypozykloidenbahn mit drei Spitzen. Besonders nachteilig ist, dass zwischen den drei Spitzen eine durch die Hypozykloide vorgegebene wellenartige Bewegung erfolgt, welche wiederum durch Vibrationen zu einem Ablösen der Faltschachtel von der Greifvorrichtung führen könnte.
Aus der DE 102 36 069 B4 ist eine Vorrichtung für die Entnahme von flach zusammengelegten Faltschachteln aus einer Magazinschachtel und dessen Übergabe an einen Förderer bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung befinden sich die Greiforgane auf einem Planetenträger und führen auf diesem zunächst eine Kreisbahn aus. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Vorrichtungen ist in diesem Falle jedoch das Greiforgan nicht an ein Planetenrad, welches um ein zentrales Sonnenrad läuft, gekoppelt. Hierdurch wird im Stand der Technik verhindert, dass eine Zykloidenbahn mit den genannten Nachteilen entsteht. Eine Steuerung der Ausrichtung des umlaufenden Greiforgans erfolgt im Stand der Technik völlig unabhängig von der Umlaufbahn des Planetenträgers mittels eines separaten Antriebes. Insgesamt existieren also zwei separate Antriebe: einer für den Planetenträger zur Erzeugung der Kreisbahn des Greiforgans, sowie eine Antriebseinheit zum gezielten Rotieren des Greiforgans unabhängig von der Drehbewegung des Planetenträgers. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist eine asymmetrische Kurvenbahn mit zwei Strecklagen erzeugbar.
Diese bekannte Anordnung mit zwei separaten Antriebseinheiten ist zwar geeignet, um eine sehr große Flexibilität bei der Gestaltung der Bahnkurve zu erzielen. Es ist jedoch sehr aufwendig und dadurch teuer, für eine einzige Vorrichtung zwei separate Antriebe vorsehen zu müssen.
Schließlich offenbart die DE 3930720 C1 eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Transport und Aufrichten von Faltschachteln. Diese besteht aus einem antreibbaren Transportrad, das die Faltschachteln auf einem kreisförmigen Transportweg führt. Ein Kreisorgan ist schwenkbar am Transportrad gelagert und bezüglich seiner Schwenkbewegungen in Abhängigkeit von der Drehung des Transportrades steuerbar. Die Steuerung des Kreisorgans in der Lagerung am Transportrad erfolgt über Steuerkurven mit spezifischem Verlauf. Die Steuerkurven werden im Wesentlichen erzeugt durch eine umlaufende Nut auf einem Steuerrad, welches auf einer Sonnenachse fixiert ist. Mit dieser bekannten Vorrichtung wird zum einen erreicht, dass die Grundform des Umlaufs eine Kreisbahn ist und nicht eine Zykloidbahn mit den oben genannten Nachteilen. Zum anderen ist eine Steuerung der Greiforgane unabhängig von der Bewegung des Trägerrades möglich, ohne dass hierzu jedoch ein separater Antrieb erforderlich ist, wie im Falle der zuletzt beschriebenen bekannten Vorrichtung. Hierdurch lassen sich gezielt Ausbuchtungen in der Bewegungsbahn erzeugen. Nachteilig an der hier beschriebenen Vorrichtung ist jedoch, dass die Formierung von Steuerkurven mit Nutführung wenig flexibel ist und insbesondere nicht zur Erzeugung von steilen Spitzen geeignet ist, da ein unstetiger Verlauf der Steuerkurve zu einem Verklemmen der in der Steuerkurve geführten Schwenkhebel führen würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Aufnehmen aus einem Magazin, Aufrichten und Transportieren zwischen dem Magazin und einem Förderer von dem in dem Magazin enthaltenen Fach zusammengefalteten Faltschachteln im kontinuierlichen Betrieb der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher eine Kurvenbahn des Greiforgans erzeugbar ist, welche gleichermaßen optimiert ist für das Aufnehmen aus dem Magazin, das Aufrichten der zusammengefalteten Faltschachtel und die Übergabe an das Transportband, wobei eine möglichst kostengünstige Ausführung angestrebt ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gelöst, indem das Kurvengetriebe als Parallelkurvengetriebe ausgestaltet ist mit einer ortsfest auf der Sonnenachse axial angeordneten ersten Kurvenscheibe und in einem axialen Abstand zur ersten Kurvenscheibe angeordneten zweiten Kurvenscheibe sowie jeweils einem jedem Rotorkopf zugeordneten, in einem Parallelkurvengetriebeträger drehbar gelagerten, um die Sonnenachse umlaufenden Rollenstern als Abtriebsglied mit mindestens einem Kurvenrollenhebel, an dessen Endabschnitt drehbar gelagert eine Kurvenrolle zum Eingreifen und eine der Kurvenscheiben angeordnet ist, wobei jeder Rollenstern jeweils als Drehantrieb für den Rotorkopf dient.
Durch diese Anordnung mit einem Parallelkurvengetriebe, auch ebenes Rollensterngetriebe oder Kurven-Rollensterngetriebe oder CF3-Getriebe genannt, lassen sich verschiedenste Bewegungsabläufe für spezifische Anwendungen mit umlaufender, aber nicht einfach schaltender Abtriebswelle erzeugen. Besonders geeignet ist das Parallelkurvengetriebe im vorliegenden Fall zum Erzeugen technologisch erforderlicher Drehbewegungen an Abtriebsgliedern, die ihrerseits im umlaufenden Trägerkarussell gelagert sind. Die Kurvenscheiben wie auch die Rollensterne können ohne Probleme mit gängigen CNC-Fräsmaschinen hergestellt werden. An dem Antrieb können nach Belieben längere Rasten oder sogar Rücklaufbewegungen erzeugt werden. Die Konstruktion ist besonders flexibel, da der Achsabstand zwischen Antriebs- und Abtriebswelle frei wählbar ist. Über die Anzahl der Rollen, den Rollensternradius, den Rollendurchmesser und die Ausgangslage des Rollensternes können kinematische Abmessungen im Übertragungsmechanismus so variiert werden, dass die Kurven schnittfrei werden und möglichst günstige Übertragungswinkel haben. Oft ist es möglich, sowohl die Sonnenachse als auch die Rotorkopfachsen beidseitig zu lagern, um beispielsweise besonders vibrationsarme Bewegungsabläufe sicher zu stellen. Mit einem Parallelkurvengetriebe können somit an die besondere Geometrie und kinematischen Gegebenheiten der Anlage, an welcher die Vorrichtung eingesetzt werden soll, angepasste Bahnkurven der Greifvorrichtung erzeugt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Erzeugung einer kreisförmig geschlossenen Kurvenbahn der Greifvorrichtung ausgestaltet, welche eine erste Spitze zur senkrechten Annäherung an die Faltschachteln beim Aufnehmen derselben und eine zweite Spitze zur senkrechten Annäherung an die Aufrichtvorrichtung und im Übrigen eine Kreisform aufweist. Hierdurch wird ein sicheres Greifen der zusammengefalteten Faltschachteln aus dem Magazin sichergestellt. Gleichzeitig ist ein zuverlässiges Öffnen der zusammengefalteten Faltschachteln durch die Aufrichtvorrichtung sichergestellt. Durch die Kreisform der Bewegung im Übrigen entstehen kaum Vibrationen auf dem Transportweg, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung erhöht wird. Außerdem sind zwischen den vorgegebenen Bearbeitungspunkten keine ungewünschten zusätzlichen Spitzen der Kurve vorhanden, so dass auch die Raumausnutzung optimal ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Kurvenrollenhebel alternierend jeweils in einer Ebene zum Eingreifen in die erste und in einer Ebene in die zweite Kurvenscheibe angeordnet. Hierdurch erreicht man, dass die Abtriebswelle, also der Rollenstern, in entgegengesetzter Drehrichtung um ein ganzfaches Vielfaches der Teilung einer Rollensternebene dreht, wenn die Kurvenwelle einmal umläuft, so dass das Bild des Rollenstern nach einem Kurvenumlauf genauso aussieht wie vor dem Kurvenumlauf.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Rollenstern vier in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnete Kurvenrollenhebel aufweist.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Rotorkopf als Planetengetriebe ausgestaltet ist, mit einer Rotorkopf-Sonnenachse, welche starr mit dem Planetenträger verbunden ist, einem Rotorkopf-Planetenträger, welcher drehbar auf der Rotorkopf-Sonnenachse gelagert und von dem Kurvengetriebe antreibbar ist, einem starr mit der Rotorkopf-Sonnenachse verbundenen Rotorkopf-Sonnenrad und einem die Greifvorrichtung unbewegbar tragenden Rotorkopf-Planetenteil, welches mit dem Rotorkopf-Sonnenrad in Drehverbindung steht, wobei der Rotorkopf-Planetenträger von dem Kurvengetriebe antreibbar ist. Die von dem Parallelkurvengetriebe erzeugte Antreibung des im Planetenträger gelagerten Rotorkopfes lässt sich durch diese Kombination mit einem Planetengetriebe als Teileinheit noch variabler gestalten. Man ist insbesondere in der Lage, besonders steile Spitzen auszubilden, ohne dass hierdurch die Kurvenscheiben zwingend extrem steile Spitzen aufweisen müssten. Vielmehr werden die Spitzen erzeugt durch die bekannten Hypozykloidbahnen, welche jedoch nicht die große Umlaufbahn des Rotorkopfes beeinflussen, sondern lediglich eine dieser kreisförmigen Umlaufbahn überlagerte Teilbewegung. Insgesamt lassen sich durch das Zusammenwirken des Parallelkurvengetriebes mit dem als zusätzliches Planetengetriebe ausgestalteten Rotorkopf als Teileinheit optimierte, besonders steile Spitzen erzeugen. Hierfür kann eine Art Pendelbewegung des Rotorkopfes erzeugt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Rotorkopf-Sonnenachse als Hohlwelle und ein Abschnitt des Rotorkopf-Planetenträger als in der Hohlwelle gelagerte Kernwelle ausgestaltet. Die Befestigung des Rotorkopfes – wenn dieses als Planetengetriebe ausgestaltet ist – an dem Planetenträger des Umlaufrädergetriebes kann hierdurch besonders problemlos gestaltet werden. Zum Beispiel könnte die als Hohlwelle ausgestaltete Sonnenachse des Rotorkopfes als Flansch ausgestaltet sein.
Wenn in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung das Rotorkopf-Sonnenrad mit dem Rotorkopf-Planetenrad über einen Zahnriemen verbunden ist, wird eine Übersetzung zwischen dem Rotorkopf-Sonnenrad und dem Rotorkopf-Planetenrad erzeugt. Dies wirkt sich ebenfalls vorteilhaft auf die Kurvengestaltung aus, insbesondere auf die Möglichkeit der Erzeugung besonders steiler Spitzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Rotorkopf-Sonnenachse einen Flansch zur Befestigung an dem Planetenträger auf.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Parallelkurvengetriebe und das Umlaufrädergetriebe hintereinander entlang der Sonnenachse angeordnet sind, wobei das Parallelkurvengetriebe dem Umlaufrädergetriebe vorgeschaltet ist und wobei der Planetenträger des Umlaufrädergetriebes mit dem Parallelkurvengetriebeträger starr verbunden ist. Der Aufbau wird hier besonders kompakt und es ist ohne Weiteres sichergestellt, dass sowohl das Parallelkurvengetriebe als auch das Umlaufrädergetriebe zueinander ausgerichtet sind und über den einzigen Antrieb synchron antreibbar sind.
Wenn der Rollenstern eine Welle mit einem Zwischenzahnrad, welches mit einem am Rotorkopf-Planetenträger vorgesehenen Zahnrad kämmt, aufweist, ergibt sich gemäß einer anderen günstigen Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit, eine zusätzliche Übersetzung zwischen dem Rotorkopf und dem Rollenstern als Ausgang des Parallelkurvengetriebes einzufügen, welche zudem eine Richtungsumkehr des Drehsinns bewirkt.
Zur Anpassung der Vorrichtung an Faltschachteln unterschiedlicher Breite und Höhe ist in Weiterbildung der Erfindung das Gestell in mindestens einer, vorzugsweise in zwei, Raumrichtungen justierbar ausgestaltet.
Besonders günstig ist es in Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Greifvorrichtung als Vakuumgreifer, vorzugsweise mindestens einen Faltenbalgsauger aufweisend, ausgestaltet ist. Dies entspricht einer weit verbreiteten und bewährten Greifmethode im Zusammenhang mit Verpackungsmaschinen.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufrichtvorrichtung als ortsfest am Gestell angeordneter Vakuumgreifer angeordnet ausgebildet ist. Dadurch, dass es gemäß der Erfindung möglich ist, beispielsweise eine Kurve mit zwei ausgeprägten Spitzen zu erzeugen, lässt sich das Aufrichten besonders günstig und einfach realisieren, wenn ein Vakuumgreifer am Gestell angeordnet ist anstatt auf dem Planetenträgerrad.
Der Durchsatz gestaltet sich in Ausgestaltung der Erfindung besonders günstig, wenn vier Rotorköpfe vorgesehen sind. Das Prinzip lässt sich für niedrigere Leistung auch mit 2 Rotorköpfen verwirklichen. Wenn stattdessen 5 Rotorköpfe vorgesehen werden, ergibt sich eine entsprechend höhere Leistung.
Zur Erzeugung eines zuverlässigen Antriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es in spezieller Ausführungsform besonders günstig, wenn dieser als Servomotor ausgestaltet ist. Mit dem Servomotor lassen sich zusätzliche Bewegungsbahnen erzeugen, wenn dieser einerseits mit variabler Geschwindigkeit betrieben wird. Auch lässt sich eine Synchronisierung der Bahngeschwindigkeit der aufgerichteten Faltschachtel an die Fördergeschwindigkeit des Förderers einstellen, indem die Drehzeit des Servomotors in geeigneter Weise angepasst wird.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.
Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
1: Seitenansicht einer Verpackungsanlage mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung als zentralem Bestandteil;
2: Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer um 180° um die Vertikale gegenüber der in 1 gezeigten Stellung gedrehten Ansicht;
3: Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 2 in Blickrichtung des Pfeils III in 1,
4: Schnittansicht der Vorrichtung aus 3 entlang der Schnittlinie IV-IV in 3, das Innenleben des Umlaufrädergetriebes zeigend;
5: Darstellung der Getriebeeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht;
6: Detailansicht des Innenlebens des Kurvengetriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei Figurenteil (a) einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Figurenteil (b) darstellt,
7: zeigt einen Schnitt eines Kurvengetriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 6a,
8: zeigt den erfindungsgemäßen Rotorkopf in einer Draufsicht (b) und einer Schnittansicht (a) entlang der Linie VIII-VIII in Figurenteil (b),
9: zeigt die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugbare Bahnkurve in schematischer Darstellung in Relation zu den verfahrenstechnischen Abschnitten, die Perspektive entspricht der in 2 gezeigten.
In 1 ist eine Verpackungsanlage 1 von der Bedienseite aus gezeigt. Die Verpackungsanlage 1 besteht aus einem Magazin 2, in welchem flach zusammengefaltete Faltschachteln 3 (vergleiche 9) enthalten sind, aus einem Faltschachtelabzug 4 gemäß der Erfindung und einem Förderband 5. Die vorliegende Erfindung betrifft den Faltschachtelabzug 4, welcher dazu dient, die im Magazin 2 flach zusammengefaltet gelagerten Faltschachteln 3 einzeln zu entnehmen, diese zu öffnen sowie sie anschließend in geöffneter Form an den Förderer 5 zu übergeben.
Das Förderband 5 weist Förderzellen 6 auf zur Aufnahme einer vollständig aufgerichteten Faltschachtel 3. Die Förderzellen 6 werden gebildet durch die Zwischenräume von Mitnehmern 7. Die Mitnehmer 7 bewegen sich auf einem endlosen Förderband 8. In der 1 ist weiterhin zu erkennen, dass das Magazin 2 derart orientiert ist, dass die Entnahme vertikal nach unten orientiert zu erfolgen hat, und das Förderband 8 des Förderers 5 ist im Übergabebereich zwischen dem erfindungsgemäßen Faltschachtelabzug 4 und dem Förderer 5 um etwa 30° nach unten gegenüber der Horizontalen ausgerichtet. Die Bewegungsrichtung des erfindungsgemäßen Faltschachtelabzuges 4 ist mit dem Pfeil 9 gezeigt.
In 2 ist der erfindungsgemäße Faltschachtelabzug 4 aus 1 einzeln dargestellt in einer Seitenansicht, also in einer Ansicht, die um 180° in der Vertikalen gegenüber jener aus 1 gedreht ist. Zu erkennen ist, dass der Faltschachtelabzug 4 ein Gestell 10 aufweist, auf welchem ein Getriebeteil 11 befestigt ist. Das Getriebeteil 11 ist über die Verstellvorrichtungen 12 und 13 zum horizontalen 12 und vertikalen 13 Verstellen geeignet. Weiter ist in der 2 zu erkennen, dass dieser Faltschachtelabzug 4 einen Servomotor 14 aufweist zum Antreiben des Getriebeteiles 11. Das Getriebeteil 11 lässt in der in 2 dargestellten Ansicht ein als Planetenträger anzusehendes Planetenträgerrad 15 erkennen. Das Planetenträgerrad 15 ist mit insgesamt vier Rotorköpfen 16 versehen. Die Rotorköpfe 16 sind in gleichmäßigem Winkelabstand zueinander auf dem Planetenträgerrad 15 drehbar angeordnet. Jeder Rotorkopf 16 weist einen Saugarm 17 auf, an dessen Ende mindestens ein Faltenbalgsauger 18 angebracht ist.
In 2 ist ferner eine Kurvenbahn 19 schematisch dargestellt, welche die Gesamtheit der Positionen des Faltenbalgsaugers 18 beim Durchlaufen eines Zyklus des Planetenträgerrades 15 darstellt. Wie zu erkennen ist, weist die Kurvenbahn 19 eine erste Spitze A und eine zweite Spitze B auf. Die Spitze A entspricht der Position des Faltenbalgsaugers 18 bei der Vereinzelung einer zusammengefalteten Faltschachtel 3 aus dem Magazin 2. Demgegenüber entspricht die Spitze B der Position des Faltenbalgsaugers 18 beim Öffnen der Faltschachtel 3 mit Hilfe eines Saugöffners 20. Der Saugöffner 20 ist ortsfest auf dem Gestell 10 des Faltschachtelabzuges 4 angebracht und ist über Verstellbewegungen auf das jeweilige Format der Faltschachtel ausrichtbar.
Ferner ist in der 2 ein Punkt C entlang der Kurvenbahn 19 der Positionen des Faltenbalgsaugers 18 gezeigt. An dem Punkt C der Kurvenbahn 19 erfolgt die Übergabe einer geöffneten Faltschachtel 3 an den Förderer 5, wobei die Faltschachtel 3 in eine Förderzelle 6 zwischen den auf dem Förderband 8 angebrachten Mitnehmern 7 eingesetzt wird.
Hierzu ist eine Synchronisierung der Bahngeschwindigkeiten der Faltschachtel am Punkt C der Kurvenbahn 19 und der Geschwindigkeit des Förderbandes 8 erforderlich.
Die Förderrichtung der Faltschachteln 3 ist in 1 von links nach rechts auf der Oberseite des Förderers.
3 zeigt den erfindungsgemäßen Faltschachtelabzug 4 aus 2, wobei die Ansicht in Richtung des Pfeils III in 2 ist. Zu erkennen ist in dieser Ansicht, dass das Getriebeteil 11 aus einem Parallelkurvengetriebe 21 und einem Umlaufrädergetriebe 22 zusammengesetzt ist. Das Parallelkurvengetriebe 21 ist dem Umlaufrädergetriebe 22 räumlich vorgeschaltet.
In 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 3 gezeigt. Er eröffnet den Einblick in das Innenleben des Umlaufrädergetriebes 22. Im Inneren des Umlaufrädergetriebes 22 ist eine starr an dem Gestell 10 des Faltschachtelabzuges 4 befestigte Sonnenachse 23 zu erkennen. An der ortsfesten Sonnenachse 23 ist das Planetenträgerrad 15 gelagert. Das Planetenträgerrad 15 ist in 4 von der Seite zu erkennen, welche abgewandt ist zu der Seite, an welcher die Rotorköpfe 16 befestigt sind. Die Rotorköpfe 16 sind jedoch quasi von hinten zu erkennen. Zu erkennen ist insbesondere, dass die Rotorköpfe 16 über die Rotorkopf-Sonnenachse 24 drehbar an dem Planetenträgerrad 15 befestigt sind. Diese Zusammenhänge werden weiter unten im Zusammenhang mit der 8 noch näher erläutert.
Weiter zeigt 4 im Inneren des Umlaufrädergetriebes 22 insgesamt vier Zwischenzahnräder 25. Jedes der Zwischenzahnräder 25 kämmt mit jeweils einem der Zahnräder 26, welche mit dem Rotorkopf-Planetenträger des Rotorkopfes 16 verbunden sind (für diese Zusammenhänge vergleiche 8 unten). Die Rotorkopf-Sonnenachse 24 hat, wie in der 4 zu erkennen, die Form eines Flansches. Die 4 zeigt also, dass die Zahnräder 26 der Rotorkopf-Planetenträger von den Zwischenzahnrädern 25 kämmend angetrieben werden. Das Planetenträgerrad 15 rotiert um die ortsfeste Sonnenachse 23.
In der 5 ist das Getriebeteil 11 zu erkennen, wobei die Ansicht jener aus 3 entspricht. Die 5 dient dazu zu veranschaulichen, wie das Getriebeteil 11 bestehend aus dem Parallelkurvengetriebe 21 und dem Umlaufrädergetriebe 22 über den Servomotor 14 angetrieben werden. Zu erkennen ist, dass der Servomotor 14 mit einer kleinen Zahnriemenscheibe 27 diese antreibend verbunden ist. Die kleine Zahnriemenscheibe 27 ist über einen Antriebszahnriemen 28 mit der größeren Zahnriemenscheibe 29 verbunden, wodurch die Zahnriemenscheibe 29 angetrieben wird. Die Zahnriemenscheibe 29 bewegt sich auf der ortsfesten Sonnenachse 23 und ist starr verbunden mit den Gehäusen des Parallelkurvengetriebes 21 und des Umlaufrädergetriebes 22. Die Parallelkurvengetriebe 21 und Umlaufrädergetriebe 22 sind ihrerseits bezüglich der Trägerräder starr miteinander verbunden.
In der 6 ist zur Veranschaulichung der Funktionsweise des Parallelkurvengetriebes 21 ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in 3 mit der entsprechenden Klapprichtung gezeigt. Der Schnitt entspricht dabei dem in 4 gezeigten, jedoch wird in 6 die in 3 links gezeigte Schnitthälfte in Draufsicht gezeigt, wohingegen 4 die in Figur rechts gezeigte Draufsicht auf die das Umlaufrädergetriebe 22 zeigende Schnitthälfte zeigt. Zu erkennen ist in 6 die zentrale ortsfeste Sonnenachse 23, auf welcher das Parallelkurvengetriebe 21 mit dem Träger 30 gelagert ist. Weiter ist zu erkennen, dass auf der Sonnenachse 23 eine erste Kurvenscheibe 31 sowie darunter eine zweite Kurvenscheibe 32 angebracht sind. Die erste Kurvenscheibe 31 und die zweite Kurvenscheibe 32 sind in einem festen Abstand zueinander fest, also nicht drehbar gelagert, auf der Sonnenachse 23 aufgesteckt. Somit sind die erste Kurvenscheibe 31 und die zweite Kurvenscheibe 32 genau wie die Sonnenachse 23 ortsfest.
Um die Kurvenscheiben 31, 32 rotierbar sind insgesamt vier Rollensterne 33 angeordnet. Die Rollensterne 33 sind mit ihrer Achse 34 in dem Trägergehäuse 30 des Parallelkurvengetriebes 21 gelagert (vergleiche auch 7). Jeder Rollenstern 33 rotiert somit bei einer Rotation des Trägergehäuses 30 des Parallelkurvengetriebes 21 in Richtung des Pfeils 35 auf einer Kreisbahn 36 um die Sonnenachse 23 herum. Jeder Rollenstern 33 weist vier Kurvenrollenhebel 37 auf, an deren Enden jeweils eine Stahlrolle drehbar gelagert ist. Somit weist jeder Rollenstern 33 insgesamt vier drehbar gelagerte Stahlrollen 38 auf. Die Stahlrollen 38 greifen zum Teil in die erste Kurvenscheibe 31 oder die zweite Kurvenscheibe 32 ein, wie in der 6 zu erkennen. Beim Umlauf der Rollensterne 33 entlang der Kreisbahn 36, geführt durch die drehbare Lagerung innerhalb des Trägergehäuses 30, vollziehen die Rollensterne 33 somit eine durch die Anlage von Stahlrollen 38 an die erste Kurvenscheibe 31 bzw. zweite Kurvenscheibe 32 geführte Rotation um deren Achse 34. Das Rotationsprofil, also der Rotationswinkel in Abhängigkeit der Zeit, ist dabei durch die Form der Kurvenscheiben 31, 32 bestimmt.
In 7 ist das Parallelkurvengetriebe 21 in einer Schnittdarstellung gezeigt, wobei der Schnitt entlang der Linie VII-VII in 6 gewählt ist. In 7 ist zusätzlich zu den in Zusammenhang mit 6 beschriebenen Merkmalen zu erkennen, dass das Trägergehäuse 30 in der ortsfesten Sonnenachse 23 mit dem Kugellager 39 drehbar gelagert ist. Das Trägergehäuse 30 ist mit der Trägerscheibe 40 starr verbunden. Die Trägerscheibe 40 weist Kugellager 41 auf, in welchen die Achsen 34 der Rollensterne 33 jeweils drehbar gelagert sind. Weiter ist zu erkennen, dass die Stahlrollen 38 des Rollensternes 33 paarweise in unterschiedlichen Ebenen rotieren, so dass sie entweder nur mit der ersten ortsfesten Kurvenscheibe 31 oder mit der zweiten ortsfesten Kurvenscheibe 32 in Anschlag gelangen.
In 6 ist die Rotationsrichtung der Rollensterne 33 um deren Achse 34 mit einem Pfeil 42 gekennzeichnet.
In 7 ist zu erkennen, dass die in 6 mit w bzw. x gekennzeichneten Stahlrollen 38 in jeweils unterschiedliche Kurvenscheiben 31, 32 eingreifen. Und zwar greift die Stahlrolle w in die erste Kurvenscheibe 31 ein, wohingegen die Stahlrolle x in die zweite Kurvenscheibe 32 eingreift. Jedoch ist in 7 eine Rotationsstellung des Rollensternes 33 gezeigt, bei welcher nur die Rolle w mit der ersten Kurvenscheibe 31 eingreift, wohingegen die Förderrolle x sich in einer Position befindet, bei welcher sie momentan nicht in die zweite Kurvenscheibe 32 eingreift. Am Ausgang des Parallelkurvengetriebes 21 stehen somit die Zwischenzahnräder 25, welche auf der Achse 34 der Rollensterne 33 angebracht sind, wobei die Rollensterne 33 um die Sonnenachse 23 geführt über die Kurvenscheibe 31, 32 als Planeten um die Sonnenachse 23 umlaufen.
In der 8 ist der Rotorkopf 16 näher erläutert. In Figurenteil (b) ist der Rotorkopf 16 in einer Draufsicht gezeigt, wohingegen Figurenteil (a) eine Schnittdarstellung entlang der Linie VIII-VIII zeigt. Zu erkennen ist, dass der Rotorkopf 16 seinerseits als Planetengetriebe ausgestaltet ist. Erweist eine Rotorkopf-Sonnenachse 24 auf, welche mit einem Flansch versehen ist. Der Flansch 43 ist mit dem Planetenträgerrad 15 des Umlaufrädergetriebes 22 fest verschraubt. In der Rotorkopf-Sonnenachse 24 ist ein Rotorkopf-Planetenträger 44 über ein Kugellagerpaar 45 um dieses drehbar gelagert. Die Lagerung des Rotorkopf-Planetenträgerteiles 44 innerhalb der als Hohlwelle ausgestalteten Rotorkopf-Sonnenachse 24 erfolgt hierbei mittels eines als Kernwelle 46 ausgestalteten Abschnittes des Rotorkopf-Planetenträgers 44. Starr verbunden mit der Rotorkopf-Sonnenachse 24 und dem Flanschteil 43 ist eine Zahnriemenscheibe 47. Auf der Zahnriemenscheibe 47 läuft ein Zahnriemen 48, welcher die Bewegung der Zahnriemenscheibe 47 auf eine Zahnriemenscheibe 49 übersetzt. Die Zahnriemenscheibe 49 ist starr auf einer Rotorkopf- Planetenwelle 50 angebracht, so dass Drehungen der Zahnriemenscheibe 49 zu Drehungen der Rotorkopf-Planetenwelle 50 führen. Das Ende der Rotorkopf-Planetenwelle 50 ist der Saugarm 17 des Rotorkopfes 16.
Die 8a zeigt in der Schnittansicht außerdem ein Vakuumsystem bestehend aus Drehübertragungen für die Vakuumzufuhr. Dabei wird das Vakuum durch das Zusammenwirken von mit einer zentralen Vakuumzufuhr kommunizierenden Kernbohrungen 51 und ringförmigen Nuten 52 auf den Saugarm 17 des Rotorkopfes 16 übertragen.
Schließlich ist in 9 die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Faltschachtelabzugs schematisch nochmals dargestellt. Zu erkennen sind das Magazin 2, welches eine vertikale Orientierung der zusammengefalteten Faltschachteln bei der Entnahme vorgibt, der Saugöffner 20, welcher zum Aufrichten der zusammengefalteten Faltschachteln dient, und der Förderer 5, welcher die aufgerichteten Faltschachteln 3 weiterbefördert. Die Kurvenbahn 19 läßt erkennen, dass sie eine sehr steile Spitze im Bereich A aufweist. An dieser Stelle wird mit dem Faltenbalgsauger 18 eine zusammengefaltete Faltschachtel 3 aus dem Magazin 3 entnommen. Die spitze Ausprägung ist dabei optimal für diesen Vorgang. Desweiteren ist die Spitze B auf der Kurvenbahn 19 optimal geeignet für den Vorgang des Aufrichtens einer Faltschachtel 3 mit Hilfe des ortsfesten Saugöffners 20. Schließlich ist im Bahnabschnitt C die Übergabe an den Förderer 5 mit Hilfe der Mitnehmer 7 optimal möglich, da die Bahngeschwindigkeit der aufgerichteten Faltschachtel 3 am Punkt C der Kurvenbahn 19 synchronisiert ist mit der Fördergeschwindigkeit des Förderbandes 8 des Förderers 5.
Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Faltschachtelabzuges 4 ist wie folgt. Eine zusammengefaltete Faltschachtel 3 wird aus dem Magazin 2 durch den Faltenbalgsauger 18 eines Rotorkopfes 16 entnommen. Hierzu befindet sich der Faltenbalgsauger 18 an der Position A der Kurvenbahn 19. Der Entnahmevorgang erfolgt hierbei entsprechend der steil ausgeprägten Spitze A, wodurch ein nahezu vertikales Anfahren an die Faltschachteln 3 sowie ein nahezu vertikales Entfernen der aufgenommenen Faltschachtel 3 von dem Magazin 2 erreicht wird.
Anschließend wird die zusammengefaltete Faltschachtel 3, welche sich an dem Faltenbalgsauger 18 befestigt befindet, zu dem ortsfest am Gestell 10 des Faltschachtelabzuges 4 ortsfest angebrachten Saugöffner 20 befördert. Dies geschieht aufgrund der Wirkung des Getriebeteiles 11, welches die Bewegung des Faltenbalgsaugers 18 an dem Rotorkopf 16 steuert. Die Rotation der kleinen Zahnriemenscheibe 27, welche durch den Schrittmotor 17 angetrieben ist, wird mittels des Antriebszahnriemens 28 auf die Zahnriemenscheibe 29 übersetzt. Die Zahnriemenscheibe 29 ist starr verbunden mit dem Planetenträgerrad 15 des Umlaufrädergetriebes 22 sowie mit dem Trägergehäuse 30 des Parallelkurvengetriebes 21. Diese sind beide auf der Sonnenachse 23 gelagert. Durch die Rotation des Planetenträgerrades 15 wird nun der Rotorkopf 16 grundsätzlich auf einer Kreisbahn bewegt. Im Übrigen wird jedoch der Rotorkopf 16 durch die Rotation des Planetenträgerrades 15 nicht in Rotationen relativ zu dem Planetenträgerrad 15 versetzt, da das Parallelkurvengetriebe 21 diese Bewegung des Rotorkopfes 16 nicht beeinflusst. Der Rotorkopf ist in diesem Sinne nicht wie ein Planetenrad in Bezug auf das Planetenträgerrad 15 anzusehen.
Stattdessen wird die rotatorische Bewegung des Rotorkopfes 16 relativ zu dem Planetenträgerrad 15 ausschließlich durch das Parallelkurvengetriebe 21 gesteuert. In dem Parallelkurvengetriebe 21 wird das Trägergehäuse 30 unmittelbar über die Zahnriemenscheibe 29 angetrieben. Beim Umlauf des Trägergehäuses 30 werden die Rollensterne 33 mit ihren Achsen 34 auf der Kreisbahn 36 um die Sonnenachse 23 herum rotiert. Die Rotation wird jedoch geführt durch die ortsfest mit der Sonnenachse 23 verbundenen Kurvenscheiben 31, 32. Durch Eingreifen der Stahlrollen 38 in die Kurvenscheiben 31, 32 wird eine spezifische Rotationsbewegung der Rollensterne 33 auf deren Achsen 34 aufgeprägt. Jede Achse 34 jedes Rollensternes 33 befindet sich dabei in einem durch die Form der Kurvenscheiben 31, 32 vorgegebenen Bewegungszustand, der von Rollenstern 33 zu Rollenstern 33 unterschiedlich sein kann. Die Rotationsbewegungen der Achse 34 der Rollensterne 33 wird über das Zwischenzahnrad 25 auf das Zahnrad 26 am Rotorkopf-Planetenträger übertragen. Hierbei erfolgt einerseits eine Übersetzung im Verhältnis der Zahnzahlen, andererseits eine Richtungsumkehr.
Die über das Zwischenzahnrad 25 am Ende der Achsen 34 der Rollensterne 33 des Parallelkurvengetriebes 21 übertragenen Rotationsbewegungen versetzen die Einheit aus dem Zahnrad 26, der Kernwelle 46 sowie des Rotorkopf-Planetenträgers 44 insgesamt in eine Rotation um die starr über den Flansch 43 mit dem Planetenträgerrad 15 verbundene Rotorkopf-Sonnenachse 24. Die Saugarme 16 auf der Rotorkopf-Planetenwelle 50 werden hierdurch rotiert durch das über den Zahnriemen 48 vermittelte Abrollen des Rotorkopf-Planetenträgers 44 auf der Zahnriemenscheibe 47 der Rotorkopf-Sonnenachse 24.
Durch geeignete Dimensionierung aller Übersetzungspaare sowie durch geeignete Formgebung der Kurvenscheiben 31, 32 lassen sich mit dieser Vorrichtung an die jeweiligen Verfahrensschritte des Faltschachtelabzuges 4 gemäß der Erfindung angepasste Kurvenbahnen der Saugarme 17 erzeugen. Insbesondere ist es möglich, Kurvenbahnen 19 mit zwei scharfen Bahnspitzen A für die Vereinzelung und B für das Aufrichten zu erzeugen, wobei gleichzeitig am Übergabebahnpunkt C eine Synchronisation mit dem Förderband 8 des Förderers 5 eingestellt werden kann. Zwischen den genannten speziellen Bahnpunkten A, B sowie C bewegen sich die Saugarme 17 hingegen auf einer Kreisbahn, welche insbesondere keine unerwünschten Kurvenelemente einer Zykloidenbahn aufweisen.
Auf diese Weise ist eine Vorrichtung angegeben, mit welcher eine optimale Vereinzelung; Aufrichtung und Übergabe von flach zusammengefalteten Faltschachteln aus einem Magazin 2 zu einem Förderer 5 im kontinuierlichen Betrieb möglich ist.

1: Verpackungsanlage
2: Magazin
3: Faltschachtel
4: Faltschachtelabzug
5: Förderer
6: Förderzelle
7: Mitnehmer
8: Förderband
9: Drehrichtung Faltschachtelabzug
10: Gestell
11: Getriebeteil
12: horizontale Verstellvorrichtung
13: vertikale Verstellvorrichtung
14: Schrittmotor
15: Planetenträgerrad
16: Rotorkopf
17: Saugarm
18: Faltenbalgsauger
19: Kurvenbahn
A: Bahnspitze (Vereinzelung)
B: Bahnspitze (Aufrichten)
C: Übergabebahnpunkt
20: Saugöffner
21: Parallelkurvengetriebe
22: Umlaufrädergetriebe
23: Sonnenachse
24: Rotorkopf-Sonnenachse
25: Zwischenzahnrad
26: Zahnrad am Rotorkopf-Planetenträger
27: Zahnriemenscheibe
28: Antriebszahnriemen
29: Zahnriemenscheibe
30: Trägergehäuse
31: erste Kurvenscheibe
32: zweite Kurvenscheibe
33: Rollenstern
34: Achse
35: Drehrichtung
36: Kreisbahn
37: Kurvenrollenhebel
38: Stahlrolle
39: Kugellager
40: Trägerscheibe
41: Kugellager
42: Pfeil
w: Stahlrolle 38
x: Stahlrolle 38
y: Stahlrolle 38
z: Stahlrolle 38
43: Flansch
44: Rotorkopf-Planetenträger
45: Kugellager
46: Kernwelle
47: Zahnriemenscheibe
48: Zahnriemen
49: Zahnriemenscheibe
50: Rotorkopf-Planetenwelle
51: Kernbohrung
52: ringförmige Nut

Claims

Vorrichtung (4) zum Aufnehmen (A) aus einem Magazin (2), Aufrichten (B) und Transportieren (C) zwischen dem Magazin (2) und einem Förderer (5) von in dem Magazin (2) enthaltenen flach zusammengefalteten Faltschachteln (3) im kontinuierlichen Betrieb, wobei der Förderer (5) jeweils eine vollständig aufgerichtete Faltschachtel (3) aufnehmende Förderzellen (6) aufweist, bestehend im wesentlichen aus einem Umlaufrädergetriebe (22) mit einem Gestell (11), einer an dem Gestell (11) starr befestigten ortsfesten Sonnenachse (23), einem auf der Sonnenachse (23) drehbar gelagerten und mittels eines Antriebes (14) antreibbaren Planetenträger (15) sowie mindestens einem an dem Planetenträger (15) unabhängig von diesem drehbar gelagerten Rotorkopf (16) als Planetenteil, welches mit einer Greifvorrichtung (17, 18) zum Greifen der Faltschachteln (3) versehen ist; einem Kurvengetriebe (21) zur Steuerung einer Drehbewegung der Rotorköpfe; und einer Aufrichtvorrichtung (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Kurvengetriebe (21) als Parallelkurvengetriebe (21) ausgestaltet ist mit einer ortsfest auf der Sonnenachse (23) axial angeordneten ersten Kurvenscheibe (31) und einer in einem axialen Abstand zur ersten Kurvenscheibe (31) angeordneten zweiten Kurvenscheibe (32) sowie jeweils einem jedem Rotorkopf (16) zugeordneten, in einem Parallelkurvengetriebeträger (30) drehbar gelagerten, um die Sonnenachse (23) umlaufenden Rollenstern (33) als Abtriebsglied mit mindestens einem Kurvenrollenhebel (37), an dessen Endabschnitt drehbar gelagert eine Kurvenrolle (38, w, x, y, z) zum Eingreifen in eine der Kurvenscheiben (31, 32) angeordnet ist, wobei jeder Rollenstern (33) jeweils als Drehantrieb für den Rotorkopf (16) dient.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Erzeugung einer kreisförmig geschlossenen Kurvenbahn (19) der Greifvorrichtung (17, 18) ausgestaltet ist, welche eine erste Spitze (A) zur senkrechten Annäherung an die Faltschachteln (3) beim Aufnehmen derselben und eine zweite Spitze (B) zur senkrechten Annäherung an die Aufrichtvorrichtung und im übrigen eine Kreisform aufweist.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenrollenhebel (37) alternierend jeweils in einer Ebene zum Eingreifen in die erste (31) und in einer Ebene zum Eingreifen in die zweite Kurvenscheibe (32) angeordnet sind.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenstern (33) vier in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnete Kurvenrollenhebel (37) aufweist.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Rotorkopf (16) als Planetengetriebe ausgestaltet ist, mit einer Rotorkopf-Sonnenachse (24), welche starr mit dem Planetenträger (15) verbunden ist, einem Rotorkopf-Planetenträger (44, 46, 26), welcher drehbar auf der Rotorkopf-Sonnenachse (24) gelagert und von dem Kurvengetriebe (21) antreibbar ist, einem starr mit der Rotorkopf-Sonnenachse (24) verbundenen Rotorkopf-Sonnenrad (47) und einem die Greifvorrichtung (17, 18) unbewegbar tragenden Rotorkopf-Planetenteil (49, 50, 17), welches mit dem Rotorkopf-Sonnenrad (47) in Drehverbindung steht, wobei der Rotorkopf-Planetenträger (44, 46, 26) von dem Kurvengetriebe (21) antreibbar ist.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorkopf-Sonnenachse (24) als Hohlwelle und ein Abschnitt des Rotorkopf-Planetenträgers (44, 46, 26) als in der Hohlwelle gelagerte Kernwelle (46) ausgestaltet ist.
Vorrichtung (4) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorkopf-Sonnenrad (47) mit dem Rotorkopf-Planetenrad (49) über einen Zahnriemen (48) verbunden ist.
Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorkopf-Sonnenachse (24) einen Flansch (43) zur Befestigung an dem Planetenträger (15) aufweist.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Parallelkurvengetriebe (21) und das Umlaufrädergetriebe (22) hintereinander entlang der Sonnenachse (23) angeordnet sind, wobei das Parallelkurvengetriebe (21) dem Umlaufrädergetriebe (22) vorgeschaltet ist und wobei der Planetenträger (15) des Umlaufrädergetriebes (22) mit dem Parallelkurvengetriebeträger (30) starr verbunden ist.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenstern (33) eine Welle (34) mit einem Zwischenzahnrad (25), welches mit einem am Rotorkopf-Planetenträger (44, 46, 26) vorgesehenen Zahnrad (26) kämmt, aufweist.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (11) in mindestens einer, vorzugsweise in zwei, Raumrichtungen justierbar ausgestaltet ist.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (17, 18) als Vakuumgreifer, vorzugsweise einen Faltenbalgsauger (18) aufweisend, ausgestaltet ist.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrichtvorrichtung als ortsfest, vorzugsweise für eine Formatanpassung aber verstellbar, am Gestell (11) angeordneter Vakuumgreifer (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere zwei bis fünf, vorzugsweise vier, Rotorköpfe (16) vorgesehen sind.
Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (14) als Servomotor ausgestaltet ist.