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Die Erfindung betrifft eine Tuben-Hubvorrichtung in einer Tubenfüllmaschine, mit einer Tubenzuführung, mittels der vereinzelte Tuben einer Fördervorrichtung zuführbar sind, mit der die Tuben auf ein höheres Niveau anhebbar und an eine weiterführende Fördervorrichtung abgebbar sind.
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In einer Tubenfüllmaschine ist es manchmal notwendig, eine Tube und insbesondere eine Leertube innerhalb der Maschine auf ein höheres Niveau anzuheben und an eine weiterführende Fördervorrichtung zu übergeben, mit der die Tuben einer nachfolgenden Arbeitsstation zugeführt werden.
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Es ist bekannt, die Leertuben, die in einem Magazin in paralleler Ausrichtung gelagert bzw. gestapelt sind, zu vereinzeln und an eine Fördervorrichtung in Form eines vertikal ausgerichteten, umlaufenden Endlosförderers zu übergeben, der mit einer Vielzahl von Fingern oder Fingerpaaren ausgestattet ist. Die auf einem Übergabeplatz liegende Tube wird von einem Fingerpaar untergriffen und dadurch von dem Endlosförderer mitgenommen und auf ein höheres Niveau angehoben. Im oberen Bereich des Endlosförderers wird die Tube von den Fingern abgegeben und gelangt zu der weiterführenden Fördervorrichtung.
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Der Endlosförderer kann beispielsweise als umlaufendes Förderband oder als umlaufende Förderkette ausgebildet sein. Wenn der Endlosförderer aus Kostengründen konstruktiv einfach ausgebildet wird, besteht die Gefahr, dass die Tuben während des Anhebens von dem Endlosförderer herunterfallen oder es zu sonstigen Störungen kommt, wodurch die Gefahr von Stillstandszeiten für die Tubenfüllmaschine besteht. Um diese Gefahr bei einer Kette oder einem Förderband zu minimieren, muss die Konstruktion wesentlich aufwändiger und anspruchsvoller ausgebildet sein, womit jedoch der Nachteil verbunden ist, dass die Tuben-Hubvorrichtung relativ teuer wird.
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Aus der
DE 2456934 C2 , von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, ist eine Tuben-Hubvorrichtung bekannt, bei der Tuben über eine Zuführrinne einer drehangetriebenen Rolle zugeführt werden, die auf ihrer Umfangsfläche verteilt angeordnete Aufnahmen zur Aufnahme jeweils einer Tube besitzt. Mittels der Rolle wird eine Tube von der Zuführrinne in einer leistenförmigen Mulde abgelegt, auf der sie mittels eines Schiebers axial verschoben und über einen von mehreren Aufnahmedornen eines Werkstückhalters geschoben wird. Der Werkstückhalter ist dabei als Rad ausgebildet, auf dessen seitlicher Fläche die Aufnahmedorne frei auskragend angeordnet sind.
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Auf dem Werkstückhalter wird die Tube fixiert und bearbeitet, bevor sie nach Drehung des Werkstückhalters in einen Aufnahmearm eines drehangetriebenen Umsetzsterns geschoben und anschließend an einen Tragstift einer Transportkette übergeben wird. Eine derartige Tuben-Hubvorrichtung ist konstruktiv sehr aufwändig und teuer.
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Die
DE 43 42 829 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Übergabe von Zigaretten. Dabei weisen einzelne Walzen des Transportweges jeweils die gleiche Anzahl von Ausnehmungen auf. In einer sogenannten Wiedervervollständigungsstation ist eine weitere Walze vorgesehen, die die Austragwalze der Wiedervervollständigungsstation bildet und dazu dient, eventuelle Leerstellen in der Folge von Zigaretten zu beseitigen. Die Walze ist nicht Teil des normalen Transportweges der Zigaretten, sondern stellt einen Vorrat dar, aus dem bei Bedarf eine Zigarette abgerufen werden kann, wenn eine Aufnahme auf der Außenseite der Transportwalzen irrtümlicherweise freigeblieben ist.
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Die
AT 345187 B zeigt ebenfalls eine Übergabevorrichtung für Zigaretten, mit der ein Transport und insbesondere ein Anheben von Tuben nicht erreicht werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Tuben-Hubvorrichtung in einer Tubenfüllmaschine zu schaffen, die einen konstruktiv einfachen Aufbau besitzt und über eine lange Betriebsdauer die Tuben zuverlässig auf ein höheres Niveau anhebt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Tuben-Hubvorrichtung in einer Tubenfüllmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung ein drehangetriebenes 1. Rad mit mehreren über den Umfang verteilten, randseitigen Aufnahmen für jeweils eine Tube und zumindest ein darüber angeordnetes, drehangetriebenes 2. Rad mit mehreren über den Umfang verteilten, randseitigen Aufnahmen für jeweils eine Tube aufweist, wobei die Bewegungsbahnen des 1. Rades und des 2. Rades sich so überlagern, dass eine in einer Aufnahme des 1. Rades angeordnete Tube im Überlagerungsbereich in eine Aufnahme des 2. Rades einführbar und von diesem übernehmbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Anzahl n1 der Aufnahmen des 1. Rades größer als die Anzahl n2 der Aufnahme des 2. Rades ist.
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Zusätzlich ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass oberhalb des 2. Rades ein drehangetriebenes 3. Rad mit mehreren über den Umfang verteilten, randseitigen Aufnahmen für jeweils eine Tube angeordnet ist, wobei die Bewegungsbahnen des 2. Rades und des 3. Rades sich so überlagern, dass eine in einer Aufnahme des 2. Rades angeordnete Tube im Überlagerungsbereich in eine Aufnahme des 3. Rades einführbar und von diesem übernehmbar ist. Dabei die Anzahl n2 der Aufnahmen des 2. Rades größer als die Anzahl n3 der Aufnahmen des 3. Rades
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Erfindungsgemäß wird von der Grundüberlegung ausgegangen, die Tube mit mehreren übereinander angeordneten Rädern anzuheben, indem die Tube von einem unteren 1. Rad aufgenommen und infolge der Drehung des Rades zu dessen oberen Bereich bzw. Scheitelbereich transportiert wird, in dem die Bewegungsbahn des unteren 1. Rades sich mit der Bewegungsbahn des darüber angeordneten 2. Rades überlagert, so dass die Tube in diesem Überlagerungsbereich von dem unteren 1. Rad an das darüberliegende 2. Rad übergeben und von diesem infolge der Drehung weitertransportiert und um ein weiteres Maß angehoben wird.
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Jedes Rad besitzt mehrere über den Umfang vorzugsweise gleichmäßig verteilte, randseitige Aufnahmen, in denen jeweils eine Tube aufgenommen werden kann. Die Aufnahmen sind beispielsweise als randseitige, radial nach außen öffnende Ausnehmungen des Rades ausgebildet, so dass das Rad die Konfiguration eines Zahnrades mit zwischen den Zähnen liegenden Aufnahmen besitzt.
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Die Drehbewegung der Räder ist relativ einfach und mit hoher Präzision zu erreichen und es hat sich gezeigt, dass aufgrund dieser einfachen Konstruktion eine stabile Betriebsweise der Tuben-Hubvorrichtung über einen relativ langen Zeitraum gewährleistet ist.
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Vorzugsweise gilt: n1=n2+i und wobei i=1 oder i=2 ist. Um bei unterschiedlicher Anzahl der Aufnahmen eine glatte, störungsfreie Übergabe zwischen den Rädern sicherzustellen, ist dabei vorgesehen, dass die Drehgeschwindigkeit des 2. Rades größer als die Drehgeschwindigkeit des 1. Rades ist.
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Um die Tube sicher in der Aufnahme aufzunehmen und zu positionieren, muss die Aufnahme die Tube, die parallel zur Drehachse des Rades angeordnet ist, an in Tubenlängsrichtung beabstandeten Punkten abstützen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Rad eine ausreichende Dicke in Richtung seiner Drehachse hat, wodurch die Ausnehmung eine entsprechende Länge besitzt. Nachteilig dabei ist jedoch, dass das Rad dann eine relativ große Masse besitzt und schwer ist. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass das 1. Rad und/oder das 2. Rad jeweils mehrere gleichartige, vorzugsweise kongruente Radscheiben besitzen, die in Richtung der jeweiligen Drehachse auf Abstand angeordnet sind und gemeinsam das jeweilige Rad bilden und als Einheit drehen. Aufgrund der mehreren Radscheiben ist jede Tube an mehreren Punkten durch jeweils eine Radscheibe abgestützt und dadurch sicher positioniert.
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Aufgrund der Anordnung des 3. Rades wird eine Tube, die in einem unteren oder mittleren Bereich des 1. Rades von diesem aufgenommen wurde, durch die Drehung des 1. Rades zu dessen Scheitelbereich geführt, dort im unteren Bereich des darüber liegenden 2. Rades übernommen und durch die Drehung des 2. Rades zu dessen oberen Scheitelbereich geführt und dort von dem darüberliegenden 3. Rad in dessen unterem Abschnitt übernommen und durch die Drehung des 3. Rades weiter angehoben. Es können oberhalb des 3. Rades noch weitere Räder angeordnet sein, die in entsprechender Weise funktionieren, alternativ ist es jedoch auch möglich, dass das 3. Rad die Tube an die weiterführende Fördervorrichtung abgibt.
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Insbesondere gilt: n2=n3+j und wobei j=1 oder j=2 ist. Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der Aufnahmen müssen auch die Drehgeschwindigkeiten angepasst sein, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Drehgeschwindigkeit des 3. Rades größer als die Drehgeschwindigkeit des 2. Rades ist.
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Vorzugsweise weist auch das 3. Rad mehrere gleichartige, kongruente, in Richtung der Drehachse auf Abstand angeordnete Radscheiben auf, die als Einheit drehen.
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Wenn die Tube im unteren Bereich eines Rades in die randseitigen, radial nach außen offenen Aufnahmen eingeführt wird, muss sichergestellt sein, dass die Tube aus der Aufnahme nicht herausfällt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zumindest einige der Räder mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Führung versehen sind, die ein Herausfallen der Tube aus der Ausnahme verhindern. Als Führungen können beispielsweise außenseitige Führungsschienen dienen, die in engen Abstand außenseitig des jeweiligen Rades zumindest in einem Teilabschnitt seines Umfangs angeordnet sind, so dass die Wände der Aufnahme des Rades im Zusammenwirken mit der Führung ein Herausfallen der Tube sicher verhindert.
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Alle Räder sind vorzugsweise um parallel verlaufende, insbesondere horizontale Drehachsen drehbar, wobei jeweils übereinander angeordnete Räder in jeweils entgegengesetzte Richtung drehen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus dem folgenden Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Tuben-Hubvorrichtung und
- 2 eine Seitenansicht der Tuben-Hubvorrichtung gemäß 1.
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Die 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Tuben-Hubvorrichtung 10, wie sie in einer Tubenfüllmaschine zum Einsatz kommen kann. Die Tuben-Hubvorrichtung 10 besitzt eine untere Tubenzuführung 23, die aus einer schräg geneigten Auflagefläche 25 und einem oberhalb der Auflagefläche 25 mit Abstand angeordneten plattenartigen Abstreifer 12 besteht, wobei zwischen der Unterkante des Abstreifers 12 und der Auflagefläche 25 ein Spalt gebildet ist, der genau die Abmessungen einer Leertube T besitzt. Eine Vielzahl von Leertuben sind stromauf der Zuführrichtung Z (gemäß den Figuren auf der linken Seite) in einem nicht näher dargestellten Vorrat parallel zueinander aufgenommen und gestapelt. Die Tuben durchlaufen einzeln den Spalt zwischen der Auflagefläche 25 und dem Abstreifer 12, so dass sie in einer einlagigen Reihe in paralleler Ausrichtung in Zuführrichtung Z einer Fördervorrichtung 11 zugeführt werden, mit der die Tuben einzeln auf ein höheres Niveau angehoben werden.
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Die dargestellte Tubenzuführung 23 ist an sich bekannt, wobei die erfindungsgemäße Tuben-Hubvorrichtung auch mit einer anderen Tubenzuführung ausgerüstet sein kann.
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Die Fördervorrichtung 11 umfasst drei übereinander angeordnete Räder, nämlich ein unteres 1. Rad 13, ein darüber angeordnetes 2. Rad 15 und ein über dem 2. Rad 15 angeordnetes 3. Rad 19. Mit Hilfe der Räder, deren Aufbau im Folgenden näher erläutert wird, können die Tuben in vereinzelter Form angehoben werden und sie werden anschließend auf eine weiterführende Fördervorrichtung 24, die in den Figuren als endlos umlaufendes Förderband dargestellt ist, abgelegt und einer nachfolgenden Arbeitsstation zugeführt, wie es durch den Pfeil S angedeutet ist.
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Das untere 1. Rad 13 der Fördervorrichtung 11 besteht aus zwei Radscheiben 13.1 und 13.2, die formgleich bzw. kongruent ausgestaltet sind und als Einheit um eine horizontale Drehachse D1 in Uhrzeigerrichtung drehen, wie es durch den Pfeil R1 angedeutet ist. Die beiden Radscheiben 13.1 und 13.2 sind in Richtung der Drehachse D1 in gegenseitigem Abstand angeordnet und durch einen nicht dargestellten gemeinsamen Antrieb, beispielsweise einen Servomotor drehangetrieben.
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Jede Radscheibe 13.1 und 13.2 besitzt an ihrem Umfangsrand mehrere über den Umfang gleich verteilte Aufnahmen 14 in Form von Ausnehmungen, die radial nach außen öffnen und in ihrer Formgebung an die Form und den Durchmesser der zu transportierenden Tuben T angepasst sind. Jede Aufnahme 14 kann eine einzelne Tube T aufnehmen, wobei diese durch die beiden Radscheiben 13.1 und 13.2 in axial voneinander beabstandeten Punkten abgestützt ist.
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Oberhalb des 1. Rades 13 ist ein 2. Rad 15 angeordnet, das gleichartig aufgebaut ist und ebenfalls aus zwei kongruenten, auf Abstand angeordneten Radscheiben 15.1 und 15.2 besteht, die über ihren Umfang verteilt mehrere Aufnahmen 16 in Form von radial nach außen öffnenden Ausnehmungen besitzen. Die beiden Radscheiben 15.1 und 15.2 sind von einem gemeinsamen, nicht dargestellten Antrieb angetrieben und drehen um eine Drehachse D2, die vorzugsweise horizontal und parallel zur Drehachse D1 des 1. Rades 13 verläuft. Das 2. Rad 15 ist gegenüber dem 1. Rad 13 in Richtung der Drehachse D2 um ein geringes Maß versetzt angeordnet, so dass sich die Projektion ihrer Bewegungsbahnen in Richtung der Drehachsen überlagern, wie es insbesondere aus 2 ersichtlich ist.
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Das 2. Rad 15 dreht in Gegenrichtung zum 1. Rad 13 und somit im dargestellten Ausführungsbeispiel in Gegenuhrzeigerrichtung.
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Dem 2. Rad 15 ist eine Führung 17 zugeordnet, die aus zwei kreisförmig gebogenen Führungsschienen 18 besteht, die sich über etwa den halben Umfang der Radscheiben 15.1 bzw. 15.2 erstrecken und den Umfang der Radscheiben 15.1, 15.2 in engem Abstand folgen. Eine Tube T, die in einer Aufnahme 16 des 2. Rades 15 aufgenommen ist, wird durch die Führung 17 somit in einem Teilbereich des Umfangs des Rades 17 an einem Herausfallen aus der Ausnahme 16 gehindert.
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Oberhalb des 2. Rades 15 ist ein 3. Rad 19 angeordnet, dass ebenfalls aus zwei kongruenten, axial beabstandeten Radscheiben 19.1 und 19.2 besteht, die um eine Drehachse D3 drehen, die parallel zu den Drehachsen D1 und D2 verläuft. Auch die Radscheiben 19.1 und 19.2 des 3. Rades 19 besitzen über den Umfang verteilt mehrere Aufnahmen 20 in Form von randseitigen, radial nach außen öffnenden Ausnehmungen, die jeweils zur Aufnahme einer Tube T dienen.
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Die Drehrichtung R3 des 3. Rades ist entgegengesetzt zu der Drehrichtung R2 des darunter liegenden 2. Rades 15 und somit beim dargestellten Ausführungsbeispiel in Uhrzeigerrichtung.
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Auch das 3. Rad 19 besitzt eine außenseitige Führung 21, die von zwei Führungsschienen 22 gebildet ist, die die Radscheiben 19.1 und 19.2 über etwa die Hälfte Ihres Umfangs in geringem Abstand umgeben und so zumindest in diesem Bereich ein Herausfallen der Tuben aus den Aufnahmen 20 verhindern.
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Die von der unteren Tubenzuführung 23 in horizontaler Ausrichtung erzeugte Tubenreihe ist etwa in der Mitte des 1. Rades 13 angeordnet. Durch die Zuführbewegung in Richtung des Pfeils Z kommt die vordere Tube T in eine Position, in der sie durch das drehende 1. Rad 13 angehoben und in die Aufnahme 14 aufgenommen wird. Durch Drehung des 1. Rades 13 kommt die Tube in den Scheitelbereich der Drehbewegung des 1. Rades 13 und gleichzeitig auch in die Bewegungsbahn im unteren Abschnitt des 2. Rades 15, so dass sich die Tube für eine kurze Zeit sowohl in der Aufnahme 14 des 1. Rades 13 als auch in der Aufnahme 16 des 2. Rades 15 befindet. Bei einer weiteren Drehung des 2. Rades 15 wird die in der Aufnahme 16 befindliche Tube T mitgenommen, wobei die Führungsschienen 17 ein Herausfallen der Tube aus der Aufnahme 16 verhindern. Die Mitnahme der Tube T in der Aufnahme 16 des 2. Rades 15 führt dazu, dass die Tube in den Scheitelbereich des 2. Rades 15 kommt und dort gleichzeitig auch in die Aufnahme 20 des darüber befindlichen 3. Rades 19 eintritt. Bei einer weiteren Drehbewegung des 3. Rades 19 wird die in der Aufnahme 20 befindliche Tube mitgenommen, wobei die Führungsschienen 22 ein Herausfallen der Tube T aus der Aufnahme 20 verhindern.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Tube T über den Scheitelpunkt der Drehbewegung des 3. Rades 19 hinweggeführt und dann über eine Zwangsrutsche 26 aus der Aufnahme 20 entnommen und der weiterführenden Fördervorrichtung 24 zugeführt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das untere 1. Rad 13 acht Aufnahmen 14, das mittlere 2. Rad 15 sieben Aufnahmen 16 und das obere 3. Rad sechs Aufnahmen 20. Alternativ ist es auch möglich, dass alle Räder die gleiche Anzahl von Aufnahmen besitzen. Wenn die Räder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel eine unterschiedliche Anzahl von Aufnahmen besitzen, sollte die Anzahl der Aufnahmen des oberen Rades am geringsten sein. Wenn das obere 3. Rad n3 Aufnahmen besitzt, sollte das 2. Rad n2=n3+j und das untere 1. Rad n1=n2+i Aufnahmen besitzen. Die Werte für i und j betragen vorzugsweise 1 oder 2 und sollten gleich sein.
