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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft Beutelhandhabungsmaschinen, bei welchen ein Beutel von einem Abschnitt an einen anderen Abschnitt übergeben werden muss. Zum Beispiel muss der Beutel von einem Formgebungsabschnitt an einen Beutelklemmförderer übergeben werden, um durch nachgeordnete Arbeitsvorgänge, wie beispielsweise Öffnen, Füllen und Versiegeln, verarbeitet zu werden. Das zuverlässigste Handhabungsverfahren ist die Verwendung eines Greifers, der den Beutel während seiner Übergabe vom Ladebereich an das Fördersystem zuverlässig hält.
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Die Fähigkeit zur Übergabe von Beuteln erfordert, dass der Greifer während eines Maschinenzyklus im Beutelaufnahmebereich offen ist, sich auf dem Beutel schließt, den Beutel an Förderbereich übergibt, die Klemmbacken öffnet und sich wieder einrichtet. Dies muss ohne Beeinträchtigung des neuen Beutels, der zum Aufnahmebereich befördert wird, oder des übergebenen Beutels, der sich aus dem Beutelförderer bewegt, bewerkstelligt werden.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Herkömmlicherweise ist die Beutelhandhabungsmaschine mit einem Übergabesystem zum Übergeben der Beutel von einem Abschnitt an einen anderen Abschnitt versehen. Solch ein Übergabesystem gemäß
US 8 182 196 B2 verwendet Antriebsmittel, die einen Motor mit einer Abtriebswelle und einem Getriebe umfassen. Das Getriebe ist mit einem Hauptantriebsrad, das auf der Welle des Motors montiert ist, und zwei Übertragungsrädern versehen. Die beiden Übertragungsräder werden durch das Hauptrad angetrieben. Zusätzliche Abtriebsräder werden durch die Übertragungsräder angetrieben, um zwei Antriebsarme zu bewegen, die sich während der Bewegung parallel zueinander erstrecken. Die beiden Antriebsarme sind über eine Greiferhaltestange verbunden, welche Greifmittel umfassen. Das Greifmittel bewegt sich entlang einer Kreisbahn.
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Es ist jedoch eine große Anzahl von Komponenten notwendig, um die Kreisbahn der Greifmittel einzurichten. Dies führt nicht nur zu einem langwierigen Montagevorgang, sondern auch zu einer verkürzten Lebensdauer aufgrund der ineinander eingreifenden Zahnräder. Dies führt außerdem zu einem beträchtlichen Zahnradspiel.
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Aufgabe der Erfindung
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues und verbessertes Übergabesystem mit einer reduzierten Anzahl von Komponenten und infolgedessen einer schnelleren Montage bereitzustellen. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Lebensdauer zu verlängern und die Auswirkungen des Zahnradsspiels bei aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben zu reduzieren.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung umfasst das Übergabesystem Antriebsmittel, die einen Motor umfassen, der einen Gelenkarm und zwei Übertragungsarme über eine Kopplungsplatte antreibt, welche die drei Arme während der Bewegung in einer parallelen Beziehung verbindet. Die Anordnung umfasst außerdem Greifmittel, die an der Kopplungsplatte montiert sind und entlang einer Kreisbahn bewegt werden können, wenn sich die Antriebsmittel drehen. Das Antriebsmittel umfasst mindestens ein Motormittel ohne Getriebe. Der Motor kann als ein Servoantriebsmotor ausgelegt sein, ohne den Schutzumfang der Erfindung auf diese bevorzugte Ausführungsform zu beschränken.
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Da der Motor den Gelenksarm, der über die Kopplungsplatte mit den beiden Übertragungsarmen verbunden ist, direkt antreibt, sind nur ein paar Komponenten notwendig, um die Kreisbahn der Greifmittel zu definieren, welche sich vorzugsweise von einer Unterseite der Kopplungsplatte erstrecken. Der Motor ist an einer Basisplatte angeordnet, die im Wesentlichen mit zwei Lagerfassungen versehen ist, die jeweils den entsprechenden Übertragungsarm aufnehmen. Die Basisplatte ist außerdem mit einer Öffnung versehen, welche die Abtriebswelle des Motors zusammen mit einer Lagerbuchse des Gelenkarms aufnimmt. Daher drehen sich die Abtriebswelle des Motors sowie die Lagerbuchse des Gelenkarms frei innerhalb der Öffnung der Basisplatte. Nur die beiden Übertragungsarme sind durch die entsprechenden Lagerfassungen gelenkig an der Basisplatte angebracht.
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Die beiden Lagerfassungen der Übertragungsarme und die Öffnung der Basisplatte, welche die Abtriebswelle des Motors zusammen mit der Lagerbuchse aufnimmt, sind in Dreiecksform angeordnet. Vorzugsweise bilden die drei zuvor erwähnten Elemente ein gleichseitiges Dreieck.
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Die Kopplungsplatte ist mit Lagern für die beiden Übertragungsarme und den Gelenkarm versehen. Daher tragen die Kopplungsplatten drei Lager, und die beiden Übertragungsarme und der Gelenkarm sind jeweils gelenkig an der Kopplungsplatte angebracht.
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Die drei zuvor erwähnten Lager sind in Dreiecksform angeordnet und bilden vorzugsweise ein gleichseitiges Dreieck, wie in Bezug auf die Basisplatte und die beiden Lagerfassungen sowie die Öffnung bereits beschrieben. Die beiden Übertragungsarme und der Gelenkarm sind jeweils mit einer z-ähnlichen Form in einer Seitenansicht versehen. Die z-ähnliche Form wird durch zwei Lagerzapfen oder Lagerbuchsen definiert, die jeweils annähernd vertikal mit einem entsprechenden Ende eines Verbindungshebels verbunden sind.
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Die drei Gelenkelemente an der Basisplatte, d. h. die Öffnung und die beiden Lagerfassungen, bilden vorzugsweise ebenso ein gleichseitiges Dreieck wie die drei Lager der Kopplungsplatte. Daher ist die Kopplungsplatte durch die drei Arme, d. h. die beiden Übertragungsarme und den Gelenkarm, drehbar mit der Basisplatte verbunden.
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Alle drei Arme halten konstant eine parallele Ausrichtung zueinander aufrecht. Diese parallele Beziehung der drei Arme gewährleistet, dass das Greifmittel während seiner Kreisbewegung eine konstante vertikale Ausrichtung beibehält.
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In der Tat funktionieren die drei Arme mit den entsprechenden Lagern, die als ein gleichseitiges Dreieck angeordnet sind und die Basisplatte mit der Kopplungsplatte verbinden, wie ein Pantograf, der durch den Motor angetrieben wird. Da keine ineinander eingreifenden Zahnräder, sondern nur Übertragungsarme und der Gelenkarm vorhanden sind, wird die Lebensdauer des Mechanismus gegenüber dem Stand der Technik verlängert. Außerdem wird kein einziges Kamm- oder Zahnrad in der Basisplatte oder in der Kopplungsplatte implementiert oder benötigt. Trotzdem ist die dauerhafte vertikale Einstellung der Kopplungsplatte 10 und der Greifmittel sichergestellt.
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Wie bereits erwähnt, hat diese kamm- oder zahnradlose Konstruktion unter anderem eine große Wirkung in Bezug auf einen geringeren Abrieb und eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer des gesamten Antriebsmechanismus.
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Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines modularen Beutelübergabesystems gemäß der Erfindung,
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2 stellt das Übergabesystem in auseinandergezogener Ansicht dar,
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3 stellt das Übergabesystem in Seitenansicht dar, und
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4 stellt die Drehbewegung der Greifmittel dar, die im Aufnahmebereich beginnt und im Aufnahmebereich endet.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Die Beutelhandhabungsmaschine der Erfindung ist mit einem Übergabesystem versehen, das in den Figuren in Einzelheiten dargestellt ist. Die Beutelhandhabungsmaschine funktioniert ähnlich, wie in
US 8 182 196 B2 ausführlich beschrieben.
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1 stellt das modulare Beutelübergabesystem 1 dar, welches Antriebsmittel 2 aufweist, die einen Motor 3 umfassen. Der Motor 3 kann einen beliebigen geeigneten elektrischen Antrieb möglicherweise in Kombination mit einem Getriebe, falls notwendig, umfassen. Der Motor 3 ist im zusammengebauten Zustand mit einer Abtriebswelle 4 versehen, die sich innerhalb einer Öffnung 5 einer Basisplatte 6 befindet (siehe 2).
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Der Motor 3 treibt einen Gelenkarm 7 direkt an. Aus diesem Grund ist der Gelenkarm 7 mit einer Lagerbuchse 8 versehen, die mit der Abtriebswelle 4 des Motors 3 fest verbunden ist. Im zusammengebauten Zustand wird die Welle bzw. Abtriebswelle 4 des Motors 3 zusammen mit der Lagerbuchse 8 des Gelenkarms 7 mit einem Spielraum in der Öffnung 5 der Basisplatte 6 aufgenommen. Neben dem Gelenkarm 7, der durch den Motor 3 angetrieben wird, sind zwei Übertragungsarme 9 vorhanden, welche über eine Kopplungsplatte 10 mit dem Gelenkarm 7 verbunden sind.
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2 zeigt, dass der Motor 3 an der Basisplatte 6 angeordnet ist. Wie in 3 zu sehen ist, ist die Basisplatte 6 durch zwei Flansche 12, welche auf beiden Seiten der Basisplatte 6 angeordnet sind, mit einem Rahmenwerk 11 verbunden. Innerhalb des offenen Gehäuses, das durch die beiden Flansche 12 in Kombination mit der Basisplatte 6 gebildet wird, ist das Antriebsmittel 2 angeordnet (vergleiche 1).
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Im dargestellten Beispiel ist die Basisplatte 6 mit zwei Lagern bzw. Lagerfassungen 16 versehen, die jeweils Lagerzapfen 13 der entsprechenden Übertragungsarme 9 aufnehmen. Die beiden Lagerfassungen 16 der Übertragungsarme 9 und die Öffnung 5 der Basisplatte 6 sind in Dreiecksform angeordnet, wie in 1 am besten zu erkennen ist. In der Tat bilden die Öffnung 5 und die beiden Lagerfassungen 16, die in entsprechenden Öffnungen 14 der Basisplatte 6 aufgenommen werden, bei Verbinden ihrer Achsen ein gleichseitiges Dreieck. Die beiden Übertragungsarme 9 werden durch die Bewegung des Gelenkarms 7 nacheinander angetrieben. Die Übertragungsarme 9 und der Gelenkarm 7 bleiben während der Drehung in einer dauerhaften parallelen Ausrichtung zueinander. In einer alternativen Ausführungsform können ein oder mehr als zwei Übertragungsarme verwendet werden, aber idealerweise sollten zwei Übertragungsarme 9 installiert werden. Die Arme sind so ausgelegt, dass sie durch eine geeignete kurze Versetzung in Richtung der horizontalen Drehachse die Bewegung an Abschnitten von benachbarten Armen vorbei ermöglichen.
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Die beiden Übertragungsarme 9 sowie der Gelenkarm 7 sind jeweils mit einer z-ähnlichen Form in einer Seitenansicht versehen, wie in 2 dargestellt. In der Tat wird die z-ähnliche Form durch die Lagerzapfen 13 definiert, die jeweils annähernd vertikal mit einem entsprechenden Ende eines Verbindungshebels 15 verbunden sind. Der eine Lagerzapfen 13 wird in der Lagerfassung 16 innerhalb der Öffnung 14 der Basisplatte 6 aufgenommen. Der andere Lagerzapfen 13 wird in einer weiteren Lagerfassung 16 innerhalb einer entsprechenden Öffnung 17 der Kopplungsplatte 10 aufgenommen.
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Die z-ähnliche Form des Gelenkarms 7 wird durch die Lagerbuchse 8 und einen Lagerzapfen 13 definiert. Die Lagerbuchse 8 verbindet die Abtriebswelle 4 des Motors 3 mit dem Gelenkarm 7 und wird zusammen mit der Abtriebswelle 4 innerhalb der Öffnung 5 der Basisplatte 6 aufgenommen. Der Lagerzapfen 13 am anderen Ende des Verbindungshebels 15 wird in einer weiteren Lagerfassung oder einem weiteren Lager 16 innerhalb der Öffnung 17 der Kopplungsplatte 10 aufgenommen. Die zusätzliche Verwendung von Schrauben zusammen mit optionalen Unterlegscheiben (nicht dargestellt) stellt sicher, dass die Lagerzapfen 13 drehgelenkig an der Kopplungsplatte 10 angebracht sind. Die Verbindungshebel 15 jedes Arms 7, 9 sind mit einem Falzprofil versehen, das die parallele Bewegung der Arme 7, 9 und eine mögliche Überlappung während der Bewegung sicherstellt.
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Die Lager 16 innerhalb der entsprechenden Öffnungen 17 der Kopplungsplatte 10 sind ebenfalls in Dreiecksform angeordnet, und die entsprechenden Achsen bilden wiederum ein gleichseitiges Dreieck. Aus diesem Grund führt die Drehung der Abtriebswelle 4 des Motors 3 zu einer Bewegung der Verbindungshebel 15 der drei Arme 7, 9 in paralleler Ausrichtung während der Bewegung. Dies ist in 4 dargestellt. Als Folge dieser parallelen Bewegung der Arme 7, 9 bewegt sich die Kopplungsplatte 10 entlang einer Kreisbahn, die in der ersten Zeichnung von 4 dargestellt ist. Infolge der parallelen Beziehung der drei Arme 7, 9 wird gewährleistet, dass die Greifmittel 18, die sich von einer Unterseite der Kopplungsplatte 10 erstrecken, eine konstante vertikale Ausrichtung während der Kreisbewegung der Verbindungsplatte 10 beibehalten. Ein Greifermotor 19 befindet sich neben den Greifmitteln 18 zum Öffnungen und Schließen des Greifers. Der Motor kann z. B. ein pneumatischer oder elektrischer Antrieb sein und ist ebenfalls mit der Kopplungsplatte 10 und/oder den Greifmitteln 18 verbunden, die sich in einem Betriebszyklus analog bewegen, wie in 4 dargestellt.
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4 stellt einen Betriebszyklus der Greifmittel 18 dar. In diesem Zyklus zeigt die erste Position die Greifmittel 18 offen und bereit zur Aufnahme eines Beutels, der an der Beutelaufnahmestelle überreicht wird. Danach schließt sich das Greifmittel auf dem Beutel und beginnt, sich entlang der Kreisbahn zu bewegen, wie in der ersten Zeichnung von 4 durch einen Pfeil dargestellt. Dies wird vorzugsweise in einer Bewegung im Uhrzeigersinn erreicht.
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Wenn sich der Beutel in den Beutelförderbereich bewegt, gibt das Greifmittel 18 eine Aufnahmestelle frei und der nächste Beutel kann mit dem anschließenden Zyklus beginnen.
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Das Greifmittel 18 öffnet und schließt sich während des Drehzyklus gemäß 4. Es gibt kein Anhalten der Anordnung während des Klemmzyklus. Da die Greifmittel 18 eine konstante vertikale Ausrichtung beibehalten, ist das obere Ende des Beutels in der entsprechenden Beutelklemme leicht einstellbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Übergabesystem
- 2
- Antriebsmittel
- 3
- Motor
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Öffnung
- 6
- Basisplatte
- 7
- Gelenkarm
- 8
- Lagerbuchse
- 9
- Übertragungsarm
- 10
- Kopplungsplatte
- 11
- Rahmenwerk
- 12
- Flansch
- 13
- Lagerzapfen
- 14
- Öffnung
- 15
- Verbindungshebel
- 16
- Lager
- 17
- Öffnung
- 18
- Greifmittel
- 19
- Greiferantrieb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8182196 B2 [0003, 0020]
