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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Transportieren von Behältern gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1, insbesondere auf eine Vorrichtung zum Transportieren von Behältern in Form von Flaschen, bevorzugt von PET-Flaschen.
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Eine Vorrichtung zum Transportieren von Behältern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2015 106 103 A1 . Diese Vorrichtung umfasst zumindest ein Transportelement mit wenigstens einem daran angeordneten Tragabschnitt, an dem zumindest ein Behältergreifer zum Greifen und Halten der Behälter vorgesehen ist, wobei der Behältergreifer wenigstens zwei schwenkbare Greiferarme aufweist, die an dem Tragabschnitt um jeweils eine parallel zur Maschinenachse MA orientierte Schwenkachse SA zwischen einer den jeweiligen Behälter greifenden Position und einer den entsprechenden Behälter freigebenden Position verschwenkbar angeordnet sind. Hierfür werden in der
DE 10 2015 106 103 A1 die Greiferarme jeweils durch wenigstens ein bügel- oder blattfederartiges Federelement in einer Schließstellung vorgespannt und für die Schwenkbewegung entgegen der über das jeweilige Federelement erzeugten Federkraft in ihre geöffnete Position ausgelenkt.
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Ein weiterer Behältergreifer ist aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2014 117358 A1 . Bei diesem Behältergreifer sind die beiden Greiferarme durch an diesen Armen vorgesehene Federzungen oder Federarme in ihre Schließstellung mit einer Schließkraft vorgespannt, wofür sich die Federarme ihrerseits gegen ein Sperrelement abstützen. Dieses ist relativ zu den Federarmen derart bewegbar, dass die freien Enden der Federarme in einer Stellung des Sperrelementes, die einem freigebenden Zustand mit reduzierter Schließkraft entspricht, einen kleineren Abstand voneinander aufweisen als in einer zweiten Stellung des Sperrelementes, in der durch Vergrößerung dieses Abstandes eine Erhöhung der Schließkraft des Behältergreifers erreicht ist und die somit einem sperrenden Zustand des Behältergreifers entspricht.
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Bekannt sind weiterhin Behältergreifer (
DE 10 2005 014 838 A1 ), bei denen die Schließkraft dadurch erreicht wird, dass die Greiferarme einstückig mit rückwärtigen, federelastischen Verlängerungen ausgebildet sind. Dies hat u.a. den Nachteil, dass die Werkstoffauswahl für die Herstellung der Greiferarme stark eingeschränkt ist. Das jeweilige Steuer- oder Sperrelement ist ein Exzenter, gegen den sich die federelastischen rückwärtigen Verlängerungen der Greiferarme abstützen und der zur Steuerung zwischen dem sperrenden Zustand mit erhöhter Schließkraft und dem freigebenden Zustand mit reduzierter Schließkraft um eine Achse parallel zur Schwenkachse der Greiferarme gedreht werden muss.
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Bekannt ist auch eine Transportvorrichtung (
DE 10 2012 011 367 A1 ), die an einem um eine Maschinenachse umlaufend antreibbaren Transportelement mehrere Behältergreifer mit jeweils zwei durch Federkraft ihre Schließstellung vorspannte Greiferarme aufweist. Jedem Behältergreifer ist ein Verschließelement zugeordnet, welches zum Sperren der Greiferarme kurvengesteuert, radial zur Maschinenachse und gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in eine Schließposition bewegbar ist, in der das Verschließelement die beiden Greiferarme reiterartig übergreift und diese dadurch gegen ein Öffnen, d.h. gegen ein Auseinander-Bewegen sperrt. Es erfolgt also ein tatsächliches formschlüssiges Sperren der Greiferarme durch das Verschließelement.
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Bekannt sind auch Behältergreifer (
DE 297 13 510 U ), bei denen an einer Tragplatte schwenkbar gelagerte Greiferarme vorgesehen sind, die durch eine Druckfeder in eine Schließstellung vorgespannt sind. Die Behälter können dabei über Eintrittsschrägen an den Vorderseiten der Greiferarme unter Zusammendrücken der Feder in eine von den Greiferarmen und zwischen diesen gebildete Behälteraufnahme eingeschoben und umgekehrt aus dieser Behälteraufnahme wieder ausgezogen werden.
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Bekannt ist weiterhin ein Behältergreifer (
EP 2 279 143 A1 ), dessen Greiferarme kostengünstig, einfach und sogar werkzeuglos auswechselbar sind. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen den Lagerenden der Greiferarme ein Fixierelement positioniert ist, wobei die Lagerenden eine Randausnehmung aufweisen. Durch Schwenken der Greiferarme in eine extreme Öffnungslage und durch vorheriges Entspannen einer die Schließkraft der Greiferarme erzeugenden Zugfeder werden die Greiferarme aus der Fixierung gelöst, so dass sie leicht und werkzeuglos abnehmbar sind. Weiterhin weist ein Tragkörper zum Befestigen des jeweiligen Behältergreifers am Transportelement verformbare Montagelaschen aus einem elastischen Material auf.
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Ferner ist aus der Druckschrift
DE 1 482 616 A eine Vorrichtung zum mittigen Festhalten von Flaschen verschiedenen Durchmessers in Füll-, Verschließ- und dgl. Maschinen mittels kraftschlüssig sich beiderseitig an den Flaschenkörper anlegender, durch Kurvenbahnen gesteuerter, symmetrisch bewegbarer Greiferzangen bekannt geworden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Transportieren von Behältern aufzuzeigen, die bei vereinfachter konstruktiver Ausbildung insbesondere auch eine möglichst präzise Steuerungsbewegung des Behältergreifer ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung zum Transportieren von Behältern entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
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Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Transportieren von Behältern ist dabei darin zu sehen, dass zur Einleitung einer zwangsgeführten Schwenkbewegung des ersten und zweiten Greiferarms eines entsprechenden Behältergreifers zumindest ein zur Maschinenachse MA radial verschiebbares Schieberelement vorgesehen ist, dass das Schieberelement eine erste Steuerkurve zur Steuerung des ersten Greiferarmes und eine davon separate zweite Steuerkurve zur Steuerung des zweiten Greiferarmes aufweist, wobei die erste und zweite Steuerkurve zur Zwangsführung des jeweiligen Greiferarmes zwischen der greifenden und der freigebenden Position ausgebildet ist und wobei der erste und zweite Greiferarm jeweils zumindest ein Eingriffselement aufweist, das in die entsprechende erste bzw. zweite Steuerkurve zur Zwangsführung der beiden Greiferarme eingreift.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausbildung im Detail ergibt sich für die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. den erfindungsgemäßen Behältergreifer eine Vielzahl von Vorteilen. So können der Behältergreifer und dessen Greifereinheit insbesondere in der den jeweiligen Behälter greifenden Position (GP) und der den entsprechenden Behälter freigebenden Position (FP) über elastisch ausgebildete Steuerkurven seitlich federnd ausweichen und dadurch u.a. auch eventuelle Teilungsverzüge, d.h. Abweichungen im Teilungsabstand von Behältergreifern oder Behälteraufnahmen sowie Toleranzen hinsichtlich der Synchronität von Behältertransportelementen ausgleichen.
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Für eine sichere Übergabe von Behältern zwischen Transportelementen und/oder Transportsternen ist es insbesondere auch bei Rinsern, Füllern oder Verschließern wichtig, dass die an den Behältergreifern eines Transportelementes gehaltenen Behälter möglichst exakt den vorgegebenen Teilungsabstand voneinander aufweisen, was trotz der Elastizität gewährleistet ist.
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Gesteuert wird die Bewegung der Sperrelemente der Behältergreifer zwischen dem sperrenden und dem freigebenden Zustand bevorzugt über jeweils einen mit wenigstens einer Steuerkurve zusammenwirkenden Mitnehmer oder über eine entsprechende Kurvenrolle. Hierbei ist der erfindungsgemäße Behältergreifer vorzugsweise so ausgebildet, dass die jeweils mit einem Abschnitt der Steuerkurve erreichte Position des Sperrelementes und damit der entsprechende Zustand des Behältergreifers auch ohne Steuerkurve aufrecht erhalten bleibt, und zwar insbesondere auch der gesperrte Zustand des Behältergreifers, und zwar solange bis ein weiterer Abschnitt der Steuerkurve auf das Sperrelement einwirkt. Hierdurch sind kurze Steuerkurven möglich, die den konstruktiven Aufwand, den Verschleiß und die Herstellungskosten reduzieren sowie die Reinigung der entsprechenden Transportvorrichtung oder Behälterbehandlungsmaschine erleichtern.
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Der erfindungsgemäße Behältergreifer gestattet weiterhin einen werkzeuglosen, einfachen sowie schnellen Austausch seiner Funktionselemente, insbesondere auch gesamter Baugruppen und Verschleißteile. Weiterhin ermöglicht der erfindungsgemäße Behältergreifer die Realisierung von Transportelementen mit kleinem Teilkreisdurchmesser, beispielsweise mit einem Teilkreisdurchmesser von nur 540 mm und mit kleiner Teilung (Abstand der Greifer untereinander auf dem Umfang), beispielsweise bei einer Teilung von 30 PI (30 mal PI). Dies entspricht 18 Behältergreifern bei vorgenanntem Teilkreisdurchmesser von 540mm.
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Durch die sichere Sperrwirkung können sowohl gefüllte Behälter als auch solche mit nur kleinen Neckringen oder schwach ausgeprägten Sicherungsring-Nuten sicher gehalten werden. So kann beispielsweise der Neckring in seinen Dimensionen reduziert, also dünner oder auch schmaler gestaltet sein, was zur Kosteneinsparung allgemein gewünscht ist.
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Der erfindungsgemäße Behälterträger ermöglicht durch seine offene Konstruktion, leichte Montier- und Demontierbarkeit seiner Funktionselemente eine optimale Reinigung.
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Der Behältergreifer ist sehr schnell zwischen seinem sperrenden und frei gebenden Zustand schaltbar, so dass er für hohe Leistungen (Anzahl der je Zeiteinheit transportierten Behälter) geeignet ist, zumal nur kurze Bewegungshübe für das Schieberelement erforderlich sind.
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Weiterhin sind für die gesteuerte Bewegung des Schieberelements nur geringe Steuerkräfte erforderlich, wodurch sich ein reduzierter Verschleiß und eine reduzierte Geräuschentwicklung in vorteilhafter Weise ergeben. Das schnelle Schalten des Behältergreifers wird auch dadurch begünstigt, dass das jeweilige Schieberelement nur eine geringe Masse aufweist und für das Schieberelement wie beschrieben nur ein kurzer Bewegungshub erforderlich ist.
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Bevorzugt befinden sich sämtliche Funktionselemente des erfindungsgemäßen Behältergreifers, und dabei insbesondere das Schieberelement und die mit dem Schieberelement zusammenwirkenden Steuerkurven der Greiferarme unterhalb der Greiferarme, wodurch in vorteilhafter Weise eine evtl. Kontamination des an dem Behältergreifer gehaltenen, beispielsweise noch offenen Behälters mit Keimen vermieden wird.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Schieberelement zumindest einen Führungsabschnitt sowie einen Steuerabschnitt aufweist, wobei dem Steuerabschnitt die erste und zweite Steuerkurve zugeordnet sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Führungsabschnitt und dem Steuerabschnitt ein Verbindungsabschnitt vorgesehen ist, der ein elastisches Auslenken des Steuerabschnittes relativ zu dem Führungsabschnitt ermöglicht.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Steuerabschnitt in Draufsicht auf das Schieberelement im Wesentlichen W-förmig ausgebildet ist, wobei den Schenkeln des W-förmigen Steuerabschnittes jeweils eine der beiden Steuerkurven zugeordnet ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung, sind die beiden Steuerkurven am zur Maschinenachse weisenden Ende offen und weisen eine Einführungsöffnung über welche die Eingriffselemente in die jeweilige Steuerkurve beim Einbau eingeschoben werden können. Dabei können die Einführungsöffnungen idealerweise etwas verjüngt sein, so dass ein leicht erhöhter Kraftaufwand erforderlich ist, um das Schieberelement über die Eingriffselemente in die jeweilige Steuerkurve einzuschieben. Diese Verjüngung dient auch als Verliersicherung und/oder als Raste bzw. Einrastposition für die offene oder geschlossene Stellung.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die erste Steuerkurve eine erste und zweite, einander gegenüberliegend und parallel zur zugehörigen Schwenkachse des entsprechenden ersten Greiferarms verlaufende Führungsfläche aufweist, an der das zugehörige erste Eingriffselement zwischen der greifenden und der freigebenden Position anliegend geführt ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die zweite Steuerkurve eine erste und zweite, einander gegenüberliegend und parallel zu deren zugehörigen Schwenkachse des entsprechenden zweiten Greiferarms verlaufende Führungsfläche aufweist, an der das zugehörige zweite Eingriffselement zwischen der greifenden und der freigebenden Position anliegend geführt ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachsen bei eingesetzter Steuerkurve automatisch gegen Entnehmen verriegelt sind.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die erste und zweite Steuerkurve des Schieberelementes spiegelsymmetrisch zu einer radial zu der Maschinenachse orientierten und diese Maschinenachse einschließende Mittelebene ausgebildet sind.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die erste und zweite Steuerkurve derart ausgebildet ist, dass über deren jeweilige erste Führungsfläche eine Schließbewegung auf die beiden Greiferarme in die greifende Position und über deren jeweilige zweite Führungsfläche eine Öffnungsbewegung auf die beiden Greiferarme in die freigebende Position bei einer radialen Verschiebung des Schieberelementes einleitbar ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zumindest der Führungsabschnitt des Schieberelementes in einer Öffnung des Tragabschnitts radial zur Maschinenachse verschiebbar aufgenommen ist. Dabei wird unter Tragabschnitt der Bereich des platten- oder radartigen tragenden Transportelementes verstanden, in dem alle funktional zugehörigen Elemente zur Befestigung, Lagerung und Führung eines Greifers angeordnet sind. Die Anzahl der Tragabschnitte entspricht also im Regelfall der Anzahl der Greifer des Transportelementes.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Öffnung des Tragabschnitts eine Führungsschiene für den Führungsabschnitt ausbildet, wobei der der Führungsabschnitt darin mit einer Nut schienenförmig verschiebbar geführt und gleichzeitig gehalten ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zumindest der Führungsabschnitt des Schieberelementes in einer formschlüssigen Ausnehmung des Tragabschnitts radial zur Maschinenachse verschiebbar geführt aufgenommen ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die formschlüssige Ausnehmung in ihrer Längserstreckung in oder im Wesentlichen entlang der Mittelebene verläuft und eine lotrecht zur Maschinenachse MA verlaufende Schiebeachse ausbildet, entlang der der in der Ausnehmung aufgenommene Führungsabschnitt verschiebbar ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zur Einleitung einer Schiebebewegung auf das Schieberelement an dessen Führungsabschnitt eine um eine Achse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse frei drehbare Kurvenrolle vorgesehen ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zum Einleiten einer den Behältergreifer in seine den Behälter freigebende Position die an dem Führungsabschnitt angeordnete Kurvenrolle bezogen auf die Maschinenachse radial nach außen oder nach innen bewegbar ist, derart, dass über die jeweilige zweite Führungsfläche der beiden Steuerkurven des Schieberelementes eine Öffnungsbewegung auf die beiden Greiferarme in die freigebende Position einleitbar ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Rückstellkraft für die Schließbewegung der beiden Greiferarme von der freigebenden Position in die den Behälter greifende Position und/oder die Schließkraft in der greifenden Position magnetisch erzeugbar ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Tragabschnitt entlang der Öffnung an gegenüberliegenden Seiten dessen Längserstreckung jeweils einen Magneten aufweist, die mit einem, dem Führungsabschnitt des Schieberelementes zugeordneten Magneten magnetisch zusammenwirken.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Magneten des Tragabschnitts sowie der Magnet des Führungsabschnittes derart vorgesehen sind, dass der Magnet des Führungsabschnittes in der greifenden Position bezogen auf eine gedachte Gerade, auf einer ersten Seite der Geraden und in der freigebenden Position auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Geraden liegt und zwar jeweils in magnetischer Wechselwirkung zu den Magneten.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass an den freien Stirnseiten eines offenen Endes der Öffnung jeweils ein Magnet an jeweils gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene an dem Tragabschnitt vorgesehen ist, die mit zwei an einem Halteabschnitt des Schieberelementes angeordneten Magneten in magnetischer Wechselwirkung stehen.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass auf das Schieberelement eine Magnetkraft einleitbar ist, über die das Schieberelement entlang der Schiebeachse bezogen auf die Maschinenachse radial nach innen bewegbar ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass in dem Tragabschnitts ein Magnet sowie an dem Führungsabschnitt ein Magnet derart entlang der Schiebeachse angeordnet sind, dass der Magnet des Führungsabschnittes in der greifenden Position kontaktschlüssig an dem Magneten des Tragabschnitts anliegt und in der freigebenden Position von dem Magneten des Tragabschnitts derart beabstandet ist, dass dieser weiterhin mit dem Magneten in magnetischer Wechselwirkung steht.
Dabei ist verständlicherweise immer anstelle zweier Magnete auch gemeint, dass die Kombination von einem Magneten mit einem ferromagnetischen Gegenstück gebildet und hierdurch alternativ ersetzt werden kann .
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Kurvenrolle magnetisch an dem Schieberelement gehalten ist.
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Eine verbesserte Ausführungsform besteht darin, dass das Schieberelement mit seinem Führungsabschnitt in einer geeigneten, beispielsweise schlitzförmigen Öffnung eines Tragblocks aufgenommen wird. Hierbei ist der Tragblock wiederum geeignet in oder an dem größeren Tragabschnitt angeordnet. In einer idealen Ausführungsform sind die Tragblöcke in den Tragabschnitt über entsprechende Arretierungsmittel einrast- oder einklipsbar oder es wird durch denselben Magneten im Tragblock, welcher den Schieber anzieht, auch eine Magnetkraft, hier eine Haltekraft, zum Sichern des Tragblocks im Tragabschnitt erzeugt. Dazu befindet sich ein weiterer Magnet oder ein ferromagnetisches Gegenstück am Tragabschnitt. Bei dieser Ausführungsform ist der Gelenkbolzen im Tragblock angeordnet bzw. führt dessen Schwenkachse lotrecht durch den Tragblock.
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Diese zuletzt genannte Ausführungsform hat den Vorteil, dass die gesamte Greifereinheit, die alle vorgenannten, funktional zugehörigen Elemente umfasst, als Ganzes, aus dem Tragköper entnommen oder in diesen eingesetzt werden kann, wobei dies idealerweise werkzeuglos erfolgen kann.
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Der erfindungsgemäße Behältergreifer ist bevorzugt für eine hängende Halterung der Behälter an einen die Behälteröffnung bildenden Behälterhals und/oder an einem dortigen Ring oder Flansch (Neckring) ausgebildet.
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„Behälter“ sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, Fässer, auch KEGs, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, vorzugsweise aus PET (Polyethylenterephthalat).
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Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bzw. „ca.“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 in Draufsicht und in Teildarstellung zwei Behältergreifer einer Vorrichtung zum Transportieren der Behälter in einer greifenden Position,
- 2 in Draufsicht und in Teildarstellung zwei Behältergreifer einer Vorrichtung zum Transportieren der Behälter in einer freigebenden Position,
- 3 in perspektivischer Einzeldarstellung ein Schieberelement des Behältergreifers der 1 oder 2,
- 4 in schematischer Darstellung die Unteransicht einer weiteren Ausführungsvariante eines Behältergreifers,
- 5 eine seitliche Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsvariante eines Behältergreifers entlang der Mittelebene M,
- 6 in geschnittener Seitensicht eine schematische Teildarstellung einer Ausführungsvariante einer Anordnung einer Kurvenrolle an dem Schieberelement,
- 7 in geschnittener Seitensicht eine schematische Teildarstellung einer weiteren Ausführungsvariante einer Anordnung einer Kurvenrolle an dem Schieberelement,
- 8 in Perspektivansicht und Teildarstellung eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
- 9a, 9b eine zur 4 analoge Ausführung und deren kombinierte Verblockung der Gelenkbolzen durch das Schiebeelement.
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Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
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In den Figuren ist 1 allgemein eine Transportvorrichtung 1 zum Transportieren von Behältern 2, die in den Figuren als großvolumige Flaschen und dabei speziell als Flaschen aus PET dargestellt sind. Die Transportvorrichtung 1 umfasst in bekannter Weise u.a. einen um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotor oder Transportelement 3, welches in den Figuren durch eine unterbrochene Linie angedeutet ist. Am Umfang des Transportelementes 3 sind in vorzugsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die Maschinenachse MA gegeneinander versetzt mehrere Behältergreifer 4 vorgesehen, die vorzugsweise für eine hängende Halterung jeweils eines Behälters 2 an seinem Behälterhals (Neckring) bzw. an einem unterhalb der Behälteröffnung an dem Behälterhals vorgesehenen Behälterflansch ausgebildet sind. Diese hängende Halterung der Behälter 2 ist dem Fachmann beispielsweise aus der
DE 10 2005 106 103 A1 in der dort nähergehend beschriebenen Art und Weise bekannt.
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Dabei weist die Transportvorrichtung 1 zumindest einen, an dem Transportelement 3, angeordneten Tragabschnitt 8 auf, an dem der zumindest eine Behältergreifer 4 zum Greifen und Halten der Behälter 2 vorgesehen sein kann. Im Regelfall wird der Tragabschnitt 8, wie in den 1 und 2 dargestellt, ein Tragelement 3 sein, an welchem stern- oder strahlenartig eine Vielzahl von Tragabschnitten 8 mit entsprechenden Behältergreifern 4 angeordnet sind. Jeder der Behältergreifer 4, 4a weist wenigstens einen ersten und zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm 5.1, 5.2 auf, die (Greiferarme 5.1, 5.2) an dem Tragabschnitt 8 um jeweils eine parallel zur Maschinenachse MA orientierte Schwenkachse SA zwischen einer den jeweiligen Behälter 2 greifenden Position GP (vgl. 1) und einer den entsprechenden Behälter 2 freigebenden Position FP (vgl. 2) verschwenkbar angeordnet sind. Der Tragabschnitt 8 weist weiterhin einen Aufnahmebereich 3.1 auf, er gem. der 1 eine Aussparung in dem Transportelement 3 darstellt.
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Dabei können die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 der Behältergreifer 4, 4a jeweils doppelhebelartig oder doppelschenkelartig ausgebildet sein, und zwar mit einem jeweils bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden äußeren Greiferarmabschnitt 6.1, 6.2 und mit einem bezogen auf die Maschinenachse MA gegenüber dem äußeren Greiferarmabschnitt 6.1, 6.2 radial weiter innen liegenden inneren Greiferarmabschnitt 6.3, 6.4. Insbesondere weist der erste Greiferarm 5.1 den äußeren Greiferarmabschnitt 6.1 sowie den inneren Greiferarmabschnitt 6.3 und der zweite Greiferarm 5.2 den äußeren Greiferarmabschnitt 6.2 sowie den inneren Greiferarmabschnitt 6.4 auf.
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An dem jeweiligen inneren Greiferarmabschnitt 6.3, 6.4 sind die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 mit jeweils einem Gelenkbolzen 9 um ihre Schwenkachse SA parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA schwenkbar gelagert an dem Tragabschnitt 8 angeordnet, und zwar vorzugsweise für ein gegensinniges Auseinanderschwenken der jeweiligen Greiferarmabschnitte 6.1, 6.2 zum Öffnen des betreffenden Behältergreifers 4 in seine freigebende Position FP sowie für ein gegensinniges Aufeinander-Zu-Schwenken oder Zusammenschwenken der Greiferarmabschnitte 6.1, 6.2 zum Schließen des entsprechenden Behältergreifers 4, 4a in seine greifende Position GP.
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Weiterhin bilden die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 an ihren jeweiligen äußeren Greiferarmabschnitten 6.1, 6.2 jeweils eine Ausnehmung 7.1, 7.2 aus, wobei der ersten Greiferarm 5.1 eine erste Ausnehmung 7.1 sowie der zweite Greiferarm 5.2 eine zweite Ausnehmung 7.2 aufweist. Die erste und zweite Ausnehmung 7.1, 7.2 ergänzen sich besonders vorteilhaft zu einer Behälteraufnahme in der Weise, dass der jeweilige am Behältergreifer 4, 4a gehaltene Behälter 2 von dem ersten und zweiten Greiferarm 5.1, 5.2 eines entsprechenden Behältergreifers 4, 4a an seinem Behälterhals klammerartig umgriffen wird, und zwar vorzugsweise auf einem Winkelbereich größer als 180° umgriffen wird.
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Gleichsam wie die Gelenkbolzen 9, liegen auch die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 eines jeden Behältergreifers 4 in Umfangs- bzw. Drehrichtung A des Transportelementes 3 einander gegenüber. Bei der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante der Behältergreifer 4 sind die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 an einer Oberseite eines vorzugsweise plattenförmigen, segmentartigen Tragabschnitts 8 vorgesehen, insbesondere angeordnet, wobei der Tragabschnitt 8 seinerseits wiederum an dem umlaufenden Transportelement 3 vorgesehen, insbesondere angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Tragabschnitt 8 in dieser Ausführungsvariante Teil oder Bestandteil der Transportvorrichtung 1. Weiterhin vorteilhaft ist der der Tragabschnitt 8 auch in geeigneter Weise einstückig mit dem Transportelement 3 ausgebildet.
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Beispielsweise sind die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 aus einem Kunststoff oder metallischen Werkstoff herstellt und vorzugsweise identisch ausgebildet, jedoch unter Wenden eines Greiferarms 5.1, bzw. 5.2 um seine entsprechende Längserstreckung so an dem Tragabschnitt 8 angeordnet, dass der erste und zweite Greiferarm 5.1, 5.2 jedes Behältergreifers 4 spiegelsymmetrisch zu einer gedachten, radial zur Maschinenachse MA orientierten und diese Maschinenachse MA einschließenden Mittelebene M ausgebildet sind. Dabei sind die Greiferarme 5.1, 5.2 spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Überdies stehen die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 mit ihren bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden Enden, nämlich den jeweils äußeren Greiferarmabschnitt 6.1, 6.2, über den Tragabschnitt 8 sowie auch über den Umfang des Transportelementes 3 vor bzw. über.
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Die jeweiligen Gelenkbolzen 9 sind dabei im Bereich des entsprechenden inneren Greiferarmabschnitts 6.3, 6.4 an dem ersten und zweiten Greiferarm 5.1, 5.2 fest angeordnet, beispielsweise geschraubt, angeklebt, angeschweißt oder angelötet. Alternativ können die Gelenkbolzen 9 auch einstückig mit dem ersten und zweiten Greiferarm 5.1, 5.2 ausgebildet, insbesondere hergestellt sein. Auf die Gelenkbolzen 9 können dabei jeweils ein Lagerstück, beispielsweise einer hülsenförmigen Aufnahme, aufgeschoben sein, und der entsprechende Gelenkbolzen 9 durch das Lagerstück von dem Tragabschnitt 8 definiert beabstandet gehalten und/oder gelagert sein. Insbesondere können die Gelenkbolzen 9 jeweils durch Verrasten oder in Achsrichtung der Gelenkbolzen formschlüssig gesichert an dem Tragabschnitt 8 befestigt sein. Hierfür weist der Tragabschnitt 8 zumindest eine Öffnung auf, in der das freie Ende der entsprechenden Gelenkbolzen 9 verrastend aufgenommen sein kann.
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Erfindungsgemäß ist zur Einleitung einer zwangsgeführten Schwenkbewegung des ersten und zweiten Greiferarms 5.1, 5.2 eines entsprechenden Behältergreifers 4 zumindest ein zur Maschinenachse MA radial verschiebbares Schieberelement 11 vorgesehen, welches eine erste Steuerkurve 12 zur Steuerung des ersten Greiferarmes 5.1 und eine davon separate zweite Steuerkurve 13 zur Steuerung des zweiten Greiferarmes 5.2 aufweist. Dabei ist die erste und zweite Steuerkurve 12, 13 zur Zwangsführung des jeweiligen Greiferarmes 5.1, 5.2 zwischen der greifenden und der freigebenden Position GP, FP ausgebildet.
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Insbesondere weist der erste und zweite Greiferarm 5.1, 5.2 hierfür vorzugsweise auf der dem Tragabschnitt 8 zugewandten Seite jeweils ein Eingriffselement 15.1, 15.2 auf, der in die entsprechende erste bzw. zweite Steuerkurve 12, 13 zur Zwangsführung der beiden Greiferarme 5.1, 5.2 eingreift. Insbesondere kann der erste Greiferarm 5.1 ein erstes Eingriffselement 15.1 aufweisen, das in die erste Steuerkurve 12 des Schieberelementes 11 eingreift und der zweite Greiferarm 5.2 ein zweites Eingriffselement 15.2 aufweisen, das in die zweite Steuerkurve 13 eingreift. Beispielsweise kann das entsprechende Eingriffselement 15.1, 15.2 bolzenförmig ausgebildet und in seiner jeweiligen Längserstreckung (Bolzenlängsachse) parallel oder näherungsweise parallel zu der Schwenkachse SA bzw. Mittelachse MA orientiert sein. Das jeweilige Eingriffselement 15.1, 15.2 kann einstückig mit dem entsprechenden Greiferarm 5.1, 5.2 ausgebildet oder beispielsweise durch Schrauben fest angeordnet sein.
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Das Schieberelement 11 weist dabei einen Führungsabschnitt 11.1 sowie einen Steuerabschnitt 11.2 auf (3). Dabei kann zwischen dem Führungsabschnitt 11.1 und dem Steuerabschnitt 11.2 ein Verbindungsabschnitt 11.4 vorgesehen sein, der ein elastisches Auslenken in Umfangsrichtung, also sowohl in als auch entgegen der Drehrichtung DA, des Transportelementes 3 des Steuerabschnittes 11.2 relativ zu dem Führungsabschnitt 11.1 erlaubt, also ein elastisches „Ausweichen“ des Steuerabschnittes 11.2 in Umfangsrichtung des Transportelementes 3 relativ zu dem Führungsabschnitt 11.1. Insbesondere kann dadurch erzielt werden, dass im Bereich des Verbindungsabschnittes 11.4 der Verbindungswerkstoff des Schieberelementes 11 beispielsweise durch eine Einschnürung in seiner Festigkeit geschwächt ist.
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Insbesondere sind die erste und zweite Steuerkurve 12, 13 dem Steuerabschnitt 11.2 des Schieberelementes 11 zugeordnet. Weiterhin vorteilhaft ist das Schieberelement 11 mit seinem Führungsabschnitt 11.1 und seinem Steuerabschnitt 11.2 einstückig ausgebildet.
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Der Steuerabschnitt 11.2 kann dabei in Draufsicht im Wesentlichen W-förmig ausgebildet sein, wobei den jeweils äußeren Schenkeln, die über ein inneres V verbunden sind, jeweils eine der beiden Steuerkurven 12, 13 zugeordnet ist.
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Insbesondere kann die erste Steuerkurve 12 eine erste und zweite, einander gegenüberliegend und parallel zur zugehörigen Schwenkachse SA des entsprechenden ersten Greiferarms 5.1 verlaufende Führungsfläche 12.1, 12.2 aufweisen, an der das zugehörige erste Eingriffselement 15.1 zwischen der greifenden und der freigebenden Position GP, FP anliegend geführt ist. Die Zwangsführung für den ersten Greiferarm 5.1 stellt sich dabei insbesondere durch die anliegende, also kontaktschlüssige, Führung des ersten Eingriffselements 15.1 in der ersten Steuerkurve 12 an deren ersten und zweiten Führungsfläche 12.1, 12.2 ein. Wie im Detail zur 9 näher beschrieben, weist der Steuerschieber 11 weiterhin einen Verriegelungsabschnitt 11.5 auf, welcher im eingebauten Zustand formschlüssig in einer Aussparung 9.1 des Gelenkbolzens 9 zur Anlage kommt und hierdurch den Gelenkbolzen 9 gegen Herausfallen sichert.
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In dazu analoger Weise kann die zweite Steuerkurve 13 ebenfalls eine erste und zweite, einander gegenüberliegend und parallel zu deren zugehörigen Schwenkachse SA des entsprechenden zweiten Greiferarms 5.2 verlaufende Führungsfläche 13.1, 13.2 aufweisen, an der das zugehörige zweite Eingriffselement 15.2 zwischen der greifenden und der freigebenden Position GP, FP anliegend geführt ist. Damit stellt sich die Zwangsführung für den zweiten Greiferarm 5.2 insbesondere durch die anliegende, also kontaktschlüssige, Führung des zweiten Eingriffselements 15.2 in der zweiten Steuerkurve 13 an deren ersten und zweiten Führungsfläche 13.1, 13.2 ein.
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Vorteilhafterweise sind die erste und zweite Steuerkurve 12, 13 des Schieberelementes 11 spiegelsymmetrisch zu der radial zur Maschinenachse MA orientierten und diese Maschinenachse MA einschließenden Mittelebene M ausgebildet.
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Die erste und zweite Steuerkurve 12, 13 ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass über deren jeweilige erste Führungsfläche 12.1, 13.1 einer Schließbewegung auf die beiden Greiferarme 5.1, 5.2 in die greifende Position GP und über deren jeweilige zweite Führungsfläche 12.2, 13.2 eine Öffnungsbewegung auf die beiden Greiferarme 5.1, 5.2 in die freigebende Position FP einleitbar ist.
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Vorteilhafterweise sind die jeweiligen ersten Führungsflächen 12.1, 13.1 der beiden Steuerkurven 12, 13 spiegelsymmetrisch zu der radial zur Maschinenachse MA orientierten und diese Maschinenachse MA einschließenden Mittelebene M ausgebildet. Weiterhin vorteilhaft sind auch die jeweiligen zweiten Führungsflächen 12.2, 13.2 der beiden Steuerkurven 12, 13 spiegelsymmetrisch zu der radial zur Maschinenachse MA orientierten und diese Maschinenachse MA einschließenden Mittelebene M ausgebildet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Steuerkurven 12, 13 am zur Maschinenachse MA weisenden Ende offen ausgebildet und weisen eine Einführungsöffnung 12.3 bzw. 13.3 auf über welche die Eingriffselement 15.1 und 15.2 in die jeweilige Steuerkurve 12 oder 13 beim Einbau eingeschoben werden können. Dabei sind die Einführungsöffnungen idealerweise etwas verjüngt, so dass ein leicht erhöhter Kraftaufwand erforderlich ist, um das Schieberelement 11 über die Eingriffselemente 15.1 und 15.2 in die jeweilige Steuerkurve 12 oder 13 einzuschieben. Die Einführungsöffnung, bzw. der angrenzende Bereich fungiert dabei als Verliersicherung oder als Rastbereich.
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Gemäß der insbesondere in 4 nähergehend erkennbaren Ausführungsvariante kann das Schieberelement 11 mit seinem Führungsabschnitt 11.1 in einer schlitzförmigen Öffnung 14 eines Tragblocks 8.1 aufgenommen sein. Der Tragblock 8.1 wiederum ist beispielsweise analog der Ausführung nach 8 in oder an dem Tragabschnitt 8 angeordnet. In einer idealen Ausführungsform ist der Tragblock 8.1 in den Tragabschnitt 8 über entsprechende Arretierungsmittel einrast- oder einklipsbar oder hält magnetisch. In dieser Ausführungsform sind die Gelenkbolzen 9 der ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 im Tragblock 8.1 angeordnet bzw. führt die Schwenkachse SA lotrecht durch den Tragblock 8.1. Insbesondere ist das Schieberelement 11 mit seinem Führungsabschnitt 11.1 in der Öffnung 14 radial, insbesondere translatorisch, zur Maschinenachse MA verschiebbar aufgenommen und geführt. Neben der radialen Verschiebbarkeit ist das Schieberelement 11 auch über den Führungsabschnitt 11.1 vor einem ungewollten Herausfallen aus der Öffnung 14 gesichert. Vorteilhaft kann die schlitzförmige Öffnung 14 als Führungsschiene bzw. Führungsnut ausgebildet sein, in der der Führungsabschnitt 11.1 des Schieberelements 11, der beispielsweise eine zu der Führungsnut korrespondierendem Magneten ausbildet, schienenartig verschiebbar geführt und zudem gehalten ist.
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Die schlitzförmige Öffnung 14 verläuft dabei vorteilhaft in seiner Längserstreckung in oder im Wesentlichen in der Mittelebene M und besitzt eine Länge, die ein Verschieben des Schieberelementes 11 radial zur Maschinenachse MA (Doppelpfeil B) zumindest um einen Bewegungshub ermöglicht, der der Schaltung des Schieberelementes 11 zwischen der freigebenden und der greifenden Position FP, GP entspricht.
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Dabei kann die schlitzförmige Öffnung 14 an der, der Maschinenachse MA zugewandten Seite ein geschlossenes Ende 14.1 sowie an der, dem geschlossenen Ende 14.1, bzw. der Maschinenachse MA abgewandten Seite, ein offenes Ende 14.2 aufweisen.
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Zur Einleitung der Schwenkbewegung auf die beiden Greiferarme 5.1, 5.2 des entsprechenden Behältergreifers 4, 4a wird das jeweilige Schieberelement 11 radial zur Maschinenachse MA vorzugsweise translatorisch gesteuert verschoben. Beispielsweise kann, wie in 7 gezeigt, die gesteuerte Verschiebung des Schieberelementes 11 kurvengesteuert über eine an dem Führungsabschnitt 11.1 vorgesehene und um eine Achse A parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA frei drehbare Kurvenrolle 16 erfolgen, die an einer nur skizzenhaft dargestellten Kurvenbahn 25 abrollt bzw. dort geführt ist. Vorzugsweise ist die drehbare Kurvenrolle 16 an der Unterseite des Schieberelementes 11 vorgesehen, insbesondere an dessen Führungsabschnitt 11.1 über dessen Unterseite wegstehend angeordnet. Die radiale Verschieberichtung des Schiebeelementes 11 bzw. der Kurvenrolle 16 ist mit dem Doppelpfeil mit dem Bezugszeichen 100 angedeutet.
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Die Kurvenrolle 16 kann mit wenigstens einer nicht dargestellten, mit dem Transportelement 3 nicht umlaufenden und für sämtliche Behältergreifer 4 der Transportvorrichtung 1 gemeinsamen Steuerkurve zusammenwirken, die z.B. an dem Vorrichtungsgestell der Transportvorrichtung 1 vorgesehen sein kann.
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In 1 ist der Behältergreifer 4 in seiner den Behälter 2 greifenden Position GP dargestellt, in der sich das Schieberelement 11 bezogen auf die Maschinenachse MA radial nach innen in einer Maschinenachse MA am nächsten liegende Endstellung bewegt ist.
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Zum Einleiten einer den Behältergreifer 4 in seine den Behälter 2 freigebende Position FP wird die an dem Führungsabschnitt 11.1 angeordnete Kurvenrolle 16 mittels der gemeinsamen Steuerkurve bezogen auf die Maschinenachse MA radial nach außen bewegt, derart, dass über die jeweilige zweite Führungsfläche 12.2, 13.2 der beiden Steuerkurven 12, 13 des Schieberelementes 11 eine Öffnungsbewegung auf die beiden Greiferarme 5.1, 5.2 in die freigebende Position FP einleitbar ist. Diese Bewegungen könnten auch umgekehrt erfolgen, wobei in diesem Fall die W-förmige Steuerkurve umgekehrt orientiert wäre.
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Besonders vorteilhaft wird die Rückstellkraft für die Schließbewegung der beiden Greiferarme 5.1, 5.2 von der freigebenden Position FP in ihre den Behälter 2 greifende Position GP sowie die Schließkraft in der greifenden Position GP magnetisch erzeugt. Insbesondere wirkt dabei auf das Schieberelement 11 eine Magnetkraft, die lotrecht oder im Wesentlichen lotrecht zur Maschinenachse MA gerichtet ist. Hierdurch können sich die schließenden Greifarme (5.1, 5.2) in gewissem Umfang automatisch an unterschiedliche Durchmesser der Mündung anpassen.
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Hierfür kann in einer Ausführungsvariante sowohl das Schieberelement 11 als auch der Tragabschnitt 8 jeweils zumindest einen Magneten 30, 31 aufweisen. Insbesondere können die Magneten 30, 31 als Permanentmagneten ausgebildet sein. Vorzugsweise weist der Tragabschnitt 8 entlang der schlitzförmigen Öffnung 14 an gegenüberliegenden Seiten dessen Längserstreckung jeweils einen Magneten 30.1, 30.2 auf, die mit dem, dem Führungsabschnitt 11.1 des Schieberelementes 11 zugeordneten Magneten 31 magnetisch zusammenwirken.
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Vorzugsweise sind die Magneten 30.1, 30.2 des Tragabschnitts 8 sowie der Magnet 31 des Führungsabschnittes 11.1 derart vorgesehen, dass der Magnet 31 des Führungsabschnittes 11.1 in der greifenden Position GP bezogen auf eine gedachte Gerade G, die sich zwischen den Magneten 30.1. 30.2 des Tragabschnitts 8 erstreckt, auf einer ersten Seite S1 der Geraden G und in der freigebenden Position FP auf einer der ersten Seite S1 gegenüberliegenden zweiten Seite S2 liegt und zwar jeweils in magnetischer Wechselwirkung zu den Magneten 30.1, 30.2.
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Im Unterschied zur vorherigen Ausführungsvariante der 1 und 2 sind in der Ausführungsvariante der 4 die Magneten 30.1, 30.2 des Tragabschnitts 8 im Bereich des offenen Endes 14.2 der schlitzförmigen Öffnung 14 vorgesehen. Insbesondere sind die beiden Magneten 30.1, 30.2 beidseitig an den von dem offenen Ende 14.2 gebildeten freien Stirnseiten des Tragabschnitts 8 vorgesehen, insbesondere fest angeordnet.
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In einem weiteren Unterschied weist das Schieberelement 11 dieser Ausführungsvariante der 4 zwei Magnete 31 auf, nämlich die Magnete 31.1, 31.2, die für die an dem Tragabschnitt 8 angeordneten Magneten 30.1, 30.2 einen Gegenpol ausbilden und somit magnetisch in der nähergehend beschrieben Art und Weise (Siehe Ausführungen zu 1 und 2) zusammenwirken.
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Insbesondere kann das Schieberelement 11 einen beispielweise mit diesem einstückig ausgebildeten Halteabschnitt 11.3 aufweisen, der vorzugsweise unterhalb des Steuerabschnittes 11.2 an dem Schieberelement 11 angeordnet sein kann. Der Halteabschnitt 11.3 kann dabei wenigstens zwei, dem offenen Ende 14.2 zugewandte Halteflächen 32.1, 32.2 aufweisen, an denen jeweils einer der beiden Magnete 31.1 bzw. 31.2 fest angeordnet ist.
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Insbesondere können die an den Halteflächen 32.1, 32.2 fest angeordneten Magnete 31.1, 31.2 sowie die mit diesen zusammenwirkenden und an dem Tragabschnitt 8 angeordneten Magneten 30.1, 30.2 in einer gemeinsamen Ebene vorgesehen sein, die zu einer durch die Steuerkurven 12, 13 aufgespannten Ebene parallel oder näherungsweise parallel orientiert ist - und zwar vorzugsweise unterhalb der durch die Steuerkurven 12, 13 aufgespannten Ebene.
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Gemäß einer in 5 nähergehend dargestellten Ausführungsvariante kann die Öffnung 14 auch vorzugsweis hohlzylindrisch ausgebildet sein. Die hohlzylindrische Ausnehmung 14 verläuft dabei in ihrer Längserstreckung in oder im Wesentlichen entlang der Mittelebene M und bildet eine lotrecht zur Maschinenachse MA verlaufende Schiebeachse SCA aus, entlang der in der Öffnung 14 aufgenommene Führungsabschnitt 11.1 verschiebbar ist. Besonders vorteilhaft ist der Führungsabschnitt 11.1 dabei als zylinderförmiger Verschiebebolzen ausgebildet, der in der hohlzylindrischen Öffnung 14 entlang der Schiebeachse SCA verschiebbar aufgenommen ist.
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Unterhalb der Öffnung 14 ist dabei in dem Trägerköper 8 eine schlitzförmige Öffnung 40 vorgesehen, die in ihrer Längserstreckung in oder im Wesentlichen in der Mittelebene M verläuft und damit in einer Parallelen zur Schiebeachse SCA.
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5 und 8 zeigen analog zur 4, dass das Schieberelement 11 mit seinem Führungsabschnitt 11.1 in der vorzugsweise hohlzylindrischen Öffnung 14 des Tragblocks 8.1 aufgenommen sein kann. Der Tragblock 8.1 wiederum ist in nicht näher dargestellter Weise in oder an dem Tragabschnitt 8 angeordnet. In einer idealen Ausführungsform ist der Tragblock 8.1 in den Tragabschnitt 8 über entsprechende Arretierungsmittel einrast- oder einklipsbar oder magnetisch gehalten. In dieser Ausführungsform sind die Gelenkbolzen 9 der ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 im Tragblock 8.1 angeordnet bzw. führt die Schwenkachse SA lotrecht durch den Tragblock 8.1.
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Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform ist kein separater Tragblock 8.1 vorgesehen, so dass die Gelenkbolzen 9 bzw. die Schwenkachsen SA analog der Ausführungsform nach bspw. 1 angeordnet und ausgerichtet sind.
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Vorzugsweise ist die Öffnung 40 derart bemessen, dass der Führungsabschnitt 11.1 zumindest auf einem Kreissektor von wenigstens 270° seines Gesamtumfangs von der hohlzylindrischen Öffnung 14 umgriffen und damit vor einem ungewollten Herausfallen aus der Öffnung 14 durch die Öffnung 40 gesichert wird. Die Öffnung 14 bildet also im Bereich ihrer Öffnung 40 seitliche Wangen zum radialen Führen der Kurvenrolle 16 aus, die als Stütze für die durch die Steuerkurven 12, 13 auftretenden Seitenkräfte während der Schwenkbewegung dienen und damit das Schieberelement 11 vor einem Verdrehen um die Schiebeachse SCA sichern.
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Die Öffnung 14 bzw. die schlitzförmige Öffnung 40 besitzen eine Länge, die ein Verschieben des Schieberelementes 11 radial zur Maschinenachse MA (Doppelpfeil B) zumindest um einen Bewegungshub ermöglicht, der der Schaltung des Schieberelementes 11 zwischen der freigebenden und der greifenden Position FP, GP entspricht.
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Auf der der Maschinenachse MA abgewandte Seite ist dabei das Schiebelement 11 über den Tragabschnitt 8 überstehend aus der Ausnehmung 14 heraus verschiebbar geführt, wobei das Schieberelement 11 zur Einleitung der Schwenkbewegung auf die beiden Greiferarme 5.1, 5.2 des entsprechenden Behältergreifers 4 radial zur Maschinenachse MA vorzugsweise translatorisch gesteuert verschoben wird.
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Beispielsweise kann die gesteuerte Verschiebung des Schieberelementes 11 kurvengesteuert über eine an dem Führungsabschnitt 11.1 vorgesehene und um eine Achse A parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA frei drehbare Kurvenrolle 16 erfolgen.
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Vorzugsweise ist die drehbare Kurvenrolle 16 an der Unterseite des Schieberelementes 11 vorgesehen, insbesondere an dessen Führungsabschnitt 11.1 über dessen Unterseite wegstehend durch die Öffnung 40 des Tragköpers 8 hindurchgeführt angeordnet.
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Zum Einleiten einer den Behältergreifer 4 in seine den Behälter 2 freigebende Position FP wird die an dem Führungsabschnitt 11.1 angeordnete Kurvenrolle 16 mittels der gemeinsamen Steuerkurve bezogen auf die Maschinenachse MA radial nach außen bewegt, derart, dass über die jeweilige zweite Führungsfläche 12.2, 13.2 der beiden Steuerkurven 12, 13 des Schieberelementes 11 eine Öffnungsbewegung auf die beiden Greiferarme 5.1, 5.2 in die freigebende Position FP einleitbar ist.
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Besonders vorteilhaft wird die Rückstellkraft für die Schließbewegung der beiden Greiferarme 5.1, 5.2 von der freigebenden Position FP in ihre den Behälter 2 greifende Position GP sowie die Schließkraft in der greifenden Position GP magnetisch erzeugt. Insbesondere wirkt dabei auf das Schieberelement 11 eine Magnetkraft, die das Schieberelement 11 bezogen auf die Maschinenachse MA radial nach innen, also in Richtung der Maschinenachse MA, bewegt, und zwar entlang oder im Wesentlichen entlang der Schiebeachse SCA.
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Hierfür kann in einer Ausführungsvariante sowohl das Schieberelement 11 als auch der Tragabschnitt 8 jeweils zumindest einen Magneten 30, 31 aufweisen. Insbesondere können die Magneten 30, 31 als Permanentmagneten ausgebildet sein.
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Vorzugsweise weist der Tragabschnitt 8 entlang der Schiebachse SCA wenigstens einen Magneten 41 auf, der mit dem an dem Führungsabschnitt 11.1 des Schieberelement 11 vorgesehenen Magneten 42 magnetisch zusammenwirkt.
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Insbesondere ist der Magnet 42 an dem der Maschinenachse MA zugewandten freien Ende des Führungsabschnittes 11.1 des Schieberelementes 11 fest angeordnet.
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Die 5 zeigt weiterhin, wie vorzugsweise der Magnet 41 des Tragabschnitts 8 sowie der Magnet 42 des Führungsabschnittes 11.1 derart entlang der Schiebeachse SCA vorgesehen sind, dass der Magnet 42 des Führungsabschnittes 11.1 in der greifenden Position GP kontaktschlüssig oder näherungsweise kontaktschlüssig an dem Magneten 41 des Tragabschnitts 8 anliegt und in der freigegeben Position FP von dem Magneten 41 des Tragabschnitts 8 beabstandet ist, jedoch weiterhin mit diesem in magnetischer Wechselwirkung steht, d.h. magnetisch angezogen wird.
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Wie in den 5 und 8 erkennbar, ist vorteilhafterweise am Tragabschnitt 8 entlang der Schiebachse SCA wenigstens einen Magneten 3.2 angeordnet, der mit dem Magneten 41 des Tragblocks 8.1 magnetisch zusammenwirkt und somit den Tragblock 8.1 in der radial hinteren Lage im Tragabschnitt 8 bzw. am Transportelement 3 fixiert.
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In der 8 ist analog zur 1 oder 2 auch der schienenartige Aufnahmebereich 3.1 des Tragabschnitts 8 dargestellt, der eine Aussparung in dem Transportelement 3 darstellt und der mit den entsprechenden seitlichen Führungsflächen des radial einschiebaren Tragblocks 8.1 korrespondiert.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Kurvenrolle 16 magnetisch an dem Schieberelement 11 gehalten sein, und zwar vorzugsweise derart, dass die Kurvenrolle 16 um die Achse A parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA frei drehbar ausgebildet ist. Insbesondere kann das Schieberelementes 11, insbesondere der Führungsabschnitt 11.1, hierfür einen Lagerabschnitt 17, beispielsweise in Form einer rotationssymmetrischen Ausnehmung oder Öffnung, insbesondere eines zylindrischen Sackloches, aufweisen, in dem (Lagerabschnitt 17) mittels eines Lagerbolzens 18 die an diesem Lagerbolzen 18 befestigte Kurvenrolle 16 drehbar gelagert gehalten ist und zwar insbesondere magnetisch. Hierfür kann in dem Lagerabschnitt 17 ein Magnet 19, insbesondere ein Permanentmagnet, vorgesehen sein, der den Lagerbolzen 18 und/oder die Kurvenrolle 16 hält und damit vor einem ungewollten Lösen und Herausfallen sichert.
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Gemäß einer Ausführungsvariante können die Kurvenrolle 16 und der Lagerbolzen 18 einstückig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Kurvenrolle 16 und/oder der Lagerbolzen 18 zumindest teilweise aus einem magnetischen Werkstoff, insbesondere einem magnetischen Metall, gebildet sein und damit als Gegenpol mit dem Permanentmagnet 19 zusammenwirken.
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Vorzugsweise kann hierbei in dem Lagerabschnitt 17 ein hülsenförmiges, den Lagerbolzen 18 vollumfänglich, vorzugsweise koaxial zur Achse A, umschließendes, Lagerelement 20 aus beispielsweise Kunststoff fest aufgenommen sein, das als Gleitlager für den Lagerbolzen 18 der Kurvenrolle 16 derart ausgebildet ist, dass der Lagerbolzen 18 um seine Achse A relativ zu dem Lagerelement 20 drehbar ausgebildet ist.
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Insbesondere kann das Lagerelement 20 in den Lagerabschnitt 17 eingeklebt, eingeschraubt, eingeschrumpft, eingepresst oder anderweitig mit dem Schieberelementes 11 fest verbunden sein.
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Wie in 6 gezeigt, kann dabei das als Lagerhülse ausgebildete Lagerelement 20 eine geschlossenen Stirnseite 20.1 aufweisen, die das freie Ende des Lagerbolzens 18 umschließt und damit letztlich auch den Magnet 19 vor einem Herausfallen aus dem Lagerabschnitt 17 hindert, diesen also an seiner Position hält.
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Weiterhin kann das Lagerelement 20 einen vorzugsweise koaxial zur Achse A beispielweise vollständig umlaufenden Kragenabschnitt 20.2 aufweisen, der als Anschlag einen definierten Einschub entlang der Achse A in den Lagerabschnitt 17 ermöglicht.
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Insbesondere wird damit also eine feste Verbindung des Lagerelementes 20 in dem Lagerabschnitt 17 mit dem Schieberelement 11 hergestellt sein, um letztlich zugleich den Magnet 19 und der Lagerbolzen 18 um die Achse A drehbar gelagert zu halten. Der Magnet 19 hält dabei den Lagerbolzen 18 insbesondere axial in Achsrichtung der Ache A, jedoch bei gleichzeitiger Drehbeweglichkeit um die Achse A.
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Alternativ oder kumulativ dazu kann die Kurvenrolle 16 an einer dem Lagerabschnitt 17 abgewandten Unterseite 16.1 einen aus einem magnetischen Metall gebildeten, scheibenförmigen Körper 21 aufweisen, der den Gegenpol zu dem Magnet 19 ausbildet und mit dem Magnet 19 zusammenwirkt. Hierbei kann die Kurvenrolle 16 und/oder der Lagerbolzen 18 aus einem Kunststoff herstellt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können die Kurvenrolle 16 und der Lagerbolzen 18 mehrstückig, insbesondere zweiteilig ausgebildet sein. Dabei kann die Kurvenrolle 16 aus einem magnetischen Werkstoff, insbesondere einem magnetischen Metall, und der Lagerbolzen 18 aus einem nicht magnetischen Werkstoff, insbesondere einem Kunststoff, gebildet bzw. hergestellt sein.
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Mehr im Detail kann hierbei in dem Lagerabschnitt 17 der Lagerbolzen 18 fest aufgenommen sein und derart als Gleitlager für die an dem Lagerbolzen 18 drehbar angeordnete Kurvenrolle 16 fungieren, dass die Kurvenrolle 16 relativ drehbar zu dem Lagerbolzen 18 um Achse A ausgebildet ist.
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Insbesondere kann der Lagerbolzen 18 hierfür als hohlzylinderförmiger Zapfen mit zumindest einer verschlossenen Stirnseite ausgebildet sein, in dessen freien Innenraum der Magnet 19 aufgenommen ist und zwar vorzugsweise im Bereich der verschlossenen Stirnseite. Beispielweise kann der Magnet 19 im freien Innenraum kontaktschlüssig an der verschlossenen Stirnseite mittels eines inneren Kunststoffelementes 23, vorzugsweise eines im freien Innenraum befestigten Kunststoffstiftes, lagefixiert gehalten werden.
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Insbesondere kann der Lagerbolzen 18 in dem Lagerabschnitt 17 eingeklebt, eingeschraubt, eingeschrumpft, eingepresst oder anderweitig mit dem Schieberelement 11 fest verbunden sein.
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Schließlich zeigen die 9a und 9b eine zur 4 analoge Ausführung des Behältergreifers 4, wobei in 9a eine perspektivische Unteransicht und 9b eine vertikale Schnittdarstellung zeigt. Der Schnitt ist dabei entlang der Achsen der Gelenkbolzen 9 vollzogen.
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Die beiden Gelenkbolzen 9 weisen jeweils einen Verjüngungsbereich 9.1 auf. In diesem Verjüngungsbereich 9.1 kommt in der Einbaulage des Schieberelementes 11 dessen nach außen ragender, schienenartige Verriegelungsabschnitt 11.5 formschlüssig zur Lage, so dass der Gelenkbolzen 9 insgesamt nicht herausfallen oder sich lösen kann, solange sich das Schieberelement 11 in der Einbaulage befindet.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche beliebige variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Transportvorrichtung
- 2
- Behälter
- 3
- Transportelement
- 3.1
- Aufnahmebereich
- 3.2
- Magnet
- 4
- Behältergreifer
- 5.1
- erster Greiferarm
- 5.2
- zweiter Greiferarm
- 6.1, 6.2
- äußerer Greiferarmabschnitt
- 6.3, 6.4
- innerer Greiferarmabschnitt
- 7.1
- erste Ausnehmung
- 7.2
- zweite Ausnehmung
- 8
- Tragabschnitt
- 8.1
- Tragblock
- 9
- Gelenkbolzen
- 9.1
- Verjüngungsabschnitt
- 10
- Lagerstück
- 11
- Schieberelement
- 11.1
- Führungsabschnitt
- 11.2
- Steuerabschnitt
- 11.3
- Halteabschnitt
- 11.4
- Verbindungsabschnitt
- 11.5
- Verriegelungsabschnitt
- 12
- erste Steuerkurve
- 12.1
- erste Führungsfläche
- 12.2
- zweite Führungsfläche
- 12.3
- Einführungsöffnung
- 13
- zweite Steuerkurve
- 13.1
- erste Führungsfläche
- 13.2
- zweite Führungfläche
- 13.3
- Einführungsöffnung
- 14
- Öffnung
- 14.1
- geschlossenes Ende
- 14.2
- offenes Ende
- 15.1
- erstes Eingriffselement
- 15.2
- zweites Eingriffselement
- 16
- Kurvenrolle
- 17
- Lagerabschnitt
- 18
- Lagerbolzen
- 19
- Magnet
- 20
- Lagerelement
- 20.1
- geschlossene Stirnseite
- 20.2
- Kragenabschnitt
- 21
- Körper
- 25
- Kurvenbahn
- 30
- Magnet
- 30.1
- Magnet
- 30.2
- Magnet
- 31
- Magnet
- 31.1
- Magnet
- 31.2
- Magnet
- 32.1
- Haltefläche
- 32.2
- Haltefläche
- 40
- Öffnung
- 41
- Magnet
- 42
- Magnet
- A
- Achse
- DA
- Drehrichtung Rotor
- FP
- freigebende Position
- G
- Gerade
- GP
- greifende Position
- S1
- erste Seite
- S2
- zweite Seite
- SCA
- Schiebeachse
- SA
- Schwenkachse
- M
- Mittelebene
- MA
- Maschinenachse
