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Die Erfindung bezieht sich auf einen Behältergreifer zum Greifen und Halten von Behältern gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1, und zwar insbesondere verwendbar in einer Vorrichtung zum Transportieren von Behältern in Form von Flaschen, bevorzugt von PET-Flaschen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine solche Vorrichtung zum Transportieren von Behältern mit einem derartigen Behältergreifer.
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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 Trägerkörper, an dem zumindest ein Behältergreifer zum Greifen und Halten der Behälter vorgesehen ist, wobei der Behältergreifer wenigstens zwei schwenkbare Greiferarme aufweist, die an dem Tragkörper 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 106 106 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 bekannt. 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 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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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behältergreifer zum Greifen und Halten von Behältern aufzuzeigen, der bei vereinfachter konstruktiver Ausbildung insbesondere auch eine möglichst präzise Steuerungsbewegung des Behältergreifers ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Behältergreifer zum Greifen und Halten von Behältern entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung zum Transportieren von Behältern mit einem solchen Behältergreifer ist Gegenstand des Patentanspruchs 24.
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Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Behältergreifers zum Greifen und Halten 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 und wobei der Tragkörper eines entsprechenden Behältergreifers zumindest einen Gleitabschnitt aufweist, über den der jeweilige Behältergeifer radial verschiebbar zu der Maschinenachse in einer entsprechenden Ausnehmung aufnehmbar ist.
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Weiterhin besteht ein wesentlicher Aspekt darin, dass eine Schiebebewegung auf den gesamten Behältergreifer mit seinem Tragkörper eingeleitet werden kann, um somit für den Transportweg eines Behälters nicht radiale Kurvenverläufe realisieren zu können, wie dies beispielsweise in der
EP 2179960 B1 oder der
DE 10 2011 115 512 A1 für die Überleitung zwischen zwei rotierenden Transportsternen beschrieben wird. Anders ausgedrückt, der Greifer kann im bestimmungsgemäßen Betrieb im Ganzen in der Ausnehmung des Tragkörpers bezogen auf die Maschinenachse radial verschoben werden. Hierzu weist der Tragkörper entsprechende Führungsflächen auf oder ist in der Gesamtgeometrie entsprechend angepasst. Vorteilhafterweise ist der Tragkörper in einer Linearführung gelagert, die durch Aussparungen in der Stern- oder Trägerplatte selbst gebildet ist
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Dabei gilt insgesamt, dass jede Steuerkurve auch als nur einseitige Steuerkurve ausgebildet sein kann, an die das linear verschiebliche Element als Ganzes magnetisch angezogen wird. Diese Steuerkurve kann dabei aus ferromagnetischem Werkstoff sein, wobei die dazugehörige Steuerrolle aus einem unmagnetischen Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, Aluminium, Kupfer oder dergleichen gebildet ist.
Alternativ kann diese Steuerkurve auch geteilt sein, wobei eine erste ferromagnetische Steuerkurve wie vorgenannt zum Anziehen per Magnet vorgesehen ist und eine weitere Steuerkurve mit gleichem Kurvenbahnverlauf aus bspw. Kunststoff in Kombination mit einer ferromagnetischen Rolle.
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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. 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 automatisch dann erreicht ist, wenn sich das jeweilige Schieberelement in der den betreffenden Behältergreifer greifenden Position befindet.
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Bei einem eventuellen Crash, z.B. bei einer eventuellen fehlerhaften Übergabe oder Abnahme der Behälter an einen Behältergreifer bzw. von einem Behältergreifer kann die betreffende, die Greiferarme aufweisende Greifereinheit problemlos aus dem umlaufenden Transportelement ausrasten, ohne dass Teile des betreffenden Greifers beschädigt werden.
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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 multipliziert mit der Zahl 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 oder armbrustartig ausgebildet ist, wobei den jeweils äußeren 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 auf, 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.
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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 erste und zweite Steuerkurve spiegelsymmetrisch zu einer radial zu der Maschinenachse orientierten und diese Maschinenachse einschließenden 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 Tragkörpers radial zur Maschinenachse verschiebbar aufgenommen ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zumindest der Führungsabschnitt des Schieberelementes in einer zumindest teilweise formschlüssigen, insb. hohlzylindrischen Ausnehmung des Tragkörpers radial zur Maschinenachse verschiebbar geführt aufgenommen ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die zumindest teilweise 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 die Öffnung des Tragkörpers 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 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 MA radial nach außen 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 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 Tragkörper 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 Tragkörpers anliegt und in der freigebenden Position von dem Magneten des Tragkörpers derart beabstandet ist, dass dieser weiterhin mit dem Magneten in magnetischer Wechselwirkung steht.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Tragkörper 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 an den freien Stirnseiten eines offenen Endes der Öffnung jeweils ein Magnet an jeweils gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene an dem Tragkörper 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 die Kurvenrolle magnetisch an dem Schieberelement gehalten ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zumindest die Kurvenrolle über den Magneten des Schieberelementes gehalten ist.
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Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass zur Einleitung einer Schiebebewegung auf dem Tragkörper eine um eine Achse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse frei drehbare Steuerrolle vorgesehen ist. Somit kann Behältergreifer und dessen Tragkörper im Ganzen bezogen auf die Maschinenachse radial verschoben werden. Vorteilhafterweise ist dieser in einer Linearführung gelagert, die durch die Stern- oder Trägerplatte selbst gebildet wird.
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Eine Verbesserung besteht weiterhin darin, dass die Greifarme jeweils einen Gelenkbolzen aufweisen oder an solchen befestigt sind, um dessen Achse sie schwenkbar gelagert sind. Dabei weisen die Gelenkbolzen idealerweise jeweils mindestens einen Verriegelungsbereich auf, idealerweise in Form eine Nut oder Verjüngung, wobei das Schieberelement mindestens einen hierzu komplementären Verriegelungsabschnitt aufweist, welche in der Einbaulage formschlüssig in den Verriegelungsbereich hineinragt und somit die Gelenkbolzen in ihrer Einbaulage fixiert.
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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 Perspektivansicht und in Teildarstellung mehrere Behältergreifer gemäß der Erfindung an einem teilweise dargestellten Transportelement
- 2 in schematischer Unteransicht einen Behältergreifer gemäß der Erfindung in greifender Position,
- 3 in schematischer Unteransicht einen Behältergreifer gemäß der Erfindung in freigebender Position,
- 4 eine seitliche Schnittdarstellung eines Behältergreifers entlang der Mittelebene M
- 5 in schematischer Darstellung die Unteransicht einer weiteren Ausführungsvariante eines Behältergreifers
- 6 in geschnittener Seitensicht eine schematische Teildarstellung einer Ausführungsvariante einer Anordnung einer Kurvenrolle an dem Schieberelement und
- 7 in geschnittener Seitensicht eine schematische Teildarstellung einer weiteren Ausführungsvariante einer Anordnung einer Kurvenrolle an dem Schieberelement.
- 8a, 8b in analoger Ausführung zur 4 eine perspektivische Unteransicht und eine vertikale Schnittdarstellung.
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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. Am Umfang des Transportelementes
3 sind in vorzugsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die Maschinenachse
MA gegeneinander versetzt mehrere taschenförmige Ausnehmungen
3.1 vorgesehen, in denen jeweils ein erfindungsgemäßer Behältergreifer
4 aufnehmbar ist, wobei der erfindungsgemäße Behältergreifer
4 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. Insbesondere kann der jeweilige erfindungsgemäße Behältergreifer
4 in einer entsprechenden Ausnehmung
3.1 des Transportelementes
3 radial zu der Maschinenachse
MA verschiebbar geführt bzw. verfahrbar aufgenommen sein. Die 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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Besonders vorteilhaft kann dabei der jeweilige Behältergreifer 4 mit seinem entsprechenden Tragkörper 8 in einer Ausnehmung 3.1 des Transportelementes 3.1 radial zu der Maschinenachse MA verschiebbar bzw. verfahrbar angeordnet, insbesondere verschiebbar geführt aufgenommen sein. Hierfür kann der jeweilige Tragkörper 8 einen Gleitabschnitt 8.1 aufweisen bzw. ausbilden, der beispielsweise als nutförmiger Gleitabschnitt ausgebildet sein kann. Insbesondere kann der nutförmige Gleitabschnitt 8.1 des Tragkörpers 8 zur Maschinenachse MA radial verschiebbar geführt aufgenommen sein und zwar in einer als korrespondierenden, als Feder einer Nut-Feder-Verbindung ausgebildeten, Ausnehmung 3.1. Beispielweise bildet also der nutförmige Gleitabschnitt 8.1 die Nut für eine als Feder ausgebildete Ausnehmung 3.1 aus. Insbesondere kann damit die Ausnehmung 3.1 die Führung für die radiale Verschiebbarkeit des Tragkörpers 8 ausbilden. Im eingeschobenen Zustand des Behältergreifers 4 in der jeweiligen Ausnehmung 3.1 ist dieser Behältergreifer 4 dann somit radial verschiebbar zur Maschinenachse MA in der entsprechenden Ausnehmung 3.1 aufgenommen, Die mit dem Doppelpfeil 200 angedeutete radiale Verschiebbarkeit des Behältergreifers 4 kann in sowie entgegengerichtet zur Maschinenachse MA ausgebildet sein.
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Wie insbesondere aus den 1 und 4 erkennbar ist, kann der jeweilige Tragkörper 8 eines entsprechenden Behältergreifers 4 zur vorzugsweise gesteuerten radialen Verschiebbarkeit eine Steuerrolle 36 aufweisen, die um eine Achse A parallel oder im Wesentlichen parallel zur der Maschinenachse MA frei drehbar an dem Tragkörper 8 vorgesehen, insbesondere an diesem angeordnet ist. Beispielweise kann die gesteuerte Verschiebung des Behältergreifers 4 damit kurvengesteuert über die Steuerrolle 36 erfolgen, die an einer nur skizzenhaft dargestellten, zumindest abschnittsweise um die Maschinenachse MA umlaufenden Steuerkurve 35 abrollt. In einer Ausführungsvariante kann der jeweilige Tragkörper 8 federelastisch in der jeweiligen Ausnehmung 3.1 vorgesehen sein und beispielsweise über eine Zugfeder oder eine Magnetpaarung 30, 3.2. bei einer Auslenkung, also Verschiebung über die Steuerkurve 35 in einer zur Maschinenachse MA radial weggerichteten Richtung, in radialer Richtung der Maschinenachse MA gezogen werden. Dabei wird bei der Nutzung einer Magnetpaarung der Magnet 30 im Tragkörper 8 durch diesen an den im Transportelement 3 angeordneten Magnet 3.2 am Ende der Ausnehmung 3.1 angezogen, wobei statt des Magneten 3.2 auch ein ferromagnetisches Element am Ende der Ausnehmung 3.1 vorgesehen sein kann.
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Bei größeren Verschiebungen des Tragkörpers 8 radial nach außen und damit starker Verschwächung oder Unterbrechung der Anziehung zwischen dem ortsfest umlaufenden Magnet 3.2 und dem radial mit dem Tragkörper 8 verschieblichen Magnet 30, ist es sinnvoll, dass bei einer einseitigen Steuerkurve 35, diese ebenfalls magnetisch oder ferrromagnetisch ausgebildet ist. Hierdurch ist im eingebauten, bestimmungsgemäßen Betrieb immer eine hinreichende magnetische Kraft in Richtung der Machinenachse MA und somit Anlage der Steuerrolle 36 an der Steuerkurve 35 sichergestellt.
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Alternativ kann die Steuerrolle 36 beispielsweise als Kulissenstein ausgebildet sein, der sich in Umfangsrichtung DA entlang der Steuerkurve 35 bewegt, jedoch dabei in radialer Richtung zur Maschinenachse MA mechanisch an der Steuerkurve 35 zwangsgeführt ist.
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Dabei kann an dem Transportelement 3 der Transportvorrichtung 1 zumindest der erfindungsgemäße Behältergreifer 4 zum Greifen und Halten der Behälter 2 vorgesehen sein. Jeder der Behältergreifer 4, 4a weist wenigstens einen Trägerkörper 8, einen ersten und zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm 5.1, 5.2 auf, die (Greiferarme 5.1, 5.2) an dem Tragkörper 8 um jeweils eine parallel zur Maschinenachse MA orientierte Schwenkachse SA zwischen einer den jeweiligen Behälter 2 greifenden Position GP (Vgl. 2) und einer den entsprechenden Behälter 2 freigebenden Position FP (Vgl. 3) verschwenkbar angeordnet sind.
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Dabei können die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 der Behältergreifer 4 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 eine Achse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA schwenkbar gelagert an dem Tragkörper 8 angeordnet, und zwar vorzugsweise für ein gegensinniges Auseinanderschwenken der jeweiligen Greiferarmabschnitte 6.1, 6.2 zum Öffnen des betreffenden Behältergreifers 4, 4a 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, in der der Behälter 2 gehalten, insbesondere gegriffen wird.
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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 in der greifenden Position GP 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 den in den Figuren dargestellten Ausführungsvariante der Behältergreifer 4 sind die ersten und zweiten Greiferarme 5.1, 5.2 an einer Oberseite des Tragkörpers 8 vorgesehen, insbesondere schwenkbar angeordnet, wobei die Behältergreifer 4 über den Tragkörper 8 ihrerseits wiederum an dem umlaufenden Transportelement 3 vorgesehen, insbesondere angeordnet sind und zwar durch Einschieben in die taschenförmigen Ausnehmungen 3.1 des Transportelements 3. Beispielweise ist über das Einschieben des Tragkörpers 8 in eine zugehörige Ausnehmung 3.1 eine formschlüssige Haltung eines entsprechenden Behältergreifers 4 an dem Transportelement 3 herstellbar.
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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 Tragkörper 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. 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 Tragkörper 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 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. Insbesondere können die Gelenkbolzen 9 jeweils durch Blockieren an dem Tragkörper 8 befestigt sein, wie zu den 8a, 8b im Detail ausgeführt ist. Hierfür weist der Tragkörper 8 zumindest eine Öffnung auf, in der das freie Ende der entsprechenden Gelenkbolzen 9 blockiert, jedoch weiterhin schwenkbar, aufgenommen sein kann. Zum Entnehmen wird das Schieberelement 11 herausgezogen und dann können die Gelenkbolzen 9 nach oben entnommen werden.
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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 Tragkörper 8 zugewandten Seite jeweils ein Eingriffselement 15.1, 15.2 auf, das 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 (Bolzenachse) parallel oder näherungsweise parallel zur der Schwenkachse SA bzw. Mittelachse MA orientiert sein. Vorzugsweise kann das jeweilige Eingriffselement 15.1, 15.2 einstückig mit dem entsprechenden Greiferarm 5.1, 5.2 ausgebildet, insbesondere hergestellt sein.
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Das Schieberelement 11 weist dabei einen Führungsabschnitt 11.1 sowie einen Steuerabschnitt 11.2 auf. 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 in seiner Festigkeit geschwächt, beispielweise eingeschnürt, 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 oder armbrustartig ausgebildet sein, wobei den jeweils äußeren Schenkeln 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. Die erste Steuerkurve 12 verläuft dabei in ihrer Längserstreckung insbesondere in einem spitzen Winkel zur Mittelebene M.
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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. Die zweite Steuerkurve 13 verläuft dabei ebenfalls in ihrer Längserstreckung insbesondere in einem spitzen Winkel zur Mittelebene M.
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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 eine 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 bei einer radialen Verschiebung des Schieberelementes 11 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 12.3 bzw. 13.3 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.
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Hierfür ist das Schieberelement 11 zumindest mit seinem Führungsabschnitt 11.1 in einer Ausnehmung 14 des Tragkörpers 8 aufgenommen. Insbesondere ist das Schieberelement 11 mit seinem Führungsabschnitt 11.1 in der Ausnehmung 14 radial, insbesondere translatorisch, zur Maschinenachse MA verschiebbar aufgenommen und geführt. Gemäß der insbesondere in 4 nähergehend erkennbaren Ausführungsvariante kann die Ausnehmung 14 hohlzylindrisch ausgebildet sein.
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Die vorzugsweise 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 Ausnehmung 14 aufgenommene Führungsabschnitt 11.1 verschiebbar ist. Besonders vorteilhaft ist der Führungsabschnitt 11.1 dabei als zylinderförmiger Verschiebebolzen ausgebildet, der in der hohlzylindrischen Ausnehmung 14 entlang der Schiebeachse SCA verschiebbar aufgenommen ist.
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Unterhalb der Ausnehmung 14 ist dabei in dem Trägerköper 8 eine schlitzförmige Öffnung 14.1 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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Vorzugsweise ist die Öffnung 14.1 derart bemessen, dass der Führungsabschnitt 11.1 zumindest auf einem Kreissektor von wenigstens 270° seines Gesamtumfangs von der hohlzylindrischen Ausnehmung 14 umgriffen und damit vor einem ungewollten Herausfallen aus der Ausnehmung 14 durch die Öffnung 14.1 gesichert wird. Dabei ist es auch möglich, dass der Führungsabschnitt 11.1 durch eine analoge, nicht dargestellte Art und Weise umgriffen und formschlüssig gesichert wird, wie beispielsweise eine vieleckige, insbesondere rechteckige Ausnehmung, bei einer entsprechend angepassten Gegengeometrie des Führungsabschnitts. Die Ausnehmung 14 bildet also im Bereich ihrer Öffnung 14.1 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 Ausnehmung 14 bzw. die schlitzförmige Öffnung 14.1 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 abgewandten Seite ist dabei das Schiebelement 11 über den Tragkörper 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 14.1 des Tragköpers 8 hindurch angeordnet.
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Die Kurvenrolle 16 kann mit wenigstens einer nicht dargestellten, mit dem Transportelement 3 nicht umlaufenden und für sämtliche Behältergreifer 4, 4a 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. Die Schiebebewegung des Schieberelementes 11 ist mit dem Doppelpfeil 100 symbolisiert.
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Der erfindungsgemäße Behältergreifer 4 kann also sowohl über die Steuerrolle 36, die sich an der Steuerkurve 35 abrollt, radial zur Maschinenachse MA als gesamte Baugruppe verschiebbar sein, was mit dem Doppelpfeil 200 symbolisiert ist, Weiterhin kann das Schieberelement 11 über die Kurvenrolle 16, die sich an der Steuerkurve 25 abrollt, radial verschiebbar zur Maschinenachse MA ausgebildet sein, was durch den Doppelpfeil 100 symbolisiert 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.
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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 Tragkörper 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 Tragkörper 8 entlang der Schiebachse SCA wenigstens einen Magneten 30 auf, der mit dem an dem Führungsabschnitt 11.1 des Schieberelementes 11 vorgesehenen Magneten 31 magnetisch zusammenwirkt.
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Insbesondere ist der Magnet 31 an dem der Maschinenachse MA zugewandten freien Ende des Führungsabschnittes 11.1 des Schieberelementes 11 fest angeordnet.
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Vorzugsweise sind der Magnet 30 des Tragkörpers 8 sowie der Magnet 31 des Führungsabschnittes 11.1 derart entlang der Schiebeachse SCA vorgesehen, dass der Magnet 31 des Führungsabschnittes 11.1 in der greifenden Position GP kontaktschlüssig oder näherungsweise kontaktschlüssig an dem Magneten 30 des Tragkörpers 8 anliegt und in der freigegeben Position FP von dem Magneten 30 des Tragkörpers 8 beabstandet ist, jedoch weiterhin mit diesem in magnetischer Wechselwirkung steht, d.h. magnetisch angezogen wird.
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Gemäß einer in 5 nähergehend dargestellten Ausführungsvariante kann das Schieberelement 11 neben der radialen Verschiebbarkeit auch über den Führungsabschnitt 11.1 vor einem ungewollten Herausfallen aus der Ausnehmung 14 gesichert sein. Vorteilhaft kann die schlitzförmige Ausnehmung 14 als Führungsschiene bzw. Führungsnut ausgebildet sein, in der der Führungsabschnitt 11.1 des Schieberelements 11, der beispielsweise eine zu der Führungsnut korrespondierende Feder ausbildet, schienenartig verschiebbar geführt und zudem gehalten ist. Wie zur 1 und 4 bereits ausgeführt, kann in analoger Weise eine Magnetpaarung 30, 3.2 oder eine Paarung aus einem Magneten und einem ferromagnetischer Element vorgesehen werden.
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Die schlitzförmige Ausnehmung 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 Ausnehmung 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 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. Vorzugsweise ist die drehbare Kurvenrolle 16 an der Unterseite des Schieberelementes 11 vorgesehen, insbesondere an dessen Führungsabschnitt 11.1 über dessen Unterseite wegstehend angeordnet.
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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 auch in der Ausführungsvariante der 5 magnetisch erzeugt. Insbesondere wirkt dabei auf das Schieberelement 11 eine Magnetkraft, die lotrecht oder im Wesentlichen lotrecht zur Maschinenachse MA gerichtet ist.
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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 Tragkörpers 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 Tragkörpers 8 vorgesehen, insbesondere fest angeordnet.
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Das Schieberelement 11 weist in dieser Ausführungsvariante der 5 zwei Magnete 31 auf, nämlich die Magnete 31.1, 31.2, die für die an dem Tragkörper 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 Tragkörper 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 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 bzw. lotrecht oder im Wesentlichen lotrecht zur Schiebeachse SCA frei drehbar ausgebildet ist.
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Insbesondere kann das Schieberelement 11, und hiervon 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.
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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 ferromagnetischen Werkstoff gebildet sein. Vorzugsweise kann dabei die Kurvenrolle 16 und/oder der Lagerbolzen 18 derart mit dem Magneten 31 zusammenwirken, dass die Kurvenrolle 16 einschließlich Lagerbolzen 18 vor einem ungewollten Herausfallen aus dem Lagerabschnitt 17 gesichert sind. In anderen Worten bildet also die Kurvenrolle 16 und/oder der Lagerbolzen 18 den Gegenpol zu dem Magneten 31 aus. Mutatis mutandis gilt das eben Ausführte zu der magnetischen Halterung der Kurvenrolle 16 an dem Schieberelement 11 in analogem Sinngehalt für eine magnetische Halterung der Steuerrolle 36 an dem Tragkörper 8.
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Schließlich zeigen die 8a und 8b 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
- Ausnehmung
- 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
- Tragkörper
- 8.1
- Gleitabschnitt
- 9
- Gelenkbolzen
- 9.1
- Verriegelungsbereich
- 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 Führungsfläche
- 13.3
- Einführungsöffnung
- 14
- Ausnehmung
- 14.1
- Öffnung
- 15.1
- erstes Eingriffselement
- 15.2
- zweites Eingriffselement
- 16
- Kurvenrolle
- 16.1
- Unterseite
- 17
- Lagerabschnitt
- 18
- Lagerbolzen
- 21
- Körper
- 30
- Magnet
- 30.1
- Magnet
- 30.2
- Magnet
- 31
- Magnet
- 31.1
- Magnet
- 31.2
- Magnet
- 32.1
- Haltefläche
- 32.2
- Haltefläche
- 35
- Steuerkurve
- 36
- Steuerrolle, Kulissenstein
- A
- Achse
- DA
- Drehrichtung Rotor
- FP
- freigebende Position
- GP
- greifende Position
- SA
- Schwenkachse
- SCA
- Schiebeachse
- M
- Mittelebene
- MA
- Maschinenachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015106103 A1 [0002]
- DE 102015106106 A1 [0002]
- DE 102014117358 A1 [0003]
- DE 102005014838 A1 [0004]
- DE 102012011367 A1 [0005]
- DE 29713510 U [0006]
- EP 2279143 A1 [0007]
- EP 2179960 B1 [0010]
- DE 102011115512 A1 [0010]
- DE 102005106103 A1 [0050]
