DE102022101051A1

DE102022101051A1 - Behältergreifer und Anordnung aus einem Behältergreifer und einem Behälter

Info

Publication number: DE102022101051A1
Application number: DE102022101051.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas FAHLDIECK; Nils Schug
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2023-07-20
Also published as: WO2023138875A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Behältergreifer (1), aufweisend zwei Greiferelemente (2) mit jeweils einer Greiferbacke (3) sowie eine Kurbelwelle (6), wobei mindestens eines der Greiferelemente (2), bevorzugt jedes der zwei Greiferelemente (2), drehbar gelagert ist und einen Greiferantrieb (5) aufweist und über den Greiferantrieb (5) mit der Kurbelwelle (6) derart mechanisch verbunden ist, dass bei Drehung der Kurbelwelle (6) das drehbar gelagerte Greiferelement (2) oder die Greiferelemente (2) aus einer Freigabeposition (10) in eine Halteposition (11) und umgekehrt überführbar sind, wobei die Greiferbacken (3) in der Halteposition (11) eine Halteaufnahme (9) zum Halten eines Behälters, bevorzugt einer Flasche (8), besonders bevorzugt eines Flaschenhalses oder eines Flaschenkörpers, bilden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung eines Behältergreifers (1) und eines Behälters (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen Behältergreifer. Behältergreifer werden beispielsweise bei sogenannten Transportsternen verwendet, die leere oder gefüllte Flaschen in Abfüllanlage halten und transportieren. Üblicherweise handelt es sich bei derartigen Flaschen um PET-Flaschen. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf eine Verwendung mit PET-Flaschen begrenzt. Der Behältergreifer kann insbesondere ein Flaschengreifer sein.
Ein Flaschengreifer ist beispielsweise aus der DE 10 2005 014 838 A1 bekannt. Dieser bekannte Flaschengreifer weist zwei Greifarme auf, die unter einer Drehung eines zwischen den Greifarmen angeordneten ovalen Nockens aus einer Freigabeposition in eine Halteposition und umgekehrt überführt werden können. Wegen der ovalen Form des Nockens kann bei diesem bekannten Flaschengreifer eine ruckartige Öffnung oder Schließung der Greifarme erfolgen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behältergreifer bereitzustellen, der flexibel einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Behältergreifer nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Behältergreifer, wobei der Behältergreifer zwei Greiferelemente mit jeweils einer Greiferbacke sowie eine Kurbelwelle aufweist, wobei mindestens eines der Greiferelemente drehbar gelagert ist und einen Greiferantrieb aufweist und über den Greiferantrieb mit der Kurbelwelle derart mechanisch verbunden ist, dass bei Drehung der Kurbelwelle das drehbar gelagerte Greiferelement oder die Greiferelemente aus einer Freigabeposition in eine Halteposition und umgekehrt überführbar sind, wobei die Greiferbacken in der Halteposition eine Halteaufnahme zum Halten eines Behälters bilden.
Der erfindungsgemäße Behältergreifer ist kompakt und platzsparend. Ferner kann der erfindungsgemäße Behältergreifer vollständig oder teilweise einfach und schnell ersetzt oder zumindest teilweise, insbesondere dessen Verschleißteile, ausgetauscht werden. Durch die offene Bauweise ist der erfindungsgemäße Behältergreifer zudem gut zu reinigen.
In einigen Ausführungsformen kann der Behältergreifer zumindest abschnittsweise elastisch sein oder einen elastischen Bereich, beispielsweise einen elastischen Arm, aufweisen und stets um denselben Winkel verschwenkt werden.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass nur einer des der Greiferelemente drehbar gelagert ist und einen Greiferantrieb aufweist. Das andere Greiferelement kann dabei unbeweglich sein, z.B. fest verbunden sein. Dabei kann nur das den Greiferantrieb aufweisende Greiferelement mit der Kurbelwelle mechanisch verbunden sein. Bei Überführung der Greiferelemente aus der Freigabeposition in die Halteposition oder umgekehrt kann dabei nur das den Greiferantrieb aufweisende Greifelement verschwenkt sein oder werden, wobei das andere Greifelement nicht verschwenkt ist oder wird. Es kann vorgesehen sein, dass sich ein relativer Winkel der Greiferelemente zueinander durch Verschwenken nur eines der Greiferelemente und/oder nicht-Verschwenken nur eines der Greiferelemente beim Überführen zwischen Freigabeposition und Halteposition und/oder umgekehrt ändern kann oder geändert sein oder werden kann.
Alternativ können aber auch beide und/oder jedes der Greiferelemente drehbar gelagert sein und einen Greiferantrieb aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass beide und/oder jedes der Greiferelement mit derselben Kurbelwelle mechanisch verbunden sein können. Alternativ kann auch mindestens eines der Greiferelemente mit einer ersten Kurbelwelle, und mindestens ein anderes Greiferelement mit einer zweiten Kurbelwelle mechanisch verbunden sein. Bei Überführung der Greiferelemente aus der Freigabeposition in die Halteposition oder umgekehrt können dabei beide und/oder jedes der Greiferelemente verschwenkt sein oder werden. Es kann vorgesehen sein, dass sich ein relativer Winkel der Greiferelemente zueinander durch Verschwenken beider bzw. jedes der Greiferelemente beim Überführen zwischen Freigabeposition und Halteposition und/oder umgekehrt ändern kann oder geändert sein oder werden kann.
In der Halteposition können die Greiferelemente relativ zueinander derart verschwenkt sein, dass die Greiferbacken einen in der Halteaufnahme zu haltenden Behälter kontaktieren können, bzw. dass eine Abmessung der Halteaufnahme kleiner oder gleich einer Abmessung des Behälters sein kann, z.B. an einer Stelle, an der der Behälter gehalten sein oder werden soll, beispielsweise ein Durchmesser eines Flaschenhalses oder eines Flaschenkörpers. In der Freigabeposition können die Greiferelemente derart relativ zueinander verschwenkt sein, dass ein von dem Behältergreifer gehaltener Behälter gelöst sein oder werden kann. In der Freigabeposition können die Greiferelemente relativ zueinander unter einem Winkel verschwenkt sein, der größer als ein Winkel der Greiferelemente relativ zueinander in der Halteposition ist. Der relative Winkel in der Freigabeposition und/oder der relative Winkel in der Halteposition kann von der Abmessung des Behälters abhängen, z.B. an der Stelle, an der der Behälter gehalten sein oder werden soll, beispielsweise einem Durchmesser eines Flaschenhalses oder eines Flaschenkörpers.
Durch die erfindungsgemäße Übertragung einer Drehung einer Kurbelwelle auf das oder die Greiferelemente der vorliegenden Erfindung kann ein im Wesentlichen kontinuierliches Öffnen und Schließen des erfindungsgemäßen Behältergreifers erfolgen. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das oder die Greiferelemente unabhängig von dem zu haltenden Behälter, insbesondere dessen Abmessungen, Befüllung oder dergleichen, stets um denselben Winkel verschwenkt werden. Damit können mit demselben Behältergreifer flexibel, einfach und unkompliziert Behälter verschiedener Größe, insbesondere unterschiedlicher Durchmesser und/oder Flaschenhälse, transportiert werden.
Der Behältergreifer kann dazu eingerichtet sein, einen Behälter zu halten. Der Behältergreifer kann insbesondere ein Flaschengreifer sein. Es kann vorgesehen sein, dass der zu greifende Behälter bzw. ein in der Halteaufnahme gehaltener Behälter eine Flasche aufweisen oder sein kann. Die Flasche kann beispielsweise an ihrem Flaschenkörper, Flaschenschulter, Flaschenbauch, Flaschenboden oder Flaschenhals gegriffen bzw. gehalten sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Behältergreifer mehr als zwei Greiferelemente aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass je zwei Greiferelemente ein Greiferpaar bilden und/oder paarweise angeordnet sind und/oder in der Halteposition eine Halteaufnahme bilden. Weist der Behältergreifer mehr als zwei Greiferelemente auf, so kann vorgesehen sein, dass mehrere oder alle Greiferelemente mit derselben Kurbelwelle mechanisch verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass einige, mehrere oder alle greifbaren mit derselben Kurbelwelle verbunden sind. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass mindestens eines, mehrere oder alle Greiferpaare und/oder Greiferelemente mit jeweils einer separaten Kurbelwelle verbunden sind. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass eine erstes Greiferelement mit einer ersten Kurbelwelle und ein zweites Greiferelement mit einer zweiten Kurbelwelle mechanisch verbunden sein kann. Es kann vorgesehen sein, dass eines, mehrere oder alle Greiferelemente unabhängig von den übrigen Greiferelementen durch eine entsprechende Kurbelwelle verschwenkt werden kann.
Es kann vorgesehen sein, die Größe, insbesondere die Querschnittsfläche, der Halteaufnahme durch eine geeignete Verschwenkung bzw. Drehung der Greiferelemente einzustellen. Die Querschnittsfläche der Halteaufnahme kann in Abhängigkeit des Verschwenkungs- bzw. Drehwinkels einer oder mehrere Greifelemente eingestellt oder gewählt sein oder werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Querschnittsfläche in Abhängigkeit der Art und/oder Größe des zu haltenden Behälters, beispielsweise einer zu haltenden Flasche und/oder eines Flaschenhalses einer zu haltenden Flasche, zu wählen.
Die Greiferbacken können eine zueinander komplementäre Form aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die Halteaufnahme eine symmetrische Form aufweist. In einigen Ausführungsformen kann mindestens eine, mehrere oder alle der Greiferbacken eine gekrümmte und/oder (teil-)zylinderförmige Kontaktfläche aufweisen, die in der Halteposition einen zu haltenden Behälter kontaktieren kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Kontaktfläche an die Form, Art und/oder Größe eines zu haltenden Behälters, beispielsweise einer Flasche und/oder eines Flaschenhalses, angepasst ist oder entsprechend gewählt sein kann.
Mindestens eines der Greiferelemente und/oder mindestens eine der Greiferbacken kann zumindest abschnittsweise elastisch verbiegbar sein. In der Halteposition kann sich bei gehaltenem Behälter ein Kraft- und/oder ein Formschluss ergeben. Es kann vorgesehen sein, dass bei in der Halteaufnahme gehaltenem Behälter mindestens eine der Greiferbacken und/oder mindestens eines der Greiferelemente elastisch verbogen sein kann. Eine, mehrere oder alle Greiferbacken und/oder Greiferelemente können dazu eingerichtet sein, nach einer Belastung, z.B. durch ein Halten eines Behälters in der Halteposition, in einem unbelasteten Zustand, z.B. in der Freigabeposition, aufgrund ihrer Elastizität in eine ursprüngliche oder vorgegebene Form zurückgeführt zu sein oder werden. Mindestens eine der Greiferbacken und/oder mindestens ein Greiferelement kann beispielsweise zumindest abschnittsweise einen elastischen Kunststoff, z.B. ein Elastomer oder einen geeigneten Thermoplast, aufweisen oder aus einem solchen bestehen. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Greiferelemente stets um denselben Winkel zwischen Halteposition und Freigabeposition verschwenkt werden können, und/oder dass die Halteposition und/oder die Freigabeposition stets durch denselben Winkel definiert sein können. Es kann vorgesehen sein, dass die Halteöffnung stets dieselben Dimensionen, insbesondere denselben Querschnitt, aufweist, z.B. unabhängig von einem oder mehreren, ggf. verschiedenen, zu haltenden Behälter.
Mindestens eine Greiferbacke kann ein elastisches Kompressionselement aufweisen, das dazu eingerichtet sein kann, bei in der Halteaufnahme gehaltenem Behälter den Behälter zu kontaktieren. Das elastische Kompressionselement kann dazu geeignet angeordnet sein, beispielsweise an einer der Halteöffnung zugewandten Fläche der Greiferbacke. Wird ein Behälter kontaktiert, so kann das elastisches Kompressionselement zusammengedrückt sein. Bevorzugt kann das elastische Kompressionselement aus einem elastischen Kunststoff, Gummi oder Schaumstoff bestehen oder einen solchen aufweisen. Das elastische Kompressionselement kann oder bei der Greiferbacke angeordnet oder befestigt sein.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass keines der Greiferelemente im Wesentlichen verformbar ist, mindestens eine der Greiferbacken aber ein elastisches bzw. verformbares Kompressionselement aufweist.
Der Greiferantrieb kann beispielsweise einen oder mehrere, z.B. zwei, Schenkel aufweisen. Die Schenkel des Greiferantriebs können z.B. eine Aufnahme für die Kurbelwelle bilden.
Ein zwischen Greiferantrieb und Greiferbacken angeordneter Greiferarm des Greiferelements kann zumindest abschnittsweise elastisch verbiegbar sein. Der Greiferarm eines Greiferelements kann zwischen Schenkel und Greiferbacke angeordnet sein. Der Greiferarm kann dazu eingerichtet sein, nach einer Belastung, z.B. durch ein Halten eines Behälters in der Halteposition, in einem unbelasteten Zustand, z.B. in der Freigabeposition, aufgrund seiner Elastizität in eine ursprüngliche oder vorgegebene Form zurückgeführt zu sein oder werden. Der Greiferarm kann beispielsweise zumindest abschnittsweise einen elastischen Kunststoff, z.B. ein Elastomer oder einen geeigneten Thermoplast, aufweisen oder aus einem solchen bestehen.
Der Greiferantrieb kann eine im wesentlichen schlitzförmige Kurbelwellenaufnahme aufweisen, so dass bei einer Drehung der Kurbelwelle eine kreissegmentförmige Kraftübertragung zwischen Kurbelwelle und Greiferantrieb erfolgen kann. In einigen Ausführungsformen kann die schlitzförmige Kurbelwellenaufnahme beispielsweise durch zwei Schenkel des Greiferantriebs gebildet sein. Mindestens einer der Greiferantriebe und/oder Schenkel kann im Wesentlichen unelastisch sein. Mit „im Wesentlichen unelastisch“ kann gemeint sein, dass der Greiferantrieb verglichen mit dem elastischen Greiferarm, und/oder einem allgemein zumindest abschnittsweise elastisch verformbaren Greiferelement und/oder Greiferbacke, bei einer vorgegebenen Druck-, Biege-, Scher-, Torsions- und/oder Zugbeanspruchung bzw. entsprechenden Belastungen weniger verformt ist oder wird. In einigen Ausführungsformen kann ein bei Überführung von der Freigabeposition in die Halteposition von der Kurbelwelle angetriebener bzw. mit einer Kraft beaufschlagter Schenkel zumindest abschnittsweise elastisch sein.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass eines der in der Halteposition die Halteaufnahme bildenden Greiferelemente, und/oder dessen Greiferbacke, Greiferarm und/oder Greiferantrieb im Wesentlichen unelastisch ist, und ein oder das mit diesem die Halteaufnahme bildende andere Greiferelement, und/oder dessen Greiferbacke und/oder Greiferarm zumindest teilweise elastisch verbiegbar ist.
In einigen Ausführungsformen besteht mindestens eines, mehrere oder alle Greiferelemente zumindest abschnittswese aus Kunststoff, oder weist zumindest abschnittsweise einen solchen auf. Der Kunststoff kann ein Elastomer, ein Thermoplast oder ein Duroplast sein oder aufweisen. Alternativ oder zusätzlich besteht mindestens eines, mehrere oder alle Greiferelemente zumindest abschnittsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung, oder weist zumindest abschnittsweise ein solches auf.
Der Greiferantrieb kann derart eingerichtet sein, dass bei einer Verdrehung der Kurbelwelle in einem Winkelbereich von 0° bis zu -90° das Greiferelemente in die Halteposition überführt wird. Der Greiferantrieb kann derart eingerichtet sein, dass bei einer Verdrehung der Kurbelwelle in einem Winkelbereich von bis zu -90° bis 0° das Greiferelement in die Freigabeposition überführt wird. Bei der Verdrehung der Kurbelwelle in dem Winkelbereich von 0° bis zu -90° kann die Kurbelwelle in eine Drehrichtung gedreht bzw. verschwenkt sein oder werden, die der Drehrichtung bei der Verschwenkung in dem Winkelbereich von bis zu -90° bis 0° entgegengesetzt ist. Mit dem Wortlaut „bis zu“ kann gemeint sein, dass in einigen Ausführungsformen eines, mehrere oder alle Greiferelemente bereits bei betragsmäßig kleineren Winkeln, z.B. -60° oder -45°, in die Halteposition überführt sind. Je nach Ausführungsform kann ein Greifelement die Halteposition bei einer Verdrehung der Kurbelwelle von -90°, -75°, -60°, -45° oder -30° erreichen bzw. in die Halteposition verschwenkt sein. Der Behältergreifer kann dazu entsprechend eingerichtet sein. In einigen Ausführungsformen kann aber auch vorgesehen sein, dass ein Greifelement die Halteposition bei einer Verdrehung der Kurbelwelle von einem davon verschiedenen Winkel erreicht bzw. in die Halteposition verdreht ist. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, die Kurbelwelle nicht weiter als den entsprechenden Winkel, z.B. -90°, -75°, -60°, -45° oder -30°, zu drehen. Der Behältergreifer kann eine Winkelsperre oder dergleichen aufweisen, der die Verdrehung der Kurbelwelle über einen maximalen Winkel hinaus sperren oder zumindest erschweren kann.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass ein, mehrere oder alle Greiferelemente bereits bei einem von 0° verschiedenen Winkel der Kurbelwelle, z.B. -15°, -5°, 5° oder 15° in die Freigabeposition überführt sind. Der Behältergreifer kann dazu entsprechend eingerichtet sein.
Der Greiferantrieb kann derart eingerichtet sein, dass bei einer Verdrehung der Kurbelwelle in einem Winkelbereich von 0° bis zu 90° das Greiferelemente in der Freigabeposition verbleibt. Mit dem Wortlaut „bis zu“ kann gemeint sein, dass in einigen Ausführungsformen eines, mehrere oder alle Greiferelemente bei einer Verschwenkung der Kurbelwelle unter einem kleineren Winkel als 90°, z.B. 45°, 60° oder 75°, das Greiferelement in der Freigabeposition verbleibt. Es kann vorgesehen sein, dass in diesem Winkelbereich bei einer Verdrehung der Kurbelwelle das Greiferelement nicht verschwenkt bzw. verdreht wird. Hat das Greiferelement in einigen Ausführungsformen die Freigabeposition bei einem von 0° abweichenden Winkel erreicht bzw. ist bei einem von 0° abweichenden Winkel in die Freigabeposition verschwenkt, so kann alternativ vorgesehen sein, dass das Greiferelemente bei einer Verschwenkung der Kurbelwelle von diesem von 0° abweichenden Winkel bei einer weiteren Verschwenkung der Kurbelwelle in der Freigabeposition verbleibt und/oder nicht verschwenkt wird.
Ein Winkel von 0° kann einer Referenzrichtung entsprechen, bzw. der Winkel relativ zu einer Referenzrichtung definiert sein. Positive Winkelwerte müssen nicht zwingend einer Drehrichtung bzw. Verschwenkrichtung in mathematisch positiver Richtung oder im Uhrzeigersinn, und negative Winkelwerte nicht zwingend einer Drehrichtung bzw. Verschwenkrichtung in mathematisch negativer Richtung oder gegen den Uhrzeigersinn entsprechen. Ein positiver Winkelwert kann lediglich eine Verschwenkung in eine Position relativ zu einem definierten Nullwinkel (oder einer definierten Referenzrichtung) in eine Richtung, und ein negativer Winkelwert eine Verschwenkung in eine Position relativ zu dem definierten Nullwinkel (oder der definierten Referenzrichtung) in eine entsprechend gegengesetzte Richtung bedeuten.
Der Greiferantrieb kann mindestens einen Rastabschnitt zum Einrasten der Kurbelwelle aufweisen. Der Rastabschnitt kann dazu eingerichtet sein, dass die Kurbelwelle in einer Drehrichtung leicht von dem Rastabschnitt gelöst, in derselben oder einer entgegengesetzten Drehrichtung aber gesperrt oder eingerastet bleibt oder nur schwer gelöst werden kann.
Der Rastabschnitt kann derart angeordnet sein, dass die Kurbelwelle bei Verdrehung bei einem vorgegebenen Einrastwinkel in dem Rastabschnitt einrasten kann, so dass ein Lösen der Kurbelwelle und des Greiferantriebs verhindert oder zumindest erschwert sein kann, und/oder eine Verdrehung der Kurbelwelle über den Einrastwinkel hinaus gesperrt oder zumindest erschwert sein kann. In einigen Ausführungsformen kann der Greiferantrieb mehr als einen Rastabschnitt aufweisen.
Der Behältergreifer kann eine Steuereinheit aufweisen, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet sein kann, die Drehung der Kurbelwelle zu steuern und/oder zu regeln. Alternativ kann der Behältergreifer und/oder die Kurbelwelle mit einer entsprechenden Steuereinheit geeignet verbunden sein. Weist der Behältergreifer mehr als eine Kurbelwelle auf, so kann vorgesehen sein, dass jede Kurbelwelle individuell von der Steuereinheit ansteuerbar ist.
Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Freigabeposition, die Halteposition und/oder die Halteaufnahme durch Einstellen der Drehung der Kurbelwelle vorzugeben. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Halteposition und/oder die Freigabeposition stets durch denselben Winkel der Kurbelwelle definiert ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Halteöffnung, insbesondere deren Querschnitt, unabhängig von zu haltenden Behältern vorgegeben sein oder werden kann. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Greiferelemente durch die Steuereinheit zwischen der Halteposition und der Freigabeposition stets um denselben und/oder dieselben Winkel verschwenkt sein oder werden können.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuereinheit alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, die Freigabeposition, Halteposition und/oder Halteaufnahme in Abhängigkeit eines zu haltenden Behälters vorzugeben, bevorzugt in Abhängigkeit der Art, Form, Gewicht, Dimension und/oder Befüllung des zu haltenden Behälters.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung eines beschriebenen Behältergreifers und eines Behälters, wobei der Behälter in der Halteaufnahme in der Halteposition von den Greiferbacken gehalten ist. Der Behälter kann z.B. eine Flasche sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Flasche, insbesondere deren Flaschenhals oder Flaschenkörper, in der Halteposition in der Halteaufnahme von den Greiferbacken gehalten ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Behältergreifer dazu ausgebildet sein, eine Flasche an bzw. unter ihrem Neckring oder an ihrer Mündung zu halten.
Mindestens eine der Greiferbacken kann derart geformt sein, dass in der Halteposition die Halteaufnahme bei nicht gehaltenem Behälter eine Halteaufnahmequerschnittsfläche aufweisen kann, die kleiner als eine Querschnittsfläche des Behälters sein kann. Damit kann ein sicheres Halten der Flasche in der Halteaufnahme sichergestellt sein. Die Flasche kann z.B. unter einer Presspassung, einem Kraft- und/oder Formschluss in der Halteaufnahme gehalten sein. Die Querschnittsfläche kann beispielsweise mittels eines Außenumfangs des Behälters definiert sein. Ist der Behälter eine Flasche, so kann die Querschnittsfläche beispielsweise eine Querschnittsfläche des Flaschenbauchs oder des Flaschenhalses, beispielsweise senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Flasche, sein.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältergreifers mit gehaltener Flasche in einer perspektivischen Ansicht;
2 einen Ausschnitt der in 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältergreifers;
3 einen Ausschnitt der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältergreifers bei verschiedenen Winkeln der Kurbelwelle; und
4 einen weiteren Ausschnitt der in 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältergreifers bei verschiedenen Winkeln der Kurbelwelle und der Greiferelemente.

1 - 4 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältergreifers 1 mit einer von diesem gehaltenen Flasche 8. Obwohl in den Figuren eine Flasche 8 gezeigt ist, ist der in den Figuren gezeigte Behältergreifer aber nicht auf ein Halten von Flaschen beschränkt. Der Behältergreifer kann dazu eingerichtet sein, Behälter zu halten. Der Behältergreifer 1 weist ein Greiferelement 2 mit einer Greifbacke 3 und einen Greiferantrieb 5 auf. Ein Greiferarm 4 kann zwischen Greiferbacke 3 und Greiferantrieb 5 angeordnet sein. Der Greiferantrieb 5 kann einen oder mehrere Schenkel 13 aufweisen, z.B. wie in den 1 - 4 gezeigt zwei Schenkel 13.
Der Behältergreifer 1 weist zudem einen der besseren Übersichtlichkeit halber nicht in 1 - 3 gezeigten weiteres Greiferelement 2 auf, das eine entsprechende Greiferbacke 3 und einen Greiferantrieb 5 aufweist. 4 zeigt dieselbe Ansicht des Flaschenhalters der 3, wobei einige der in 3 dargestellten Teile nicht gezeigt sind, dafür ein Abschnitt eines nicht in 3 gezeigten zweiten Greiferelements 2. Das nicht in 1 - 3 gezeigte Greiferelement 2 kann im Wesentlichen eine zu dem in 1 gezeigten Greiferelement 2 spiegelsymmetrische Form haben. Die Greiferelemente 2 sind über den jeweiligen Greiferantrieb 5 mit der Kurbelwelle 6 verbunden. Bei einer Drehung der Kurbelwelle 6 um die Kurbelwellendrehachse X_K können die Greiferelemente 2 um eine jeweilige Greiferdrehachse X_G verschwenkt werden. In 1 ist die Kurbelwelle 6 und damit die Greiferelemente 2 derart verschwenkt, dass der Behältergreifer 1 bzw. die Greiferelemente 2 in einer Halteposition 11 sind und die Greiferbacken 3 eine Halteaufnahme 9 bilden, in der die Flasche 8 aufgenommen bzw. mit der die Flasche 8 gehalten ist. Wie in 1 gezeigt kann die Flasche 8 an ihren Flaschenhals, aber z.B. auch an Flaschenschulter, Flaschenbauch, Flaschenboden oder Flaschenkörper, gehalten sein oder werden. In einigen Ausführungsformen kann aber auch nur eines der Greiferelemente 1 einen Greiferantrieb 5 aufweisen und verschwenkt sein oder werden.
Bei einer geeigneten Verschwenkung der Kurbelwelle 6 können die Greiferelemente 2 in eine Freigabeposition 10 verschwenkt sein oder werden, in der die Flasche 8 von dem Behältergreifer 1 gelöst sein oder werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die in der Halteposition 11 von den Greiferbacken 3 gebildete Halteaufnahme 9 kleiner dimensioniert ist bzw. eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als eine Dimension bzw. Querschnittsfläche einer zu haltenden Flasche, insbesondere der Mündung, des Flaschenhalses oder Flaschenbauchs, ist. Damit kann sich in der Halteposition 11 ein besonders sicheres Halten der Flasche 8 ergeben. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine der Greifbacken 3 und/oder Greifarme 4 zumindest abschnittsweise elastisch verformbar sein kann. Damit können beispielsweise Flaschen verschiedener Form und/oder Größe gut von den Flaschenhalter 1 gehalten sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, je nach Form und/oder Größe der Flasche 8 die Halteposition 11 bzw. deren entsprechenden Kurbelwellenwinkel α geeignet zu wählen, so dass die Flasche 8 gut von dem Flaschenhals 1 gehalten sein oder werden kann.
Die Greiferbacken 3 können alternativ oder zusätzlich derart angeordnet und/oder dimensioniert sein, dass eine in der Halteaufnahme 9 aufzunehmende bzw. zu haltende Flasche 8 unter einem Kraft- und/oder Formschluss gehalten werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine der Greiferbacken 3 ein nicht in den Figuren gezeigtes elastisches Kompressionselement aufweisen, das bei gehaltener Flasche 8 zwischen Greiferbacke 3 und Flasche 8 angeordnet und komprimiert sein kann. Damit kann das Halten der Flasche 8 in der Halteaufnahme 9 weiter verbessert sein bzw. ein sicherer Halt sichergestellt sein. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Greiferbacke an die Form einer zu haltenden Flasche 8 angepasst ist. Beispielsweise kann die Greiferbacke 3 eine gerundete oder (teil-)zylinderförmige Kontaktfläche aufweisen.
Der Greiferantrieb 5 kann eine Kurbelwellenaufnahme 7 aufweisen, mittels derer eine Drehung der Kurbelwelle auf das Greiferelemente 2 übertragen werden kann. Die Kurbelwellenaufnahme 7 kann beispielsweise schlitzförmig sein, vergleiche z.B. 1 bis 4. Der Greiferantrieb 5 kann beispielsweise zwei Schenkeln 13 aufweisen. Der Greiferantrieb 5 kann die schlitzförmige Kurbelwellenaufnahme 7 aufweisen. Die Kurbelwellenaufnahme 7 kann derart geformt sein, dass eine kreissegmentförmige Kraftübertragung zwischen Kurbelwelle 6 und Greiferantrieb 5 erfolgen kann. Es kann vorgesehen sein, dass der Greiferantrieb im Wesentlichen starr, steif und/oder unelastisch ist, z.B. verglichen mit einem elastischen Bereich der Greiferbacke 3 und/oder dem Greiferarm 4. In einigen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich mindestens einer der Greiferantrieb 5 mindestens teilweise und/oder abschnittsweise elastisch sein oder ein elastisches Material aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens einer der Schenkel 13 des Greiferantriebs 5 mindestens teilweise und/oder abschnittsweise elastisch sein oder ein elastisches Material aufweisen kann. In einigen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich der Greiferantrieb 5 und/oder mindestens einer der Schenkel 13 einen elastischen Abschnitt aufweisen.
Es kann vorgesehen sein, dass mehrere oder alle Greiferelemente 2 bzw. Greiferantriebe 5 mit derselben Kurbelwelle 6 und/oder demselben Kurbelwellenabschnitt mechanisch verbunden sind. Alternativ kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Greiferelement 2 bzw. Greiferantrieb 5 mit einer unterschiedlichen Kurbelwelle 6 und/oder unterschiedlichen Kurbelwellenabschnitt mechanisch verbunden sind.
Kurbelwelle 6 und Greiferantrieb 5, insbesondere Kurbelwellenaufnahme 7, können derart geformt sein, dass eine Drehung der Kurbelwelle 6 kontinuierlich, ruckelfrei, gleichmäßig und/oder leichtgängig in eine Drehung des Greifelements 2 übertragen werden kann. Insbesondere kann ein Winkel α der Kurbelwelle 6 einer Stellposition des Greiferelements 2 entsprechen. In 3 und 4 sind beispielhaft eine Halteposition 11 mit einer gebildeten Halteaufnahme 9 und Freigabeposition 10 des Behältergreifers 1 bzw. der Greiferelemente 2 gezeigt. Beispielsweise kann sich der in den 1 gezeigte Behältergreifer 1 bzw. dessen Greiferelemente 2 bei einer Drehung der Kurbelwelle (linke Abbildung der 3 und 4) in der Halteposition 11 befinden, wobei der Winkel α relativ zu einer Nullstellung (mittlere Abbildung der 3 und 4, α = 0°) definiert sein kann. Die Kurbelwelle kann z.B. bei der in 3 gezeigten Ansicht entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt sein oder werden, so dass die Greiferelemente 2 von der Freigabeposition 10 in die Halteposition 11 verschwenkt sein oder werden können. Die Kurbelwelle 6 kann dabei z.B. in einen Winkelbereich von α = 0° bis α = - 90° verschwenkt sein oder werden. Bei einer Verschwenkung der Kurbelwelle 6 um bzw. in dem in der linken Abbildung dargestellten Winkelbereich von α = -90° in die Nullstellung α = 0° können die Greiferelemente 2 in die Freigabeposition (mittlere Abbildung) verschwenken, z.B. unter einer Drehung der Kurbelwelle bei der in 3 gezeigten Ansicht im Uhrzeigersinn. Die jeweiligen Winkel α und Drehrichtungen sind dabei lediglich beispielhaft. Beispielsweise kann die Halteposition durch einen von 90° verschiedenen Winkel definiert sein, und/oder die Nullstellung nicht bei α = 0° liegen oder erreicht sein. In einigen Ausführungsformen sind auch mehr als eine Halteposition 11 definiert. Jede Halteposition 11 kann eine unterschiedlich dimensionierte Halteaufnahme 9 aufweisen oder definieren.
In einigen Ausführungsformen kann die Kurbelwelle 6 und/oder der Greiferantrieb 5 derart eingerichtet sein, dass bei einer weiteren Verschwenkung der Kurbelwelle über die Nullstellung hinaus die Greiferelemente 2 nicht weiter verschwenkt werden und/oder in der Freigabeposition verbleiben. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass mindestens einer der Greiferantriebe 5 und/oder die Kurbelwelle 6 derart eingerichtet, beispielsweise geformt, sind, dass bei Verschwenken der Kurbelwelle 6 in einem vorgegebenen Winkelbereich mindestens eines der Greiferelemente 2 und/oder der Behältergreifer 1 nicht verschwenkt wird. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens einer der Greiferantriebe 5 und/oder die Kurbelwelle 6 derart eingerichtet, beispielsweise geformt, sind, dass der Verschwenkungswinkelbereich der Kurbelwelle 6 von dem Verschwenkungswinkelbereich des Behältergreifers 1 und/oder mindestens eines Greiferelements 2 verschieden ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einer Verschwenkung der Kurbelwelle 6 von der Nullstellung α = 0° in einen Winkel in einem Bereich bis α = 90° (z.B. bei der Ansicht in 3 aus der Nullstellung im Uhrzeigersinn) und umgekehrt der Behältergreifer 1 nicht verschwenkt wird.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Kurbelwelle nicht umlaufend gedreht wird, sondern zwischen einem minimalen Winkel und einem maximalen Winkel hin- und zurückgeschwenkt wird, wobei der die Nullstellung definierende Winkel zwischen dem minimalen und maximalen Winkel liegen kann, oder gleich dem minimalen oder maximalen Winkel ist. Beispielsweise kann der minimale Winkel α = - 90° und der maximale Winkel α = 90° sein. In einigen Ausführungsformen können aber auch andere minimale Winkel und/oder maximale Winkel gewählt sein oder werden.
In einigen Ausführungsformen kann eine Halteposition 11 bei einem minimalen und/oder maximalen Winkel definiert sein. In einigen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich eine Halteposition 11 bei einem Winkel zwischen dem minimalen und/oder maximalen Winkel definiert sein. In einigen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich eine Halteposition 11 in der Nullstellung definiert sein. In einigen Ausführungsformen kann eine Freigabeposition 10 bei einem minimalen und/oder maximalen Winkel definiert sein. In einigen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich eine Freigabeposition 10 bei einem Winkel zwischen dem minimalen und/oder maximalen Winkel definiert sein. In einigen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich eine Freigabeposition 10 in der Nullstellung definiert sein. Die Kurbelwelle 6 und die jeweiligen Greiferelemente 2 und/oder Greiferantriebe 5 können geeignet ausgelegt sein, so dass eine oder mehrere Freigabepositionen 10 und/oder eine oder mehrere Haltepositionen 11 bei vorgegebenen Winkeln α und/oder Winkelbereichen vorliegt. Die Freigabeposition 10 und Halteposition 11 können z.B. in Abhängigkeit der zu haltenden Flaschen 8 und/oder Auslegung einer den Behältergreifer aufweisenden Maschine oder Fabrikanlage, z.B. einer Abfüllanlage oder dergleichen, gewählt sein.
Die Kurbelwellenaufnahme 7 kann eine oder mehrere Rastabschnitte 12 aufweisen. Der Rastabschnitt 12 kann derart angeordnet sein, dass die Kurbelwelle 6 bei einem vorgegebenen Einrastwinkel in den Rastabschnitt 12 einrastet. Es kann vorgesehen sein, dass der Rastabschnitt 12 ein Lösen der Kurbelwelle 6 in eine Drehrichtung sperrt, sich die Kurbelwelle 6 in eine entgegengesetzte Drehrichtung aber leicht von dem Rastabschnitt 12 lösen lässt. Es kann vorgesehen sein, dass dadurch ein Lösen der Kurbelwelle 6 aus der Kurbelwellenaufnahme 7 verhindert oder zumindest erschwert ist. Alternativ oder zusätzlich sind aber auch andere Sperrelemente, die ein Lösen der Kurbelwelle 6 aus der Kurbelwellenaufnahme 7 verhindern oder zumindest erschweren, denkbar.
Der Behältergreifer 1 und/oder die Kurbelwelle 6 kann von einer nicht gezeigten Steuereinheit angesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Behältergreifer 1 eine entsprechende Steuereinheit aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Winkel α der Kurbelwelle 6 und damit die Verschwenkung der Greiferelemente 2 von der Steuereinheit gesteuert oder geregelt werden kann. Beispielsweise kann von der Steuereinheit die Halteposition 11, die Freigabeposition 10, die Halteaufnahme 9 bzw. deren Querschnittsfläche und/oder die Haltekraft gewählt oder angepasst werden, bzw. die Steuereinheit entsprechend eingerichtet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Steuereinheit die entsprechenden Anpassungen dynamisch und flexibel vornehmen. Die Anpassungen können z.B. in Abhängigkeit von Art, Form, Gewicht, Dimension und/oder Befüllung einer zu haltenden Flasche 8 erfolgen.
Die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbarten Merkmale können einzeln oder in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1: Behältergreifer
2: Greiferelement
3: Greiferbacke
4: Greiferarm
5: Greiferantrieb
6: Kurbelwelle
7: Kurbelwellenaufnahme
8: Flasche
9: Halteaufnahme
10: Freigabeposition
11: Halteposition
12: Rastabschnitt
13: Schenkel
XK: Kurbelwellendrehachse
XG: Greiferdrehachse
α: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005014838 A1 [0002]

Claims

Behältergreifer (1), aufweisend zwei Greiferelemente (2) mit jeweils einer Greiferbacke (3) sowie eine Kurbelwelle (6), wobei mindestens eines der Greiferelemente (2), bevorzugt jedes der zwei Greiferelemente (2), drehbar gelagert ist und einen Greiferantrieb (5) aufweist und über den Greiferantrieb (5) mit der Kurbelwelle (6) derart mechanisch verbunden ist, dass bei Drehung der Kurbelwelle (6) das drehbar gelagerte Greiferelement (2) oder die Greiferelemente (2) aus einer Freigabeposition (10) in eine Halteposition (11) und umgekehrt überführbar sind, wobei die Greiferbacken (3) in der Halteposition (11) eine Halteaufnahme (9) zum Halten eines Behälters, bevorzugt einer Flasche (8), besonders bevorzugt eines Flaschenhalses oder eines Flaschenkörpers, bilden.
Behältergreifer (1) nach Anspruch 1, wobei die Greiferbacken (3) eine zueinander komplementäre Form aufweisen, so dass bevorzugt die Halteaufnahme (9) eine symmetrische Form aufweist.
Behältergreifer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mindestens eines des Greiferelemente (2) und/oder mindestens eine der Greiferbacken (3) zumindest abschnittsweise elastisch verbiegbar ist.
Behältergreifer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem mindestens eine Greiferbacke (3) ein elastisches Kompressionselement aufweist, das dazu eingerichtet ist, bei in der Halteaufnahme (9) gehaltenem Behälter (8) den Behälter (8) zu kontaktieren, wobei bevorzugt das elastische Kompressionselement aus einem elastischen Kunststoff, Gummi oder Schaumstoff besteht oder einen elastischen Kunststoff, Gummi oder Schaumstoff aufweist.
Behältergreifer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein zwischen Greiferantrieb (5) und Greiferbacken (3) angeordneter Greiferarm (4) des Greiferelements (2) zumindest abschnittsweise elastisch verbiegbar ist, und mindestens einer der Greiferantriebe (5) im Wesentlichen unelastisch ist.
Behältergreifer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Greiferantrieb (5) eine im Wesentlichen schlitzförmige Kurbelwellenaufnahme (7) aufweist, so dass bei einer Drehung der Kurbelwelle (6) eine kreissegmentförmige Kraftübertragung zwischen Kurbelwelle (6) und Greiferantrieb (5) erfolgt.
Behältergreifer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Greiferantrieb (5) derart eingerichtet ist, dass bei einer Verdrehung der Kurbelwelle (6) in einem Winkelbereich von 0° bis zu -90° die Greiferelemente (2) in die Halteposition (11) überführt werden, und bei einer Verdrehung der Kurbelwelle (6) in einem Winkelbereich von bis zu -90° bis 0° die Greiferelemente (2) in die Freigabeposition (10) überführt wird.
Behältergreifer (1) nach Anspruch 7, wobei der Greiferantrieb (5) derart eingerichtet ist, dass bei einer Verdrehung der Kurbelwelle (6) in einem Winkelbereich von 0° bis zu 90° das Greiferelement (2) in der Freigabeposition (10) verbleibt.
Behältergreifer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Greiferantrieb (5) mindestens einen Rastabschnitt (12) zum Einrasten der Kurbelwelle (6) aufweist.
Behältergreifer (1) nach Anspruch 9, wobei der Rastabschnitt (12) derart angeordnet ist, dass die Kurbelwelle (6) bei Verdrehung bei einem vorgegebenen Einrastwinkel in dem Rastabschnitt (12) einrastet, so dass ein Lösen der Kurbelwelle (6) und des Greiferantriebs (5) verhindert oder zumindest erschwert ist, und/oder eine Verdrehung der Kurbelwelle (6) über den Einrastwinkel hinaus gesperrt oder zumindest erschwert ist.
Behältergreifer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Steuereinheit, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Drehung der Kurbelwelle (6) zu steuern und/oder zu regeln.
Behältergreifer (1) nach Anspruch 11, bei dem die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Freigabeposition (10), die Halteposition (11), die Halteaufnahme (9) und/oder eine Haltekraft durch Einstellen der Drehung der Kurbelwelle (6) vorzugeben.
Behältergreifer (1) nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Freigabeposition (10), Halteposition (11), Halteaufnahme (9) und/oder Haltekraft in Abhängigkeit eines zu haltenden Behälters, bevorzugt in Abhängigkeit der Art, Form, Gewicht, Dimension und/oder Befüllung des zu haltenden Behälters, vorzugeben
Anordnung eines Behältergreifers (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche und eines Behälters (8), bevorzugt einer Flasche, wobei der Behälter (8) in der Halteaufnahme (9) in der Halteposition (11) von den Greiferbacken (3) gehalten ist.
Anordnung nach Anspruch 14, wobei mindestens eine der Greiferbacken (3) derart geformt ist, dass in der Halteposition (11) die Halteaufnahme (9) bei nicht gehaltenem Behälter (8) eine Halteaufnahmequerschnittsfläche aufweist, die kleiner als eine Querschnittsfläche des Behälters (8) ist.