DE10204932A1

DE10204932A1 - Vorrichtung zum Entnehmen von Gegenständen

Info

Publication number: DE10204932A1
Application number: DE2002104932
Authority: DE
Inventors: Bruno Baumeister; Walter Baur
Original assignee: Rovema Verpackungsmaschinen GmbH and Co KG; Rovema GmbH
Current assignee: Rovema Verpackungsmaschinen GmbH and Co KG; Rovema GmbH
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-21

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Entnehmen flacher Gegenstände, insbesondere von Zuschnitten (34) von Faltschachteln aus einer Abgabestation (36) und zum Überführen dieser zu einer Aufnahmestation (37), welche eine Transportvorrichtung (26) aufweist, mit mehreren auf einer in sich geschlossenen Zykloidenbahn (Z) umlaufenden Saugerarmen (13) mit Saugern (14), wobei die Zykloidenbahn (Z) mehrere Spitzen (A, B, C, D) aufweist, wobei die Abgabestation (36) und die Aufnahmestation (37) an jeweils einer Spitze (A, B) der Zykloidenbahn (Z) angeordnet sind, und ein die Saugerarme (13) bewegenden Rotor (6) vorgesehen ist, wird vorgeschlagen, dass am Rotor (6) ein Planetengetriebe (1) vorgesehen ist, welches die Zykloidenbahn (Z) beschreibt, und dass die Saugerarme (13) parallel zueinander und vorzugsweise zur Transportrichtung (38) der Transportvorrichtung (26) ausgerichtet sind, um derart eine technisch einfache und zuverlässige Vorrichtung zu erreichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entnehmen von Gegenständen, insbesondere von Zuschnitten von Faltschachteln aus einer Abgabestation und zum Überführen dieser zu einer Aufnahmestation, welche eine Transportvorrichtung zum Weitertransportieren der Gegenstände aufweist, mit mehreren Saugerarmen, welche auf einer in sich geschlossenen Zykloidenbahn umlaufen Saugerarmen, die Saugerarme jeweils mindestens einen Sauger aufweisen, die Zykloidenbahn mehrere Spitzen aufweist, wobei die Abgabestation und die Aufnahmestation an der Zykloidenbahn angeordnet sind, und mit einem die Saugerarme bewegenden Rotor.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE 40 29 520 bekannt. Sie dient einem einzelnen Entnehmen von Verpackungszuschnitten aus einem Magazin und einem Einsetzen dieser Zuschnitte in Fächer eines Transportbandes. Bei diesem Einsetzen werden die Zuschnitte mittels eines Steuermechanismus mit Steuerkurve durch eine Radialbewegung der Saugerarme weg vom Rotor in die Fächer gedrückt und dabei umgeformt.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass der Steuermechanismus technisch relativ aufwendig ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, jedoch ohne Steuermechanismus, zu schaffen.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach ist am Rotor ein Planetengetriebe vorgesehen, welches die Zykloidenbahn beschreibt, und die Sauger sind parallel zueinander und vorzugsweise zur Transportrichtung der Transportvorrichtung ausgerichtet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie in technisch einfacher Weise und ohne Steuermechanismus funktioniert. Das Planetengetriebe ist ein herkömmliches Getriebe, welches an sich die Zykloidenbahn erzeugt. Die Sauger sind parallel zueinander ausgerichtet und verbleiben stets in dieser Richtung während ihres Umlaufs. Somit ist auch deren Verbindung mit dem Planetengetriebe in einfacher Weise realisierbar. Die Sauger werden durch die Zyloidenbahn an einen Gegenstand herangeführt, dann mitsamt dem Gegenstand zur Abgabestation bewegt und schließlich wieder an einen nachfolgenden Gegenstand gesetzt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Eine optimale zeitliche Nutzung der Vorrichtung ist erreicht, wenn gemäß den Ansprüchen 2 und 3 an der Vorrichtung drei oder vier Saugerarme bzw. Saugerarmpaare vorgesehen sind. Wird ein Gegenstand von einem Saugerarmpaar ergriffen, so sind seine Entnahme und sein Weitertransport sicherer als wenn er nur von einem einzelnen Saugerarm bewegt werden soll. Dem gleichen Zweck dienen auch mehrere Sauger an einem Saugerarm. Mehrere Sauger dienen einem besseren Ergreifen eines Gegenstandes.

Mittels eines kontinuierlich angetriebenen Rotors (Anspruch 4), wird eine besonders hohe Rate für die Gegenstandsübergabe erreicht, da ein Stillstand des Rotors vermieden wird. Mittels Servotechnik kann dabei an den für ein Handling der Gegenstände relevanten Spitzen der Zyloidenbahn die Bewegung des Rotors verlangsamt werden, um derart das Handling noch zuverlässiger zu machen. Bei Hochleistungsverpackungsmaschinen wird jedoch auf eine derartige Verzögerung verzichtet.

Aus einem Magazin (Anspruch 5) können flache Faltschachtelzuschnitte entnommen werden, um sie dann entlang der Zyloidenbahn an einer Führung aufzurichten (Anspruch 6). Die Zuschnitte werden dazu mit einer vorgefalteten Kante an der Führung entlangbewegt. Die Führung ist der Zykloidenbahn derart angepasst, dass sich beim Weiterbewegen des Zuschnitts der Abstand zwischen der Zykloidenbahn und der Führung verringert, um derart den Zuschnitt zu stauchen und dabei die Faltschachtel aufzurichten. Die aufgerichtete Faltschachtel wird anschließend an die Transportvorrichtung abgegeben.

Ist bei einer Position eines Klemmpunktes eines Saugerarms, bei welcher ein Spitzenpunkt der Zyloidenbahn im Bereich der Aufnahmestation noch nicht erreicht ist, der Saugerarm der Aufnahmestation zum Abgeben des Gegenstandes vorgesehen (Anspruch 7), so kann der abzugebende Gegenstand während seiner Übergabe an die Aufnahmestation eine Geschwindigkeitskomponente in Transportrichtung erfahren. Hierdurch erfolgt der Weitertransport des Gegenstandes schneller.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand ein Ausführungsbeispiel darstellender Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Planetengetriebe an einem Rotor, wobei drei Saugerarme jeweils mit einem Planeten verbunden sind, um sich entlang einer Zykloidenbahn zu bewegen, so dass jeweils ein Zuschnitt für eine Faltschachtel aus einem Magazin entnommen, an einer Führung aufgerichtet und an einer Abgabestation an eine Transportvorrichtung abgegeben wird;
Fig. 2 in einer Schnittdarstellung den Gegenstand der Fig. 1, sowie
Fig. 3 in einem Schnitt entlang B-B der Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 2.
Die Vorrichtung enthält ein Planetengetriebe 1, das eine vierbogige Zykloidenbahn Z beschreibt, sowie weitere, überlagerte Getriebestufen 2, 3, die eine Gesamtübersetzung von 1 : 1 vom Gestell 4 auf die Saugerarme 5 bewirken, wobei die Klemmpunkte 40 der Saugerarme 5 eine Zykloidenbahn Z beschreiben. Dabei bleiben die Saugerarme 5 immer parallel zu einer Geraden im Gestell 4.
Das Planetengetriebe 1 besteht aus einem Rotor 6, der mit der Antriebswelle 7 fest verbunden und im Gestell 4 gelagert ist. Auf dem Rotor 6 befinden sich drei Planeten 8, die aus der Hohlwelle 9, dem Stirnrad 10 und der Kurbel 11 bestehen. Das Stirnrad 10 und die Kurbel 11 sind fest mit der Hohlwelle 9 verbunden. In den Planeten 8 sind die Wellen 12 gelagert, an denen sich die Saugerarme 13 mit den Saugern 14 befinden.
Für die Erzeugung der vierbogigen Zykloide ist eine Übersetzung vom Stirnrad 9 zum gestellfesten Stirnrad mit i = 4 verwendet, wobei auf dem Rotor 6 das Zwischenrad 16 gelagert ist. Der Radius des Planeten F verhält sich zum Radius des Rotors E ungefähr 1 : 3.
Um die Parallelität der Sauger 14 zum Gestell 4 zu realisieren, sind die Getriebestufen 2 und 3 dem Planetengetriebe 1 überlagert. Die Getriebestufe 3 besteht aus einem Rotor 17, der exzentrisch zur Antriebswelle 7 im Gestell 4 gelagert ist, einer Welle 19, die koaxial in der Hohlwelle 9 gelagert ist und einer Kurbel 18, die fest mit der Welle 19verbunden ist. Um eine Übersetzung von 1 : 1 vom Gestell 4 auf die Welle 19 zu realisieren, muss die Exzentrizität G dem Kurbelradius H entsprechen. Die Funktionsweise entspricht somit einer "halben" Schmidt-Kupplung. Die Getriebestufe 2 besteht aus einem Stirnrad 20, das mit der Welle 19 fest verbunden ist, einem weiteren Stirnrad 22, das mit der Welle 12 fest verbunden ist und einem Zwischenrad 21, das auf der Kurbel 11 gelagert ist. Hierbei müssen die Zähnezahlen der Stirnräder 20 und 22 identisch sein.
Fährt der Saugerarm 13, der Teil eines Saugerarmpaares ist, in den Bereich des Spitzenpunktes 39 der Spitze A, so wird ein Zuschnitt 34 aus dem Magazin 23 angesaugt, und bei Entfernen des Saugerarms 13 vom Spitzenpunkt 39 der Spitze A wird dieser Zuschnitt 34 von den Saugern 14 gehalten und aus dem Magazin 23 über Haltenasen 24 gezogen. Beim Durchlaufen des Bogens vom Spitzenpunkt 39 der Spitze A zum Spitzenpunkt 39 der Spitze B wird die dem Planetengetriebe 1 abgewandte Kante 35 des Zuschnitts 34 an einer Führung 25 entlang geführt, so dass sich der flache Zuschnitt 34 zu einer Hülse aufrichtet. Noch bevor der Saugerarm 5 den Spitzenpunkt 39 der Spitze B erreicht, wird der Zuschnitt 34 an eine umlaufende Transportvorrichtung 26 übergeben. Das Steuern des Vakuums der einzelnen Saugerarme 5 erfolgt mechanisch durch ein in das Stirnrad 15 eingelassenes Kreisbogensegment. Die Luft wird durch Ansaugbohrungen 28, 29, 30 und eine Leitung 31 durch die Sauger 14 abgesaugt, damit der Zuschnitt 34 angesaugt wird.
Besonders vorteilhaft bei der Absaugung und Aufrichtung mit diesem System ist, dass der Zuschnitt 34 jederzeit sowohl parallel zum Magazin 23, als auch zur Transportvorrichtung 26 gehalten wird, so dass auch breitere Zuschnitte 34 problemlos verarbeitet werden können. Zusätzlich ist es von Vorteil, dass bei der Entnahme aus dem Magazin 23 fast ausschließlich eine Bewegung in Richtung des Magazins 23 ausgeführt wird, während der Zuschnitt 34 bei der Übergabe an die Transportvorrichtung 26 schon eine Bewegungskomponente in Transportrichtung hat. Am Spitzenpunkt 39 der Spitze B erfährt der Zuschnitt 34 dagegen keine Bewegungskomponente in Transportrichtung. Der Saugerarm 13, der mit seinen Saugern 14 momentan aus der Abgabestation 36 den Zuschnitt 34 entnimmt, befindet sich am Spitzenpunkt 39 der Spitze A der Zykloidenbahn Z. Der Saugerarm 13, der den Zuschnitt 34 momentan zur Aufnahmestation 37 übergibt, befindet sich deutlich vor den Spitzenpunkten 39 der Spitze B der Zykloidenbahn Z. Er befindet sich also auf dem Kurvenbogen zwischen den Spitzenpunkten 39 der Spitzen A und B. (Dieser Saugerarm ist strichpunktiert gezeichnet. Es gelten jeweils die Klemmpunkte 40 der Saugerarme 13, die die Zykloidenbahn Z beschreiben).
Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist, dass der Zuschnitt 34 noch eine Bewegungskomponente in Transportrichtung 38 der Transportvorrichtung 26 hat. Dies hat zur Folge, dass zum einen die Relativgeschwindigkeit zwischen Zuschnitt 34 und Transportvorrichtung 26 deutlich niedriger ist, zum anderen ist auch eine genauere Platzierung des Zuschnitts 34 auf der Transportvorrichtung 26 möglich. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass sich die Sauger 14 bei Übergabe des Zuschnitts 34 an die Aufnahmestation 37 sehr schnell von Zuschnitt 34 trennen, da sie noch eine Komponenten orthogonal zur Transportrichtung 38 haben und somit nicht so schnell verschleißen.
Als weiterer Vorteil ist zu nennen, dass auf dem Rotor 6 eine beliebige Anzahl von Planeten 8 mit Saugerarmen 13 befestigt werden kann. Hierdurch ist es z. B. möglich, bei Erhöhung der Anzahl von Saugerarmpaaren 27 von drei auf vier eine 33-prozentige Leistungssteigerung zu erzielen, während die Antriebsdrehzahl und damit die Ansaug-, Aufricht- und Übergabezeit die selbe wie bei drei Saugerarmpaaren 27 ist. Zudem erlaubt die vorgeschlagene Vorrichtung eine Gegenstandsaufnahme und -abgabe an jedem beliebigen Punkt einer Spitze A, B. A, B, C, D Spitze
E, F, Radius
G Exzentrizität
H Kurbelradius
Z Zykloidenbahn
1 Planetengetriebe
2, 3 Getriebestufe
4 Gestell
5 Saugerarm
6 Rotor
7 Antriebswelle
8 Planet
9 Hohlwelle
10 Stirnrad
11 Kurbel
12 Welle
13 Saugerarm
14 Sauger
15 Stirnrad
16 Zwischenrad
17 Rotor
18 Kurbel
19 Welle
20 Stirnrad
21 Zwischenrad
22 Stirnrad
23 Magazin
24 Haltenase
25 Führung
26 Transportvorrichtung
27 Saugerarmpaar
28, 29, 30 Ansaugbohrung
31 Leitung
34 Zuschnitt
35 Kante
36 Abgabestation
37 Aufnahmestation
38 Transportrichtung
39 Spitzenpunkt
40 Klemmpunkt

Claims

1. Vorrichtung zum Entnehmen von Gegenständen, insbesondere von Zuschnitten (34) von Faltschachteln aus einer Abgabestation (36), und zum Überführen dieser zu einer Aufnahmestation (37), welche eine Transportvorrichtung (26) aufweist, mit mehreren auf einer in sich geschlossenen Zykloidenbahn (Z) umlaufenden Klemmpunkten (40) von Saugerarmen (13), mit Saugern (14) an den Saugerarmen (13), wobei die Zykloidenbahn (Z) mehrere Spitzen (A, B, C, D) aufweist, wobei die Abgabestation (36) und die Aufnahmestation (37) an der Zykloidenbahn (Z) angeordnet sind, und mit einem die Saugerarme (13) bewegenden Rotor (6), dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor (6) ein Planetengetriebe (1) vorgesehen ist, welches die Zykloidenbahn (Z) beschreibt, und dass die Saugerarme (13) parallel zueinander und vorzugsweise zur Transportrichtung (38) der Transportvorrichtung (26) ausgerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung drei oder vier Saugerarme (13) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung drei oder vier Saugerarmpaare (27) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6) kontinuierlich angetrieben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2, Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abgabestation (36) ein Magazin (23) zum Bevorraten der flachen Gegenstände vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Zykloidenbahn (Z) zwischen der Abgabestation (36) und der Aufnahmestation (37) eine Führung (25) vorgesehen ist, entlang welcher eine Kante (35) der Gegenstände entlangbewegt wird, um den Gegenstand zu deformieren, insbesondere um einen Zuschnitt (34) einer Faltschachtel aufzurichten.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Position eines Klemmpunktes (40) eines Saugerarmes (5), bei welcher ein Spitzenpunkt (39) der Zykloidenbahn (Z) im Bereich der Aufnahmestation (37) noch nicht erreicht ist, der Saugerarm (5) zum Abgeben des Gegenstandes vorgesehen ist.