DE10236069A1

DE10236069A1 - Vorrichtung für die Entnahme von flach zusammengelegten Faltschachteln aus einem Magazinschacht und deren Übergabe an einen Förderer

Info

Publication number: DE10236069A1
Application number: DE2002136069
Authority: DE
Inventors: Fritz Fochler; Andreas Krüger
Original assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Current assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: DE10236069B4; US20040089517A1; JP3879044B2; JP2004067251A; DK1388495T3; ATE316905T1; DE50302313D1; EP1388495B1; EP1388495A1; US7040479B2; ES2256618T3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Entnahme von flach zusammengelegten Faltschachteln (2) aus einem Magazinschacht (3) und deren Übergabe in einen Förderer (4) mit jeweils eine Faltschachtel (2) aufnehmenden Förderzellen (5), bestehend aus einem um eine Sonnenachse (8) drehbaren und antreibbaren Planetenträger (9), einem Planetenteil (11), das um eine zur Sonnenachse (8) exzentrische und mit ihr parallele Planetenachse (10) drehbar am Planetenträger (9) gelagert ist und ein Greiforgan (12) sowie ein mit der Planetenachse (10) koaxiales Planetenrad (13) trägt, das direkt oder indirekt mit einem zur Sonnenachse (8) koaxialen Sonnenrad (14) gekoppelt ist. Zur gezielten Beeinflussung der Drehlage des Planetenteils (11) ist dem Sonnenrad (14) eine Antriebseinheit (16) zugeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Entnahme von flach zusammengelegten Faltschachteln aus einem Magazinschacht und deren Übergabe an einen Förderer mit jeweils eine Faltschachtel aufnehmenden Förderzellen, bestehend aus einem um eine Sonnenachse drehbaren und antreibbaren Planetenträger, einem Planetenteil, das um eine zur Sonnenachse exzentrische und mit ihr parallele Planetenachse drehbar am Planetenträger gelagert ist und ein Greiforgan sowie ein mit der Planetenachse koaxiales Planetenrad trägt, das direkt oder indirekt mit einem zur Sonnenachse koaxialen Sonnenrad gekoppelt ist.
Derartige Vorrichtungen bilden insbesondere bei Verpackungsmaschinen das Koppelglied zwischem dem geneigt zur Vertikalen verlaufenden Magazinschacht, in dem die flach zusammengelegten Faltschachteln bereit gestellt sind, und dem Förderer mit seinen Förderzellen, in denen die aufgerichteten Faltschachteln zur weiteren Verarbeitung und Befüllung in der Verpackungsmaschine abtransportiert werden.
Bei diesen Vorrichtungen ergibt sich durch die Überlagerung der Bewegungen von dem Planetenträger und dem Planetenteil eine Hypozykloidenbahn des Greiforgans, das die Faltschachtel aus dem Magazinschacht übernimmt und an die Förderzelle übergibt. Diese Hypozykloidenbahn erfordert einen großen Platzbedarf und eine große Bahnlänge, die zu durchfahren zeitaufwendig ist, so daß an dem Planetenträger mehrere Planetenteile mit Greiforganen angeordnet sind, um die gewünschte hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erzielen. Neben dem hohen Platzbedarf und dem hohen apparativen Aufwand ist weiterhin nachteilig, daß ein hoher Zeitaufwand auch bei den häufig erforderlichen Formatwechsel erforderlich ist, wenn nach der Verarbeitung der Faltschachtel in einer gegebenen Größe Faltschachteln einer anderen Größe verarbeitet werden sollen, da dazu eine erneute Justierung der Vorrichtung erforderlich ist und zum Teil auch Formatteile ausgetauscht werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zur Verringerung des Platzbedarfs und zur Erhöhung der Arbeitsleistung eine kürzere Bahn für das Greiforgan ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur gezielten Beeinflussung der Drehlage des Planetenteils dem Sonnenrad eine Antriebseinheit zugeordnet ist.

Mit dieser Ausführungsform ist der Vorteil verbunden, daß die Bahn des Greiforgans nicht apparativ-mechanistisch vorgegeben ist, sondern aktiv durch die Antriebseinheit für das Sonnenrad beeinflußt werden kann, um gegenüber einem bloßen Ablaufen des Planetenrades an dem Sonnenrad zusätzliche Drehungen bewirken zu können, so daß bei einer bestimmten Winkelstellung des Planetenträgers dem Greiforgan eine korrespondierende Winkelstellung zugeordnet werden kann, also die Bahn des Greiforgans nicht zwingend einer Hypozykloidenbahn folgt, sondern in weiten Grenzen beeinflußbar und damit optimierbar ist, so daß die Spitzen einer Hypozykloidenbahn nicht ausgefahren werden müssen und auch ein Formatwechsel einfach durch geeignete Ansteuerung des Sonnenrades über die Antriebseinheit möglich ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, daß die Antriebseinheit durch ein Schrittschaltgetriebe gebildet ist. Zum Zwecke einer größeren Flexibilität ist es aber bevorzugt, wenn die Antriebseinheit durch einen Servomotor gebildet ist, der ohne feste mechanische Vorgaben, wie diese bei einem Schrittschaltgetriebe existieren, die Drehlage des Sonnenrades in beliebigen Schritten und mit beliebiger Geschwindigkeit verändern kann, daß also der Servomotor zur schrittweisen Beeinflussung der Drehlage des Planetenteils vorgesehen ist.

Der apparative Aufwand ist dadurch reduziert, daß dem Planetenträger nur genau eines der Planetenteile zugeordnet ist, wobei dies ohne Reduzierung der Arbeitsleistung der Vorrichtung ermöglicht wird durch die Verkürzung der von dem Greiforgan zu durchlaufenden Bahn. Da nur ein Planetenteil vorhanden ist, kann die durch den Servomotor bestimmte Drehlage des Sonnenrades genau auf das Greiforgan abgestimmt sein, so daß insbesondere keine symmetrische Bahn des Greiforgans durchlaufen werden muß, wie dies Vorraussetzung wäre bei der Verwendung einer größeren Anzahl im Planetenträger gelagerter Planetenteile.

Bevorzugt ist weiterhin, wenn die Bahn des Greiforgans genau zwei Strecklagen aufweist, da diese beiden Strecklagen erforderlich sind für die Entnahme der Faltschachtel aus dem Magazinschacht und die Abgabe der Faltschachteln in die Förderzellen der Förderers, weitere Strecklagen aber zur Erhöhung des Platzbedarfes führen würden.

Zweckmäßigerweise schließen die beiden Strecklagen einen Winkel von 120° miteinander ein, um so zu berücksichtigen, daß der Magazinschacht geneigt zur Vertikalen ausgerichtet ist, damit unter der Wirkung der Schwerkraft der Stapel der Faltschachteln gegen die Magazinschachtmündung gepreßt wird.

Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Förderzelle aus mindestens einem schiebenden Mitnehmer und einem voranlaufenden Mitnehmer gebildet ist, und daß die mittels der Drehung des Sonnenrades bestimmte Bahn der Faltschachtel diese zum Aufrichten gegen den schiebenden Mitnehmer führt. Bei dieser Vorrichtung ist besonders vorteilhaft, daß unabhängig von dem Format der Faltschachtel mit der geeignet gestalteten Bahn die Aufrichtung durch den schiebenden Mitnehmer erfolgt, also kein zusätzlicher apparativer Aufwand erforderlich ist, um während des Durchlaufens der Bahn durch das Greiforgan zugleich auch die Faltschachtel aufzurichten. Günstig ist weiterhin, wenn jede Förderzelle aus mindestens einem schiebenden und einem voranlaufenden Mitnehmer gebildet ist, und wenn die mittels der Drehung des Sonnenrades bestimmte Bahn der different öffnenden Faltschachtel diese zum Aufrichten gegen den voranlaufenden Mitnehmer führt, so daß durch die gezielte Beeinflussung der Drehlage des Sonnenrades der weitere Vorteil erzielt ist, daß auch different öffnende Faltschachteln, bei denen also die durch den Mitnehmer zu beaufschlagende Seitenwand in Förderrichtung des Förderers abgeknickt ist, aufgerichtet werden können durch Führung der Bahn des Greiforgans gegen den voranlaufenden Mitnehmer.

Durch die dem Sonnenrad zugeordnete Antriebseinheit können der Drehwinkel, die Drehgeschwindigkeit und der Drehsinn frei gewählt werden, wobei es aber im Sinne einer geringeren Belastung der Antriebseinheit bevorzugt ist, wenn der Drehsinn für die Drehung des Sonnenrades konstant ist und lediglich die Drehgeschwindigkeit sowie die Drehwinkel beeinflußt werden.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung für die Entnahme von Faltschachteln aus einem Magazinschacht und deren Übergabe an einen Förderer,

2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 am Anfang eines Entnahme- und Übergabezyklus bei der Entnahme einer Faltschachtel aus dem Magazinschacht,

3 eine der 2 entsprechende Darstellung kurz nach der Entnahme der Faltschachtel aus dem Magazinschacht,

4 eine der 2 entsprechende Darstellung in einem gegenüber 3 späteren Stadium des Zyklus,

5 eine der 2 entsprechende Darstellung in einem späteren Stadium des Zyklus, in dem durch Vorwärtsdrehung des Sonnenrades das Greiforgan radial nach innen verstellt und eine Spitze einer Hypozykloidenbahn unterdrückt ist,

6 eine der 2 entsprechende Darstellung in einem Stadium des Zyklus kurz vor Aufrichtung der Faltschachtel an dem schiebenden Mitnehmer des Förderers,

7 eine der 2 entsprechende Darstellung während der Ausrichtung der Faltschachtel durch den schiebenden Mitnehmer des Förderers,

8 eine der 2 entsprechende Darstellung während der Abgabe der Faltschachtel in die Förderzelle mit der unteren Strecklage des Greiforgans, und

9 eine der 2 entsprechende Darstellung mit der Rückkehr des Greifers in die obere Strecklage entsprechend 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 1 dient der Entnahme von flach zusammengelegten Faltschachteln 2 aus einem gegenüber der Vertikalen geneigten Magazinschacht 3, wobei die Faltschachtel 2 nach der Entnahme zu einem Förderer 4 transportiert wird, der mehrere Förderzellen 5 aufweist, die durch schiebende Mitnehmer 6 und durch vorauslaufende Mitnehmner 7 gebildet sind, die zwischen sich die während der Übergabe aufgerichtete Faltschachtel 2 aufnehmen.

Die Vorrichtung 1 weist einen um eine Sonnenachse 8 drehbaren und antreibbaren Planetenträger 9 auf, in dem ein um eine zur Sonnenachse 8 exzentrische und zu ihr parallele Planetenachse 10 drehbares Planetenteil 11 gelagert ist, das an seinem freien Ende ein Greiforgan 12 zum Ergreifen der Faltschachtel 2 aufweist sowie ein mit der Planetenachse 10 koaxiales Planetenrad 13 trägt, das mit einem zur Sonnenachse 8 koaxialen Sonnenrad 14 gekoppelt ist, wobei in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel die Kopplung direkt über einen Treibriemen 15 erfolgt, aber auch indirekt über ein Zwischenrad realisiert sein kann. Zur gezielten Beeinflussung der Drehlage des Planetenteils 11 ist dem Sonnenrad 14 eine Antriebseinheit 16 zugeordnet, die durch einen Servomotor realisiert ist, mit dem der Drehsinn, der

Drehwinkel sowie die Drehgeschwindigkeit des

Sonnenrades 14 verändert werden können, so daß die durch die Drehung des Planetenträgers 9 verursachte Drehung des Planetenteiles 11 zusätzlich durch die Drehung des Sonnenrades 14 überlagert wird, um so in weiten Grenzen die Bahn des Greiforgans 12 gezielt zu gestalten und in dem Sinne zu optimieren, daß die Spitzen einer Hypozykloidenbahn nicht ausgefahren werden müssen, sondern eine Verkürzung der Bahn des Greiforgans 12 eintritt mit der damit verbundenen Reduzierung des Raumbedarfes und der Zeit für einen Bahnumlauf. Die 2 bis 9 zeigen schematisch einen vollen Umlauf des Greiforgans 12, das sich in Richtung des Pfeiles G um die Planetenachse 10 des Planetenrades 13 dreht, während der Planetenträger 9 sich in Richtung P um die Sonnenachse 8 dreht. Durch die Verdrehung des Sonnenrades 14 mittels des Servomotors folgt die Bahn des Greiforgans 12 der in den 2 bis 9 dargestellten Trajektorie 17, die sich durch ihre Kürze auszeichnet. Diese Trajektorie 17 ist asymmetrisch, so daß dem Planetenträger 9 nur eines der Planetenteile 11 zugeordnet ist, wobei die Bahn des Greiforgans 12 zwei in den 2 und 8 dargestellte Strecklagen 18 aufweist, die einen Winkel von 120° miteinander einschließen. In dem in den 2 bis 9 dargestellten Zyklus erfolgt das Aufrichten der aus dem Magazinschacht 3 durch das Greiforgan 12 entnommenen Faltschachtel 2 durch deren Anlage an dem schiebenden Mitnehmer 6 der Förderzelle 5, wobei durch die Antriebseinheit 16 allerdings auch die Bahn so gestaltet werden kann, daß eine different öffnende Faltschachtel 2 gegen den voranlaufenden Mitnehmer 7 geführt wird, um so die in Förderrichtung des Förderers 4 voranstehende Seitenwand abzuknicken.

Claims

Vorrichtung für die Entnahme von flach zusammengelegten Faltschachteln (2) aus einem Magazinschacht (3) und deren Übergabe in einen Förderer (4) mit jeweils eine Faltschachtel (2) aufnehmenden Förderzellen (5), bestehend aus einem um eine Sonnenachse (8) drehbaren und antreibbaren Planetenträger (9), einem Planetenteil (11), das um eine zur Sonnenachse (8) exzentrische und mit ihr parallele Planetenachse (10) drehbar am Planetenträger (9) gelagert ist und ein Greiforgan (12) sowie ein mit der Planetenachse (10) koaxiales Planetenrad (13) trägt, das direkt oder indirekt mit einem zur Sonnenachse (8) koaxialen Sonnenrad (14) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur gezielten Beeinflussung der Drehlage des Planetenteils (11) dem Sonnenrad (14) eine Antriebseinheit (16) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (16) durch ein Schrittschaltgetriebe gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (16) durch einen Servomotor gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor zur schrittweisen Beeinflussung der Drehlage des Planetenteils (11) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Planetenträger (9) nur genau eines der Planetenteile (11) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn des Greiforgans (12) zwei Strecklagen (18) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Strecklagen (18) einen Winkel von 120° mit einander einschließen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Förderzelle (5) aus mindestens einem schiebenden Mitnehmer (6) und einem voranlaufenden Mitnehmer (7) gebildet ist, und daß die mittels der Drehung des Sonnenrades (14) bestimmte Bahn der Faltschachtel (2) diese zum Aufrichten gegen den schiebenden Mitnehmer (6) führt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Förderzelle (5) aus mindestens einem schiebenden Mitnehmer (6) und einem voranlaufenden Mitnehmer (7) gebildet ist, und daß die mittels der Drehung des Sonnenrades (14) bestimmte Bahn der different öffnenden Faltschachtel (2) diese zum Aufrichten gegen den voranlaufenden Mitnehmer (7) führt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehsinn für die Drehung des Sonnenrades (14) konstant ist.