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Greiferkopf für eine Maschine zum selbsttätigen Handhaben von Flaschen
od. dgl.
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Die Erfindung betrifft einen Greiferkopf zum selbsttätigen Handhaben
von Flaschen od. dgl., insbesondere zum Einsetzen in Behälter, mit einem Greiferorgan
und einer Vorrichtung zum Führen der Flaschen od. dgl., die vom Greiferkopf getragen
und durch einen mit elastisch verformbaren Lamellen od. dgl. versehenen Support
gebildet ist, wobei sich die Lamellen nach unten erstrecken und derart zueinander
konvergieren, daß sie eine Art Trichter bilden, und derart in das Innere des Behälters
od. dgl. eingreifen, daß sie die Flaschen in ihrer Abwärtsbewegung führen.
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In Maschinen oder Einrichtungen zum selbsttätigen Einsetzen von Flaschen
in Behälter werden seit langem Greiferköpfe verwendet, die die z. B. auf ein Förderband
aufgestellten Flaschen an den Hälsen ergreifen und in die zu ihrer Aufnahme dienenden
Behälter führen. Damit die Handhabung der Flaschen ohne Bruch und mit einem Mindestmaß
an Lärm vor sich geht, müssen die Greiferköpfe die Flaschen so sacht wie möglich
in die Aufnahmebehälter einbringen. Sie müssen deshalb die gesamte Abwärtsbewegung
der Flaschen mitmachen und sie erst dann freigeben, wenn ihr Boden auf dem Behälterboden
angelangt ist.
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Wenn es sich um starre Behälter handelt, z. B. um Holzkästen, bereitet
dieser Arbeitsgang keinerlei Schwierigkeiten.
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Werden dagegen halbstarre Verpackungen, wie Kartonbehälter und insbesondere
im Inneren mit Zellen versehene Kartonbehälter, verwendet, kommt es sehr häufig
vor, daß die Wände dieser Behälter oder dieser Zellen nicht genau vertikal ausgerichtet
sind, so daß sie beim Einbringen der Flaschen ein gedrückt und zerrissen werden.
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Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde vorgeschlagen, Führungsorgane
aus federnden Lamellen zu verwenden, die eine Art Trichter bilden, der vor dem Einführen
der Flaschen in den oberen Teil der Kartonbehälter eingebracht wird. Diese Führungsorgane
sind im allgemeinen fest mit dem Greiferkopf derart verbunden, daß sie seine Vertikalbewegung
mitmachen. Jedoch weisen diese Führungsorgane bei den bekannten Vorrichtungen den
Nachteil auf, daß sie die normale Arbeit der Greiferköpfe behindern, d. h., sie
können die Flaschen in ihrer Abwärtsbewegung nicht bis zum Ende begleiten, nämlich
bis zu dem Augenblick, in dem ihre Böden den Boden des Behälters berühren. Dadurch
ist man gezwungen, die Flaschen loszulassen, wenn sie in den Trichter eintreten.
Die Flaschen fallen dann auf den Behälterboden, so daß sie leicht zerbrechen können.
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Das bedeutet nicht nur Materialverlust, sondern führt auch zu einer
Betriebsstörung.
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Diese erheblichen Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt,
daß die Führungsvorrichtung am Greiferkopf derart vertikal gleitend befestigt ist,
daß sie aus einer angehobenen Stellung, bei der die Lamellen außen an den einzelnen
Greifern anliegen und die Öffnungen derselben freigeben, in die die Flaschen od.
dgl. eindringen, in eine Führungsstellung verschiebbar ist, in der die Lamellen
die von den Greiferorganen erfaßten Flaschen od. dgl. umschließen und die Böden
der Flaschen untergreifen.
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Der erfindungsgemäße Greiferkopf zeichnet sich weiterhin dadurch
aus, daß der Support der Führungsvorrichtung mit einer Stange, einem Bügel od. dgl.
fest verbunden ist, der mit einer Rolle versehen ist, die sich auf einer Nockenbahn
verschiebt, deren Profil so ausgebildet ist, daß sie die Vorrichtung, kurz bevor
die Flaschen in den zu ihrer Aufnahme bestimmten Behälter eintreten, in Führungsstellung
bringt und sie in eine zurückgezogene Stellung zurückführt, wenn die Flaschen im
Behälter abgestellt sind.
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Zum Erfassen der Flaschen wird die Führungsvorrichtung in eine angehobene
Stellung gebracht, wobei die Lamellen auf den Wänden der Greiferorgane
aufliegen.
Dann wird der Greiferkopf auf die Flaschen derart abgesenkt, daß jedes Greiferorgan
einen Flaschenhals überdeckt und ergreift. Daraufhin wird die Führungsvorrichtung
relativ zum Greiferkopf nach unten verschoben, wobei die Lamellen an den Wänden
der Flaschen entlanggleiten, bis ihre unteren Enden merklich über die Böden der
Flaschen hinausragen. Dank ihrer federnden Eigenschaften nehmen die unteren Enden
der Lamellen wieder ihre ursprüngliche Gestalt an, d. h., sie bilden unterhalb der
Flaschen eine Art Trichter. Daraufhin wird die Einheit von Greiferkopf und Führungsvorrichtung
in eine solche Lage abgesenkt, daß die unteren Teile der Lamellen in den zur Aufnahme
der Flaschen bestimmten Karton oder in die Zellen dieses - Kartons eingreifen. Wenn
die federnden Organe genügend weit eingebracht worden sind, setzt der Greiferkopf
allein seine Abwärtsbewegung fort, wobei die Führungsorgane eine solche Aufwärtsbewegung
relativ zum Greiferkopf durchführen, daß der untere Teil der Lamellen den Unterteil
der Flaschen freigibt und wieder, aber diesmal von unten nach oben, an ihren Wänden
entlanggleitet. Die Abwärtsbewegung des Greiferkopfes kann dann fortgesetzt werden,
bis die Böden der Flaschen mit dem Boden des Behälters in Berührung kommen.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß
die Greiferköpfe die Abwärtsbewegung der Flaschen mitmachen, bis ihre Böden den
Behälterboden berühren; folglich fallen die Flaschen bei beendigtem Einsetzen in
die Behälter nicht herunter, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist.
Dadurch werden Bruch und Lärm vermieden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die auf einem Greiferkopf aufgebracht ist und in bezug auf letzteren eine Hochstellung
einnimmt, F i g. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g.
1, F i g. 3 eine Ansicht entsprechend derjenigen gemäß Fig. 2, wobei sich die Flasche
in angehobenem Zustand befindet, Fig. 4 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Hoehstellung in bezug auf den Greiferkopf
einnimmt, F i g. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4, Fig. 6 eine
Ansicht entsprechend derjenigen gemäß Fig. 5, wobei sich die Flasche in angel hobenem
Zustand befindet, Fig.7 eine Ansicht entsprechend derjenigen der Fig. 1, wobei die
Vorrichtung ihre Tiefstellung in bezug auf den Greiferkopf einnimmt, F i g. 8 eine
Ansicht entsprechend denjenigen der Fig. 1 und 7, wobei die Vorrichtung gerade ihre
Aufwärtsbewegung in bezug auf den Greiferkopf durchführt, Fig.9 im verkleinerten
Maßstab eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auf -einen Greiferkopf
aufgebracht ist, wobei deren Antriebsorgane dargestellt sind, Fig. 10 eine perspektivische
Ansicht einer Vorrichtung zum Einbringen eines Satzes Flaschen in einen Kasten,
Fig.
11 im verkleinerten Maßstab eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, die
auf einen Greiferkopf aufgebracht ist, wobei deren Antriebsorgane dargestellt sind,
und F i g. 12 eine Draufsicht auf eine einem Greiferkopf mit veränderlichem Schritt
zugeordnete Vorrichtung.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist ein zylindrische Greiferorgane
2 aufweisender Greiferkopf 1 mit einem Gitter mit quadratischen Maschen 3 versehen,
wobei die Seite jeder Masche geringfügig größer als der Durchmesser der Organe 2
und gegebenenfalls der Flasche »B« ist. Das Gitter selbst ist mit Fingern 4 od.
dgL ausgestattet, die in bezug auf dessen Ebene vertikal angeordnet und die geringfügig
kürzer als die Höhe der Greiferorgane 2 sind, so daß die Finger 4 die Grellerorgane
2 völlig umschließen, wenn das Gitter 3 seine Höchststellung in bezug auf den Greiferkopf
einnimmt, d. h. sich in der in F i g. 1 dargestellten Lage befindet.
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Diese Finger 4 bestehen beispielsweise aus Blattfedern aus gehärtetem
Stahl oder jedem anderen Material mit federnden Eigenschaften. Weiterhin ist der
untere Teil 4' dieser Finger 4 in Richtung auf die Maschenmitte zu derart gekrümmt,
daß diese Teile 4' in Bezug zueinander konvergieren, wenn sie keiner Spannung unterliegen.
Die Gesamtheit der auf ein und derselben Masche befestigten Finger weist also bei
fehlender Spannung die ungefähre Form eines Trichters, d. h. eines Kegelstumpfes,
auf, dessen kleine Basis die untere Basis darstellt, wobei dieser Trichter nach
oben zu durch eine Art Zylinder verlängert ist Die Zahl der Finger 4 ist beliebig,
und sie können auch auf beliebige Weise auf den Seiten der Gittermaschen 3 verteilt
sein.
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Es sind vorzugsweise vier Finger vorgesehen, die in den Mittelpunkten
der Seiten jeder Gittermasche festgelegt sein können, wie dies in den F i g. 2 und
3 dargestellt ist. Die Zellen des Kastens C, die zur Aufnahme der Flaschen B dienen,
haben im wesentlichen die gleiche Ausbildung und die gleichen Abmessungen wie die
Gittermaschen, und es ist ersichtlich, daß jeder Finger 4 mit einer der Wände dieser
Zellen zusammenwirkt.
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Die Finger 4 können ebensogut nahe der Ecken der Gittermaschen befestigt
sein, wie in den Fig.4 bis 6 dargestellt ist. In diesem letzteren Fall treffen die
Finger bei der Abwärtsbewegung in die Kiste auf die Winkelteile dieser Zellen auf.
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Das Ende 5 jedes Fingers 4 kann auch derart gekrümmt sein, daß das
Umschließen der Wände der Flaschen B bzw. der Greiferorgane2 erleichtert ist.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Das -Gitter 3 wird
in die Hochstellung in bezug auf den Greiferkopf gebracht, bevor dieser die Flaschen
von oben umschließt, um sie zu ergreifen, und es verbleibt in dieser Stellung, bis
der Greiferkopf nach seiner Abwärtsbewegung und dem Ergreifen der Flaschen letztere
über den zu deren Aufnahme dienenden (Fig. 1) Kasten C bringt. Befindet sich der
Greiferkopf über dem Kasten (s. F i g. 7), wird das Gitter 3 gesenkt, bis es die
tiefste Stellung in bezug auf den Kopf erreicht hat; in dieser Stellung nimmt der
untere Teil 4' der Finger 4, der über den Bodenteil der Flaschen B vorsteht, seine
natürliche Form ein, d. h., er biegt sich in Richtung der Flaschenachse.
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Nun wird das Ganze, d. h der eigentliche Greiferkopf
1,
die Flaschen B und das Gitter 3, in die in Fig. 7 dargestellte Lage gesenkt. Es
ist ersichtlich, daß jeder Flasche bei deren Abwärtsbewegung der Trichter vorangeht,
der unterhalb von ihr durch die konvergierenden Teile 4' der Finger 4, gebildet
ist, so daß, wenn die eine Wand A des Kastens durch Verformung in Richtung auf den
Mittelpunkt zu geneigt ist, die Finger auf Grund ihrer Ausbildung in die Zellen
eindringen und die verformten Wände immer weiter auseinanderrücken, so daß diese
ihre ursprüngliche Form einnehmen müssen. Wenn die Finger 4 in ausreichendem Maße
in die Zellen eingreifen, führen nur die Flaschen ihre von oben nach unten verlaufende
Bewegung weiterhin aus, bis sie den Bodenteil des Kastens erreichen, wo sie vom
Greiferkopf freigegeben werden. Dies wird durch eine relative Bewegung des Gitters
3 erzielt, das in bezug auf den Greiferkopf ansteigt, während dieser weiterhin mit
den Flaschen seine Abwärtsbewegung in bezug auf den Kasten ausführt. Die Finger
4 gleiten zunächst auf den Flaschen, umschließen dann die Greiferorgane 2 und nehmen
hierauf die relative Stellung gemäß F i g. 1 wieder ein.
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Zur selbsttätigen Erzielung dieser Bewegung ist das Gitter fest mit
einer Stange 6 verbunden, die an ihrem oberen Teil mit einer Rolle7 versehen ist,
welche auf einer Nockenbahn 9 entsprechenden Profils verstellbar ist, wobei diese
Nockenbahn oberhalb der Nockenbahn 10 angeordnet ist, die über die Rolle 11 die
von oben nach unten verlaufende Bewegung des eigentlichen Greiferkopfes steuert
(vgl.
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Fig. 9).
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Entsprechend der Ausführungsform gemäß den Fig. 10 und 11 besteht
die dem Greiferkopf zugeordnete Führungsvorrichtung aus einem Rahmen 12, der an
seinen vier Seiten vier Zungen 13 a, 13 b, 13 c, 13 d trägt, letztere sind vertikal
zur Rahmenebene angeordnet, und sie sind geringfügig kürzer als die Höhe der Greiferorgane
2, so daß - wenn der Rahmen 12 seine Höchststellung in bezug auf den Greiferkopf,
d. h. die Stellung gemäß F i g.11, einnimmt - diese Zungen die am Umfang liegenden
Greiferorgane völlig umschließen.
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Ebenso wie die Finger 4 sind auch die Zungen 13 a, 13 b, 13 c, 13
d aus gehärtetem Stahl oder einem anderen beliebigen elastisch verformbaren Werkstoff
gefertigt; weiterhin ist ihr unterer Teili3a', 13b', 13c', 13 d' zur Mitte des Rahmens
12 hin gebogen, so daß, wenn ihr unteres Teil keiner Spannung unterliegt, sie in
Bezug zueinander konvergieren. Die Gesamtheit der vier Zungen weist also bei fehlender
Spannung die Ausbildung eines Trichters mit pyramidenförmigem Querschnitt auf, dessen
kleinste Basis die untere Basis bildet.
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Das untere Ende jeder Zunge kann ebensogut eine gekrümmte Form aufweisen,
um das Umschließen der Flaschenwände oder der Greiferorgane zu erleichtern.
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Die Arbeitsweise dieser Führungsvorrichtung entspricht der vorstehend
beschriebenen: Nachdem der Greiferkopf einen Satz Flaschen B ergriffen hat und über
dem zu füllenden Kasten C angekommen ist (Fig. 11), wird der Rahmen 12 in bezug
auf den Greiferkopf gesenkt, bis er seine Tiefstellung erreicht hat, in der die
unteren Teile 13 a', 13 b', 13 c', 13 d', der Zungen 13 a, 13 b, 13 c, 13 d, die
über den Flaschenboden vorstehen, ihre natürliche Form wieder einnehmen, d. h. sich
in Richtung auf die
Rahmenachse zu biegen. Wenn dann das aus dem eigentlichen Greiferkopf
und der Führungsvorrichtung bestehende Ganze gesenkt wird, geht dem Flaschensatz
bei seiner Abwärtsbewegung der Trichter voran, der unterhalb davon von den konvergierenden
Teilen 13 a', 13 b', 13 c', 13 d' der Zungen gebildet ist.
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Zur selbsttätigen Erzielung der vertikalen Verschiebebewegungen der
Vorrichtung in bezug auf den Greiferkopf ist der Rahmen 12 fest mit einem Bügel
14 verbunden; dieser trägt an seinem oberen Teil eine Rolle 15, die auf einer Nockenbahn
16 verschiebbar ist, deren Profil demjenigen der Nockenbahn 9 entspricht.
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Gemäß der Ausführungsform nach F i g. 12 für Greiferköpfe mit veränderlichem
Schritt besteht die Vorrichtung aus einer Reihe gleicher Einzelgitter (im dargestellten
Fall sind es drei): 17, 18, 19, die jeweils eine Reihe Maschen 17 a, 17 b, 17 c,
18 a, 18 b, 18 c, 19 a, 19 b, 19 c bilden. Jede dieser Maschen ist mit elastischen
Fingern 20 od. dgl. versehen, die den Fingern 4 des Gitters 3 entsprechen.
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Die Einzelgitter 17, 18, 19 sind auf ein Führungsorgan aufgebracht,
das aus zwei Senkrechten 21 a, 21b besteht; letztere sind miteinander durch Stangen
22a, 22b od. dgl. verbunden, auf denen jedes Einzelgitter derart angeordnet ist,
daß es parallel zu sich selbst verschiebbar ist.
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Es ist ersichtlich, daß bei Montierung einer derartigen Vorrichtung
auf einen Greiferkopf mit veränderlichem Schritt, wobei jede.Masche ein Greiferorgan
umgibt, eine Verschiebung der die Greiferorgane tragenden Supporte eine Verschiebung
der Einzelgitter zur Folge hat.