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Einrichtung zum rollenen Fortbewegen von mindestens angenähert drehrunden
Körpern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum rollenden Fortbewegen von mindestens
angenähert drehrunden Körpern, mit einem entlang der translatorischen Sewegungsbahn
der Körper angeordneten und in dessen Richtung bewegten Antriebsorgan und hierzu
im wesentlichen parallelen Gegendruckmitteln, wobei die Körper zwischen dem Antrieb
Organ und den Gegen-'druckmitteln abrollen.
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Ausser dem Transport auf einem Förderband oder einer Rollenbahn wird
diese Fortbewegungsart in Produktions- oder Priifanlagen für Gegenstände aller Art;
insbesondere auch-filr Behälter, zuweilen angewendet. Dabei ist es oft erforderlich,
die Körper jeweils an bestimmten Stellen längs ihres Weges zur Durchführung von
Fertigungs- oder Prüfoperationen anzuhalten. Je nach der betreffenden Arbeitsoperation
sollen die Körper während ihren Aufenthaltes in der "Station" gegebenenfalls eine
Eigendrehung ausführen.
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Bekannte Anordnungen zur Lösung dieser Aufgabe beruhen grundsätzlich
auf einem bei der Station angebrachten Steuermechanismus, welcher periodisch in
Abhängigkeit vom Durchlaui der Körper bewegt wird, um die Körper einzeln aufzuhalten
und nach beendigter Arbeitsoperation wieder freizugeben. Versucht man im Interasse
einer guten Ausnützung der Anlage die Durchlaufgeschwindigkeit der Körper zu steigern,
so stöest man mit derartigen Anordnungen jedoch bald auf Schwierigkeiten. Abgesehen
vom Aufwand für die oszillierenden Bewegungen des Steuermechantsmus ist vor allem
das brtske Anhalten der Körper störend, so insbesondere im Falle von Glasgefässen;
wegen der dabei auftretenden Schlagbeanspruchung und der resultierenden Abnützung
der Maschinenteile muss die Durchlaufgeschwindigkeit notgedrungen beschränkt bleiben.
Soll den Körpern in der Station eine Eigendrehung erteilt werden, so ergeben sich
zusätsliche Komplikationen, die Einspannen der
Beschleunigen und
Verzögern der Rotation usw. Zwar ist es möglich, für die Rotation an Ort das Antriebsorgan
für die Rollbewegung zu verwenden, doch ifit in diesem Fall die Drehgesohwindieit
begrenzt, und die Verweilzeit der Körper in der Station, während welcher sie die
von der Arbeitsoperation geforderte Rotation ausführen (z.B. eine volle Umdrehung),
lässt sich nicht abkürzen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Schwierigkeiten
beim taktmässigen Fortbewegen der Körpar zu überwinden und mit einfaohen Mitteln
eine Bewegungseinrichtung zu schaffen, bei der jede brüske, schlagartige Aenderung
im Bewegungsablauf der Körper vermieden wird, was insbesondere eine beträchtliche
Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit erlaubt, Die erfindungsgemässe Einrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckmittel längs der Bewegungsbahn zwischen
ruhenden Abschnitten mindestens ein angetriebenes Gegendruckorgan aufweisen, welches
eine zur Bewegung des Antriebeorgan gegenläufige Bewegung ausfUhrt, um den Körpern
bei ihrem Durchlauf vorübergehend eine beschleunigte Rota tionsbewegung bei gleichzeitiger
Verlangsamung der Translationsbewegung zu erteilen.
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Nachstehend werden in Verbindung mit der Zeichnung verschiedeus Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben.
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Fig. 1 ist die Dreufsicht auf eine Bewegungseinrichtung, Fig. 2 ist
ein Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 zeigt schematisch ein
weiteres Ausführungsbeispiel im Grundrise.
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Die Einrichtung nach Figuren 1 und 2 dient vorzugsweise zum Fortbewegen
von zylindrischen Glasgefässen, um diese im Produktionsablauf an verschiedenen Prüfstationen
torbeizuführen, wo sie auf etwaige Mängel, wie Risse, Dimensionsabweichungen, Fremdkörper
usw. untersubht werden. Die Einrichtung ist seitlich neben einem Förderband 10 angeordnet,
auf welchem die Behälter 5 herangeführt werden und auf das ie nach Durchlaufen der
Prüfstationen der abgegeben werden. die auf dem Förderband 10 von links in Fig.
1 herangeführten Behititer 5 laufen auf einer Kante 13 einer Platte 12 auf. Sie
werden dort von Armen 32 eines Sternrades 30 erfasst, dessen Drahgeschwindigkeit
auf die Fördergeschwindigkeit des Bandes 10 abgestimmt ist. Die Arme 32 führen sodann
die Behälter 5 an Führungsschienen 14 und 20 entlang, die einander überlappen und
die Behälter vom Förderband 10 weg auf eine Gleitplatte 26 lenken. Dem Sternrad
30 kommt die Aufgabe zu, die in mehr oder weniger unregelmässiger Folge eintreffenden
Behälter 5 in einem bestimmten Takt in die Bewegungseinrichtung einzuführen; einzelne
"Plätze" zwischen den Armen 32 können dabei natürlich je
nach Anlieferung
der Behälter unbeeetst bleiben. Die auf gleicher KShe wie das Transportband 10 befindliche
Gleitplatte 26 führt im Bogen vom Band 10 weg und weiter rechts in Pig. 1 wieder
zum Transportband hin. An dieeer Stelle ist ein zweites Sternrad 30' vorgesehen,
welches die Behälter 5 wieder übernimmt und auf das Band 10 zurückleitet.
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Diesem Sternrad 30' sind wiederum gebogene Führungsschienen 20 und
14 zugeordnet.
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Die Bahn, welche die Körper 5 in der Einrichtung über der Gleitplatte
26 durchlaufen, ist in Fig. 1 strichpunktiert eingetragen und mit 7 bezeichnet.
An bestimmten Stellen längs dieser Bahn sind die verschiedenen Prüfeinrichtungen
- im vorliegenden Fall deren vier (nicht dargestellt) -angeordnet, in deren Bereich
die Behälter während einer bestimmtion Zeit verweilen sollen, bis die betreffende
Prüfoperation beendet ist. Für die verschiedenen Prüfungen ist es dabei erforderlich,
dass die Behälter in der Jeweiligen Prüfstation mindestens eine volle Umdrehung
um ihre Achse ausführen.
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Auf ihrer kreisbogenförmigen Bahn 7 vom Sternrad 30 eum Sternrad 30'
werden die Behälter 5 in einer Rollbewegung an den PrUistationen vorbeigeführt.
Als Antriebsorgan für die Rollbewegung entlang der tranelatorisohen Bewegungsbahn
7 dient ein zentrales Reibrad 40, welches vorzugsweise au
zwei gleichgrossen,
übereinander auf einer Achse 42 sitzenden Scheiben besteht. Um die Behälter dabei
ständig in Berührung mit dem Rand des Antriebsrades 40 zu halten, sind Gegendruckmittel
vorgesehen, die in einem dem Durchmesser der Behälter angepassten Abstand rings
um das Rad 40 angeordnet sind. Diese Gegendruckmittel sind einerseite durch Kufenpaare
70, 71 und andererseits durch Reibräder 50 gebildet, die letzteren befinden sich
längs der Bewegungebahn 7 im Bereich der Prüfstationen und jeweils zwischen zwei
Kufenpaaren 70, 71. Die Reibräder 50 bestehen vorzugsweise ähnlich wie das Antrieberad
40 Je aus zwei gleichgrossen, übereinander auf einer gemeinsamen Achse 52 sitzenden
Scheiben. Sie ragen mit ihrem dem Antriebsrad 40 zugekehrten Rand leicht über die
Kufen 70, 71 vor und sind im angegebenen Dreheinn angetrieben, so dass der genannte
Rand eine zum Antriebsrad 40 gegenläufige Bewegung ausführt.
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Die Rollbewegung der Behälter 5 vom Sternrad 30 zum Sternrad 30' ist
grundsätzlich aus einer Translationsbewegung - Verschiabung der Körperachse länge
der Bahn 7 - und einer Rotation um die Behälterachse zusammengesetzt. Im Bereich
der ruhenden Kufen ist diese Rollbewegung allein durch dir Umfangsgeschwindigkeit
des Rades 40 bestimmt. Sobald die Behälter 5 Jedoch auf einem Reibrad 50 auflaufen,
so verändert sich das Verhältnis zwischen diesen beiden Bewegungskomponenten: Infolge
der gegenläufigen Bewegung des Reibrades wird die Rotationsbewegung der Behälter
beschleunigt,
während sich gleichzeitig die Translationsbewegung
verlangsamt. Durch Wahl der Umfangsgescliwindigkeit des Reibrades 50 in bezug auf
diejenige des Antriebsrades 40 lassen sich die Verhältnisse innerhalb weiter Grenzen
bestimmen und den Erfordernissen der Jeweiligen Arbeitsoperation in der betreffenden
Station anpassen. Vorzugsweise liegt die Umfangegeschwindigkeit des Reibrades 50
nur wenig unter derjenigen des Rades 40, so dass die Behälter 5 bei nur geringfügiger
translatorischer Verschiebung eine beschleunigte Sigendrehung ausführen. Die Länge
des über die Kufen vorstehenden Bogenabschnittes des Reibrades 50 wird so bemessen,
das der Behälter 5 während des langsamen Vorbeiwanderns die erforderliche Anzahl
Umdrehungen ausführt, bis er auf das anschliessende Kufenpaar aufläuft. In der Praxis
ist für die meisten Arbeitsoperationen nur eine einzige volle Umdrehung erforderlich,
während welcher die geringftitge translatorische Verechietung nicht ins Gewicht
fällt. Andererseite ist es natürlich möglich, Jeweils nach Auflaufen eines Behälters
5 die Umfangsgeschwindigkeit des Reibrades 50 vorübergehend bis auf diejenige des
Antriebsrades 40 zu erhöhen, so dass der Behälter während dieser Zeit an Ort, d.h.
ohne jede translatorische Verschiebung rotiert. Die vom Sternrad 30 bestimmte Taktfolge
ist selbstverständlich auf die Verweilzeit der Behälter in den Stationen und die
Verschiebungsdauer von Station zu Station abzustimmen.
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Es ist zweckmässig, die Gegendruckmittel in bezug auf das Antriebsrad
federnd nachgiebig zu lagern. Die Achsen 52 der Reibräder 50 sind beim dargestellten
Ausführungsbeispiel zu diesem Zweck auf je einem Schwenkhebelpaar 64 gelagert, wobei
die Schwenkhebel von je zwei aufeinanderfolgenden Reibrädern auf einer gemeinsamen,
feststehenden Achse 60 sitzen. Die Schwenkhebel werden mittels Zugfedern 682 welche
bei 69 verankert sind, in Berührung mit einstellbaren Anschlägen 66 gehalten, welche
die Ruhelage der Reibräder 50 in bezug auf das Antriebsrad 40 bzw auf die Kufen
70, 71 bestimmen. Der Antrieb der Reibräder 50 erfolgt zweckmässigerweise von der
Achse 60 aus, wie mit den Rädern und 58 schematisch angedeutet ist. Der Antrieb
des des 62 kann dabei je nach den Erfordernissen vom Antrieb des zentralen Rades
40 (Rad 48) abgeleitet sein, oder es können für die Reibräder unabhängige und gegebenenfalls
variable Antriebsmittel vorgesehen sein.
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Bie Kufen 70 und 71 sitzen auf : Je einem Träger 72 bzw. 74.
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Die beiden Träger sind gemeinsam an einem Schwenkarm 76 befestigt,
welcher auf einer Schwenkachse 77 gelagert ist.
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Eine am Arm 76 angreifende Zugfeder 78 hält den Arm in BerUhrung mit
einem einstellbaren Anschlag 79, welcher die Ruhelage der Kufen 70 und 71 bestimmt.
Die Kufe 70 ist auf dem Träger 72 radial verschiebbar befestigt und dadurch gegenüber
der Kufe 71 einstellbar. Um ein kontinuierliches
Abrollen der Behälter
sicherzustellen, ist eine gewisse Ueberlappung zwischen benachbarten Kufenpaaren
in der Abrollrichtung von Vorteil. (Einige Einzelheiten an den Kufen sind in der
Pig. 1 der besseren Ueberioht halber nur im Bereich der Schnittebene eingezeichnet.)
Die beschriebene nachgiebige Lagerung dor Gegendruckiii.ttel bietet Gewähr für den
einwandfreien Durchlauf von Behältern, welche gewisse Toleranzabweichungen im Durchmesser
oder - beabeichtigte oder unbsabsichtigte-UnCbenheiten an der Aussenfläche aufweisen.
BB lassen sich aber auch Gegenstände durch die Einrichtung hindurchführen, welche
von vornherein keinen kreisförmigen sondern z.B. elliptischen Querschnitt aufweisen.
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Die Umstellung der Einrichtung auf andere Solldurchmesser der durchlaufenden
Gegenstände erfolgt im Bereich des Antrieberades 40 durch Veränderung der Anschläge
66 bzw. 79 oder bei grösseren Durchmesser-Aenderungen durch Auswechseln des Antriebsrades
40 den ein solches mit anderem Durchmesser. Im Bereich des Ein-und Auslaufs der
Behälter erfolgt diese Anpassung durch Verschieben der Pührungesohienen 14 und 20
bzw. deren Montageplatten 12 und 22 gegenUber der Drehachse des Sternrades 30 bzw.
30'. Die Puhrungeschienen 14 sind bei 15 auf der Montageplatte 12 angelenkt und
können mittels eines Stellhebels 18, der mit einer Lasche 16 mit der Schiene 14
verbunden ist, auf die Lage der Schiene 20 eingeetellt werden. Die Schienen 14 lassen
sich aber im Falle einer vorübergehenden Ausserbetriebsetzung
der
Bewegungseinrichtung auch ganz zurückschwenken, so dass die Behälter 5 auf dem Förderband
10 an der Einrichtung vorbeigeführt werden. Anstelle des Sternrades 30' am Auslauf
und des Sternrades 30 am Einlauf der Körper 5 könnte natürlich auch je ein Reibrad
o.dgl. vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn die Körper bereits in geeigneten,
gleichmässigen Abständen dem Pörderband herangeführt werden.
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Wie die Fig. 2 erkennen lässt, ist auch eine Höhenverstellung der
Antriebarades 40 und dar Gegendruckmittel vorgesehen. Die Achse 42 des Antriebsrades
40 ist zu diesem Zweck in einer Hohlwelle 44 geführt und mit dieser beispielsweise
mittels einer im Eund 46 eitzenden Stellschraube drehverbunden, was eine Einstellung
der Höhenlage der Achse 42 gemeinsam mit den beiden Scheiben des Rades 40 gestattet.
Die untere der beiden Scheiben ist sodann mittels einer Stellschraube auf der Achse
42 gesichert und dadurch einzeln in ihrer Höhenlage bzw. im Abstand zur oberen Scheibe
einstellbar. In analoger Weise ist auch die Höheneinstellung der beiden Scheiben
der Treibräder 50 möglich.
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Die Höhenvertellung der Kufen 70 und 71 erfolgt durch Verchieben ihrer
Trägor 72 bzw. 74 gegenüber den Arm 76 noch Lösen der betreffenden Befestigungsmittel.
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Während bei der beschriebenen Einrichtung nach Figuren 1 2 2 die translatorische
Bewegungsbahn 7 längs eines Kreisbogens verläuft, sind selbstverständlich auch andere
Behnformen möglich, wobei das Antriebsorgan wie auch die Gegendruckmittel entsprechend
auszubilden sind. Die Fig. 3 zeigt
als Beispiel in vereinfachter
Darstellung eine Bewegungseinrichtung mit geradliniger translatorischer Bewegungsbahn
85. Als Antriebsorgan für die Körper 5 dient hier ein (nur teilweise dargestelltes)
von links nach rechts bewegtes Reibungsband, welches vorzugsweise als endlose Schleife
ausgebildet und längs der vorgesehenen Bewegungsbahn 85 an einer feststehenden Schiene
88 geführt ist. Parallel zum Antriebsorgan 86 und in einem dem Durchmeaser der Körper
5 angepassten Abstand eind die ruhenden Gegendruckkufen 90 angeordnet. Diese sind
an einer Stelle unterbrochen und durch ein angetriebenes Gegendruckorgan in Form
einer Bandschleife 92 ersetzt, welche über angetriebene Rollen 94 im angegebenen
Sinne gegenläufig zum Antriebsorgan 86 umläuft. Die Wirkung des angetriebenen Reibungsbandes
92 ist analog derjenigen der Reibräder 50, indem die auf das Band auflaufenden Ktsrper
5 in ihrer Translationsbewegung verzögert und in ihrer Eigendrehung gleichseitig
beschleunigt werden. Das Ausmass der Aenderungen im Bewegungsablauf ist auch hier
durch die Geschwindigkeit der gegenläufigen Bewegung des Bandes 92 bestimmt diese
Geschwindigkeit soll im allgemeinen kleiner und höchstens vorübergehend gleich gross
sein wie diejenige des Antriebsorgans 86, damit überhaupt eine Fortbewegung der
Körper 5 Über das angetriebene Gegendruckorgan 92 hinaua erfolgt. Als angetriebenee
Gegendruckorgan könnte natürlich auch hier gegebenenfalls ein Reibrad wie beim vorangehenden
Ausführungsbeispiel verwendet werden.
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Es ist jedoch nicht Bedingung, dass das angetriebene Gegendruckorgan
eine stetige, umlaufende Bewegung wie das Reibrad 50 oder das Reibband % ausführt.
Grundsätzlich wäre etwa auch eine Gegendruckschiene denkbar, welche parallel zur
translatorischen Bewegungsbahn eine oszillierende Bewegung ausführt, wobei jeweils
der Vorlauf (d .hc gegenläufig zum Antriebsergen bei Anwesenheit eines Körpers und
der Rücklauf (d.h. in gleicher Richtung wie das Antriebsorgan) im Zeitintervall
zwischen zwei Körpern erfolgt.
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Ausser der im Zusammenhang mit der Einrichtung nach Fig. 1 und 2 genannten
Anwendung bei der produktionsprüfung von Glasbehältern sind selbstverständlich auch
andere Anwendungen in grosser Zahl denkbar. Das angetriebens Gegendruckorgan kann
dabei zusätzliche Funktionen ausüben, als Beispiele hierfür seien das Aufbringen
von Etiketten oder das Aufdrucken von Beschriftungen oder dergleichen auf die durchlaufenden
Körper erwähnt. Sodann spielt es keine Rolle, ob die beschleunigte Eigendrehung
der Körper während ihres "Aufenthaltes" in der Station durch die betreffende Arbeitoperation
überhaupt ausgenützt wird; in diesem Zusammenhang ist die Anwendung der Bewegungseinrichtung
für Füllstationen von Behältern zu nennen, wo nur die vorübergehende Verlangsamung
der Translation, nicht aber die gleichzeitige Beschleunigung der Rotation von Bedeutung
ist. Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass auch die Anwendung mit
anderer
räumlicher Lager der durchlaufenden Gegenstande, so z.B. mit horizontaler Achse
möglich ist.
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Die Vorteilo der in verschiedenen Varianten beschriebenen Bewegungseinrichtung
sind offensichtlich: Im beschriebenen Bewegungsablauf treten keinerlei brücke, schlagartige
Aenderungen auf, und zwar weder arj den durchlaufenden Gegenständen selbst noch
an Teilen der Bewegungseinrichtung. Dies erlaubt eine ganz erhebliche Steigerung
der Durchlaufgeschwindigkeit.
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Beispielsweise konnten bei einer Versuchsausführung einer Prüfmaschins
für Glasgefässe bereits Durchlaufgeschwindigkeiten von 5 Gläsern pro Sekunde erzielt
serden, wobei die Glaser in jeder Station 1 1/2 Umdrehungen ausführten. Diese Vorteile
werden mit relativ einfachen konstruktiven Mitteln erreicht.
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Die Aenderungen im Bewegungeablauf treten gewissermassen selbsttätig
beim Eintreffen der Gegenstände an den vorgesehenen Stellen auf, und es sind keine
komplizierten Steuermittel für die einselnen Teile der Einrichtung erforderlich.
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Bei all diesen Vorteilen ist die Einrichtung ausserordentlich anpassungefähig
und vielseitig in der Anwendung.