DE19542337A1 - Transportstern für Gefäße - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transportstern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits ein derartiger Transportstern bekannt, bei dem die Greifarme als schwenkbar am Grundkörper gelagerte Doppelhebel ausgebildet sind (DE-GM 295 01 897.6). Die radial außerhalb der Drehachse liegenden Bereiche der Doppelhebel bilden die eigentlichen Greifarme, während die radial innerhalb liegenden Bereiche Gegenarme bilden, zwischen denen die als drehbare Nocken ausgebildeten Spreizkörper sitzen. In der Schließposition der Nocken werden die Gegenarme auseinandergedrängt und dadurch die Greifarme aufeinander zu bewegt, so daß sie sich unter elastischer Durchbiegung an den Gefäßen anlegen und diese fest einspannen. In der Öffnungsposition der Nocken können sich die Gegenarme unter dem Einfluß von Zugfedern aufeinander zu bewegen und so die Greifzangen öffnen.

Dieser bekannte Transportstern ist kostengünstig und betriebssicher aufgebaut und ermöglicht sowohl ein gezieltes Sortieren von Gefäßen als auch den Ersatz von üblichen Ein- oder Auslaufsternen in Gefäßbehandlungsmaschinen, wobei die Führungsbögen und Überschübe für die Gefäße entfallen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transportstern der eingangs genannten Art hinsichtlich der Herstellungskosten und der Betriebssicherheit weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem erfindungsgemäßen Transportstern sind keine Schwenklager und keine Zugfedern für die Greifarme erforderlich, da deren Bewegung durch elastische Verformung erfolgt. Hierdurch werden die Herstellungskosten spürbar gesenkt. Da die Einspannung der Gefäße durch die Eigenelastizität der Greifarme, ohne Einwirkung der Spreizkörper erfolgt, wirkt sich ein Verschleiß an den Spreizkörpern und an den damit in Berührung kommenden Bereichen der Greifarme nicht nachteilig auf die Greiffunktion aus und es können ohne weiteres Gefäße mit unterschiedlichem Durchmesser durch die gleichen Greifzangen sicher erfaßt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Besonders hervorzuheben ist die einteilige Ausbildung der Greifzangen gemäß dem Anspruch 8, die zu einer besonders langlebigen Funktion und geringen Fertigungskosten beiträgt. Auch ist es vorteilhaft, wenn gemäß den Ansprüchen 12 und 13 der als Nocken ausgebildete Spreizkörper in der Öffnungs- und Schließposition selbsthemmend fixiert ist. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Steuereinrichtung, da nur an den Öffnungs- bzw. Schließstationen eine Verstellung der Spreizkörper zu bewerkstelligen ist, während in den dazwischenliegenden Bereichen keinerlei Steuerkurven oder dgl. erforderlich sind.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die teilweise Draufsicht auf einen Transportstern

Fig. 2 den Schnitt A B nach Fig. 1.

Der Transportstern 1 nach Fig. 1 und 2 ist zum Transport von aufrechtstehenden Gefäßen 2 in Form von Flaschen eingerichtet. Er ist in den Auslauf einer Flaschenbehandlungsmaschine wie z .B. einer Etikettiermaschine integriert, von der nur der Abförderer 11 in Form einer Scharnierbandkette und eine Antriebswelle 12 für den Transportstern 1 dargestellt sind.

Der Transportstern 1 weist einen Grundkörper 3 auf, der im wesentlichen aus zwei parallelen, kreisförmigen Ringen 13, 14 besteht. Die beiden Ringe 13, 14 haben den gleichen Außendurchmesser. Die Innendurchmesser sind unterschiedlich, wobei der Innendurchmesser des oberen Rings 13 kleiner ist als der des unteren Rings 14. Die beiden Ringe 13, 14 sind konzentrisch angeordnet und durch eine Anzahl von über den Umfang verteilten Paaren von Bolzen 15, 16 mit kreisförmigem Querschnitt starr aber lösbar miteinander verbunden. Die Bolzen 10, 11 sind parallel zur Antriebswelle 12 angeordnet und mittels jeweils zweier Schrauben einzeln lösbar zwischen den beiden Ringen 13, 14 fixiert.

Der untere Ring 14 weist an seiner Innenseite gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere rechteckige Aussparungen 17 auf, die von brückenförmigen Halteklötzen 18 überdeckt werden. Die am unteren Ring 14 befestigten Halteklötze 18 sitzen lose auf den Enden von radialen Armen 19 einer Nabe 20 auf, die ihrerseits auf der Antriebswelle 12 befestigt ist. Mittels mehrerer manuell betätigbarer Klemmeinrichtungen 21 ist der Grundkörper 3 auf den Armen 19 lösbar festgeklemmt sowie gegenüber der Antriebswelle 12 zentriert.

Auf jedem Paar von zusammengehörigen, auf der gleichen Radiuslinie angeordneten Bolzen 15, 16 sitzt eine Greifzange 4 mit U-ähnlicher Grundform, gebildet im wesentlichen durch ein Formteil aus zähelastischem, verschleißfestem Kunststoff. Im Bereich der radial innen liegenden Basis 22 weist jede Greifzange 4 zwei parallele Bohrungen zur Aufnahme der Bolzen 15, 16 auf und ist so drehfest auf dem Grundkörper 3 fixiert, eingeklemmt bzw. gehalten zwischen den Ringen 13, 14. Die beiden im wesentlichen radial nach außen frei abstehenden länglichen Schenkel jeder Greifzange 4 bilden biegeelastische Greifarme 5, 6, die allein aufgrund ihrer Biegsamkeit relativ zueinander beweglich sind. Am radial außen liegenden Endbereich sind die Greifarme 5, 6 mit Halteelementen 9 für die Gefäße 2 in Form von aufeinander zu weisenden schalenförmigen Ausnehmungen versehen. Im mittleren Bereich zwischen der Basis 22 und den Halteelementen 9 ist an der Innenseite jedes Greifarms 5, 6 ein Ansatz 23 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt angeformt. Auf jeden Ansatz 23 ist ein Steuerklotz 24 aufgepreßt, der aus hochverschleißfestem, hartem Kunststoff oder aus Metall besteht. Die aufeinander zuweisenden Stirnseiten der zusammengehörigen Steuerklötze 24 sind gegensinnig stufenartig profiliert. Der mittlere Bereich jedes Greifarms 5, 6 ist als blattfederartige Biegezone mit konstanter Höhe und abnehmender Dicke - zum freien Ende hin - ausgebildet. Die Länge dieser Biegezone ist größer als der Durchmesser eines Gefäßes 2, wodurch eine hohe Flexibilität erzielt wird.

Parallel zu jedem Paar von Bolzen 15, 16 ist auf der gleichen Radiuslinie und zwar mittig zwischen den Steuerklötzen 24 in den Ringen 13, 14 jeweils eine Steuerwelle 25 drehbar gelagert. Diese weist auf Höhe der Steuerklötze 24 einen Spreizkörper 8 in Form eines Nockens mit ovalem Querschnitt, symmetrisch zur Drehachse liegend, auf. Steht der Spreizkörper 8 mit seiner Querschnittslängsachse im wesentlichen tangential zum Grundkörper 3 bzw. zur Antriebswelle 12 und damit zur Drehachse des Transportsterns 1, so nimmt er seine Öffnungsposition ein (Fig. 1, oben). Hierbei liegt er an den profilierten Stirnflächen der zugehörigen Steuerklötze 24 an und drängt über diese die beiden zugehörigen Greifarme 5, 6 unter elastischer Ausbiegung symmetrisch auseinander. Die entsprechende Greifzange 4 ist so geöffnet und ein Gefäß 2 kann ungehindert in die Greifzange 4 einlaufen bzw. aus dieser auslaufen. Die Öffnungsposition jedes Spreizkörpers 8 ist gegenüber der exakten tangentialen Lage um wenige Winkelgrade im Uhrzeigersinn versetzt. Die Spreizkörper 8 werden so durch die von der Aufbiegung der Greifarme 5, 6 herrührende Klemmkraft in Verbindung mit der stufenförmigen Profilierung der Steuerklötze 24 selbsthemmend stabilisiert.

Steht der Spreizkörper 8 mit seiner Querschnittslängsachse im wesentlichen radial zur Drehachse des Transportsterns 1, so nimmt er seine Schließposition ein. Hierbei ermöglicht er, daß sich die Greifarme 5, 6 gegenüber der Öffnungsposition unter Einfluß der elastischen Durchbiegung annähern. Befindet sich dabei kein Gefäß 2 zwischen den Halteelementen 9, so entspannen sich die Greifarme 4, 5 vollständig in ihre Normalposition und die Steuerklötze 24 nehmen den Spreizkörper 8 lose zwischen sich auf (Fig. 1, unten). Dabei ist der gegenseitige Abstand der Halteelemente 9 wesentlich kleiner als der Durchmesser der zu transportierenden Gefäße 2. Befindet sich in der Schließposition ein Gefäß 2 zwischen den Halteelementen 9, so liegen diese mit Vorspannung am Umfang des Gefäßes 2 an (Fig. 1, Mitte). Die Höhe der Vorspannung und damit der Greifkraft ist abhängig von der elastischen Durchbiegung der Greifarme 5, 6 gegenüber der Normalposition. Die Steuerklötze 24 liegen in diesem Falle dem Spreizkörper 8 mit einem gewissen Abstand gegenüber. Auch in seiner Öffnungsposition wird somit der Spreizkörper 8 durch die Steuerklötze 24 formschlüssig stabilisiert. Eine evtl. mögliche geringe Schwenkbewegung wirkt sich in keiner Weise störend aus. Die große Länge der Biegezone der Greifarme 5, 6 ermöglicht, daß in der Schließstellung verschiedene Gefäßsorten mit einem Durchmesserbereich von beispielsweise 50 mm bis 70 mm ohne Umstellmaßnahmen bewältigt werden.

Das untere Ende jeder Steuerwelle 25 ragt an der Unterseite des unteren Rings 14 heraus und ist drehfest mit einem winkelförmigem Steuerhebel 26 verbunden. Die Steuerhebel 26 wirken mit stationär unterhalb des Transportsterns 1 angeordneten Anschlägen 27, 28 zusammen und bilden mit diesen und den Spreizkörpern 8 eine Steuereinrichtung 7 für die Greifzangen 4.

Der erste Anschlag 27 sitzt an der Innenseite der Umlaufbahn der Steuerwellen 25 und zwar in einem Bereich, wo die Gefäße 2 durch den Transportstern 1 von einem vorgeschalteten Transportorgan, beispielsweise einem nicht gezeigten Drehtisch, übernommen werden. Wenn der Transportstern 1 in Pfeilrichtung umläuft, so verschwenkt der erste Anschlag 27 die vorbeilaufenden Steuerhebel 26 um ca. 90 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn und bringt damit die Spreizkörper 8 in die Schließposition. Der zweite Anschlag 28 sitzt an der Außenseite der Umlaufbahn der Steuerwellen 25 und zwar in dem Bereich, wo die Gefäße 2 vom Transportstern 1 an den nachgeschalteten Abförderer 11 übergeben werden. Wenn der Transportstern 1 in Pfeilrichtung umläuft, so verschwenkt der zweite Anschlag 28 die vorbeilaufenden Steuerhebel 26 um ca. 90 Grad im Uhrzeigersinn und bringt damit die Spreizkörper 8 in die Öffnungsposition.

Der zweite Anschlag 28 ist mit einem Stellorgan 10 in Form eines Pneumatikzylinders verbunden und kann durch dieses in eine unwirksame Stellung außerhalb der Umlaufbahn der Steuerhebel 26 abgesenkt werden. Nimmt der zweite Anschlag 28 seine unwirksame Stellung ein und ist der Transportstern 1 frei von Gefäßen 2, so werden nach einer Umdrehung des Transportsterns 1 alle Spreizkörper 8 durch den ersten Anschlag 27 in die Schließposition gebracht und die Greifzangen 4 können alle ihre entspannte Normalposition einnehmen. Dadurch werden bleibende Verformungen vermieden, wenn der Transportstern 1 längere Zeit außer Betrieb ist. Ferner ermöglicht die absenkbare Anordnung des zweiten Anschlags 28 ein gezieltes Verteilen der Gefäße 2 auf mehrere Abförderer, wozu noch weitere, ggf. gleichfalls steuerbare Öffnungsanschläge 28 an den entsprechenden Abgabestellen vorgesehen werden müssen.

Beim vorbeschriebenen Transportstern 1 besteht jede Greifzange 4 aus zwei flexiblen Greifzangen 5, 6 die gemeinsam durch einen Spreizkörper 8 gesteuert werden. Statt dessen ist es auch möglich, jedem Greifarm einen eigenen Spreizkörper zuzuordnen, um eine separate Steuerung der beiden Greifarme zu ermöglichen. Auch ist es denkbar, nur einen Greifarm zu steuern und den anderen Greifarm ungesteuert oder starr auszubilden. Ferner ist es möglich, die Greifzangen und die Steuerwellen nicht direkt im Grundkörper einzuspannen bzw. zu lagern, sondern in jeweils einem eigenen Hilfsträger, der seinerseits gesteuert schwenkbar am Grundkörper gelagert ist. Hierdurch kann der Abstand und die Transportgeschwindigkeit der Gefäße in gewissen Grenzen variiert werden. Auch kann jeder Greifarm durch ein separates flexibles Formteil gebildet und separat am Grundkörper befestigt werden. Durch all diese Maßnahmen wird der Rahmen der Erfindung nicht verlassen, genausowenig wie durch das Anbringen von drehbaren Rollen an den Spreizkörpern und/oder an den Greifarmen zur Verringerung der Reibung beim Öffnen und Schließen der Greifzangen.

Claims (19)

1. Transportstern für Gefäße mit einem drehbaren Grundkörper, an dessen Umfang mehrere steuerbare Greifzangen angeordnet sind, wovon jede mindestens einen biegeelastischen Greifarm aus Kunststoff aufweist, an dem eine Steuereinrichtung mit beweglichen Spreizkörpern angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die biegeelastischen Greifarme (5, 6) an einem Endbereich fest am Grundkörper (3) eingespannt und am anderen, beweglichen Endbereich mit Halteelementen (9) für die Gefäße versehen sind, daß die Spreizkörper (8) zwischen den Endbereichen an den Greifarmen (5, 6) angreifen, und daß die Spreizkörper (8) zwischen mindestens einer Öffnungsposition, in der sie die Greifarme (5, 6) gegenüber der entspannten Normalposition elastisch aufbiegen und dabei die Greifzangen (4) öffnen, und mindestens einer Schließposition, in der sie eine Annäherung der Greifarme (5, 6) an die Normalposition unter Einfluß der Eigenelastizität zulassen und dadurch die Greifzangen (4) schließen, überführbar sind.

2. Transportstern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Halteelemente (9) von eine Greifzange (4) bildenden Greifarmen (5, 6) in der entspannten Normalposition kleiner ist als die entsprechende Abmessung der Gefäße, so daß die biegeelastischen Greifarme (5, 6) auch bei geschlossenen Greifzangen (4) noch elastisch aufgebogen sind, wenn sie ein Gefäß erfaßt haben.

3. Transportstern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die biegeelastischen Greifarme (5, 6) zwischen dem eingespannten Endbereich und den Halteelementen (9) eine blattfederartige Biegezone aufweisen.

4. Transportstern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Biegezone größer ist als der Durchmesser der zu transportierenden Gefäße.

5. Transportstern nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die biegeelastischen Greifarme (5, 6) im Bereich der Biegezone zum beweglichen Endbereich hin einen abnehmenden Querschnitt aufweisen.

6. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (5, 6) eine längliche Grundform aufweisen und im wesentlichen radial zur Drehachse des Transportsterns (1) angeordnet sind, wobei der radial innere Endbereich am Grundkörper (3) befestigt und der radial äußere, bewegliche Endbereich mit den Halteelementen (9) für die Gefäße versehen ist.

7. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Greifzange (4) durch zwei biegeelastische Greifarme (5, 6) mit beweglichen Endbereichen gebildet wird und die Spreizkörper (8) zwischen den zusammengehörigen Greifarmen (5, 6) angeordnet sind.

8. Transportstern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei eine Greifzange (4) bildende Greifarme (5, 6) durch ein Formteil aus Kunststoff mit im wesentlichen V- oder U-förmiger Grundform gebildet werden, wobei das Formteil im Bereich der Basis (22) am Grundkörper (3) befestigt ist und die frei abstehenden Schenkel die eigentlichen Greifarme (5, 6) bilden.

9. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (9) für die Gefäße durch schalenartige Ausnehmungen in den Greifarmen (5, 6) gebildet werden.

10. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (5, 6) im Bereich der Spreizkörper (8) mit Ansätzen (24) versehen sind, an denen die Spreizkörper (8) angreifen.

11. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizkörper (8) durch drehbar im Grundkörper (3) gelagerte Nocken gebildet werden, die zwischen mindestens einer Öffnungsposition und mindestens einer Schließposition verschwenkbar sind.

12. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungspositionen und/oder die Schließpositionen der Spreizkörper (8) selbsthemmend ausgebildet sind, vorzugsweise unter Ausnutzung der Eigenelastizität der Greifarme (5, 6).

13. Transportstern nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (5, 6) mit die nockenförmigen Spreizkörper (8) in der Öffnungsposition und/oder Schließposition stabilisierenden Profilierungen versehen sind.

14. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei eine Greifzange (4) bildenden Greifarmen (5, 6) jeder durch einen eigenen Spreizkörper unabhängig steuerbar ist.

15. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizkörper (8) derart ausgebildet sind, daß sie in der Schließposition einen Übergang der Greifarme (5, 6) in die entspannte Normalposition zulassen, wenn diese kein Gefäß erfassen.

16. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Greifzange (4) und der zugehörige Spreizkörper (8) in einem eigenen Hilfsträger aufgenommen bzw. gelagert sind, der seinerseits schwenkbar im Grundkörper gelagert und mit einer Antriebseinrichtung für seine Schwenkbewegung verbunden ist.

17. Transportstern nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die biegeelastischen Greifarme (5, 6) derart geformt sind, daß die Greifzangen (4) in der Schließposition Gefäße mit unterschiedlichen Durchmessern im Bereich von mindestens 10 mm erfassen und einspannen.

18. Transportstern nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die nockenförmigen Spreizkörper (8) drehfest mit Steuerhebeln (26) verbunden sind, die zusammen mit ortsfest an der Umlaufbahn des Transportsterns (1) starr oder steuerbar angeordneten Anschlägen (27, 28) ein Verschwenken der Spreizkörper (8) in die Öffnungsposition bzw. Schließposition bewirken, wenn der Transportstern (1) umläuft.

19. Transportstern nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der ein Verschwenken der Spreizkörper (8) in die Öffnungsposition bewirkende Anschlag (28) in eine unwirksame Stellung bringbar ist, um eine Überführung aller Greifzangen (4) in die Schließposition zu ermöglichen.