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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist eine Greifeinrichtung für
Flaschen oder Behälter
aus Kunststoff, insbesondere aus PET.
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Die oben genannte Einrichtung liegt
auf dem Bereich der Abfüllanlagen,
insbesondere als Greifelement für
Flaschen oder Behälter
zum Beispiel in Fördersternen
oder Rinsern oder Ausblasmaschinen, das heisst im allgemeinen auf
dem Bereich von Verarbeitungen, bei denen die Flasche am Hals zu
fixieren und gegebenenfalls zum Einführen von Luft oder Spül- und Sterilisierungsfluiden
umzudrehen ist.
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Es sind Greifeinrichtungen bekannt,
die bei Maschinen wie Rinsern zum Einsatz kommen und im wesentlichen
als Greifzangen ausgeführt
sind, deren beide Arme zum Ergreifen und Fixieren der Flasche ausgebildet
sind. Es können
unterschiedliche Methoden zum Öffnen
und Schliessen der Arme zum Einsatz kommen. Insbesondere sind Greifzangen
vorgesehen, deren Arme von einer einen hohen Bauaufwand und Platzbedarf
aufweisenden Steuerkurve geöffnet
und wieder geschlossen werden.
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Bei einer anderen in
EP 721808 beschriebenen Lösung bestehen
die Arme der Greifzange aus elastischem Material, das sich unter
dem einfachen Druck der Behälter
verformt. Während
des Schliessvorgangs ist die Aufspreizung zwischen den Greiferarmen
kleiner als der Durchmesser des zu fixierenden Flaschen- oder Behälterbereiches,
so dass die Flasche, nachdem sie in das Innere gezwängt worden
ist, fixiert ist und auf den Kopf gestellt werden kann.
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Durch das Material und die Beanspruchung der
Greifzange bei jeder Öffnungs-
und Schließbewegung
weist die Greifzange einen starken Verschleiss auf und ist insbesondere in
der Nähe
des Ansatzbereiches der Arme an die Trägerstruktur, wo die Beanspruchung
am stärksten
ist, bruchanfällig.
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Eine weitere Vorrichtung zum Verfahren
von Behältern,
wie Flaschen, von einer Station zur nächsten ist aus der Patentschrift
US 3,841,687 bekannt, bei
der die Flaschen von einem Unterdrucksystem gehalten werden, mit
dem der halbkugelige Boden eines Behälters ergreifbar ist.
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Dieses System ist nicht bei Plastikflaschen bzw.
-behältern
mit kronblattförmigem
Boden einsetzbar sondern nur bei Behältern mit halbkugeligem Boden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
oben genannten Nachteile zu beseitigen und eine Greifeinrichtung
für Flaschen
oder Behälter
aus Kunststoff, insbesondere aus PET, zur Verfügung zu stellen, bei der das
Ergreifen der Flasche vereinfacht wird und die dem Verschleiss und
den wiederholten Beanspruchungen langfristig standhält.
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Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemässen Greifeinrichtung
für Flaschen
oder Behälter aus
Kunststoff, inbesondere aus PET, gelöst, welche durch die unten
aufgeführten
Patentansprüche
gekennzeichnet ist.
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Insbesondere umfassen die Arme der
oben genannten, in Form einer zweiarmigen Gabel ausgebildeten Einrichtung
jeweils ein Drehelement, das infolge der von der Flasche selbst
ausgeübten
Schubwirkung um eine Achse dreht und von einer Ruhestellung in eine
Arbeitsstellung und dann in eine Greifstellung und umgekehrt übergeht.
Die oben genannten Stellungen werden durch den Mindestabstand zwischen
den Drehelementen und die Stellung der Flasche bestimmt. In der
Ruhestellung ist der Mindestabstand zwischen den beiden Drehelementen kleiner
als der Halsdurchmesser der Flasche, welche sich ausserhalb der
Gabel befindet; in der Arbeitsstellung wirkt die Flasche so auf
den Mindestabstand zwischen den beiden Drehelementen ein, dass dieser
Abstand praktisch dem Flaschendurchmesser entspricht; in der Greifstellung
fixieren die Drehelemente die Flasche innerhalb der Gabel und der
Abstand zwischen Drehelementen ist grösser als der Mindestabstand.
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Diese und weitere Merkmale gehen
aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausbildungsform
näher hervor,
die in den beiliegenden Zeichnungen beispielhaft und nicht beschränkend dargestellt
ist; es zeigt:
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1 eine
Draufsicht auf eine Greifeinrichtung;
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2, 3, 4 und 5 teilweise
geschnittene Seitenansichten verschiedener Ausbildungsformen der in 1 dargestellten Einrichtung;
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6 und 7 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht einer weiteren Ausbildungsform der in 1 dargestellten Einrichtung, jeweils
in Ruhe- und Arbeitsstellung.
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In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 1 eine
Greifeinrichtung für
einen Hals 3 aufweisende Flaschen oder Behälter 2 aus
Kunststoff gekennzeichnet, die zum Beispiel bei Rinsern oder Ausblasmaschinen
oder Fördersternen
zum Einsatz kommt und deren Aufgabe es ist, die Flaschen 2 am
Hals zu ergreifen.
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Die in 1 dargestellte
Greifeinrichtung 1 umfasst eine Gabel 4 mit zwei
einen Raum 6 begrenzenden Armen 5, in den der
Hals der Flaschen 2 eingeführt wird.
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Neuartig bei der oben genannten Einrichtung ist,
dass sie am Ende der Arme 5 jeweils ein um eine Drehachse 8 drehendes
Drehelement 7 aufweist. Wenn sich die Flasche 2 ausserhalb
des Raumes 6 befindet, sind die Drehelemente 7 in
Ruhestellung, in welcher der Mindestabstand zwischen den beiden Drehelementen 7 kleiner
ist als der Durchmeser des zu ergreifenden Bereiches, das heisst
des Flaschenhalses.
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Aus den Figuren ist ersichtlich,
dass jedes Drehelement 7 eine unten von der Gabel 4 abstehende
Rolle 10 umfasst, die je nach Ausbildungsform fest mit
einem am Ende des Annes 5 eingesetzten Zapfen 9 verbunden
oder frei drehbar daran eingebaut ist.
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Zapfen 9 und Rolle 10 können verschieden ausgebildet
und mit der Gabel 4 verbunden werden, um den Zapfen oder
die Rolle oder beide unter der Schubwirkung der Flaschen verschwenk-
oder elastisch verformbar zu gestalten und den Zutritt des Flaschenhalses
zu dem Raum 6 zu ermöglichen.
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Ferner weist die Gabel 4 unterhalb
des Raumes 6 ein Stützelement 11 auf,
das die Flasche von unten her stützt;
dieses Stützelement
kann, wie in 2 dargestellt,
als Konsole ausgebildet werden oder als feststehende oder drehende
Rolle oder als ein anderes elastisches Stützelement.
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In den 2 bis 7 sind verschiedene Ausbildungsformen
der Greifeinrichtung 1 gezeigt.
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Bei der Ausbildungsform von 2 ist der Zapfen 9 zur
Bildung des Drehelementes 7 fest mit der Rolle 10 verbunden.
Die Verbindung von Gabel 4 und der Zapfen 9 ist
nachgiebig gestaltet, das heisst der Zapfen 9 ist unter
Zwischenlegung von Federmitteln 12 in die Arme 5 eingesetzt,
die das Schrägstellen
der Drehachse 8 infolge der von der Flasche ausgeübten Schubwirkung
ermöglichen.
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Die Federmittel 12 umfassen
mindestens ein einen Zapfen 9 so aufnehmendes Rohr 13 aus
Elastomer, dass dieser frei um die Drehachse 8 drehbar ist.
Sowohl die Zapfen 9 als auch die Rollen 10 sind starr
ausgebildet und können
aus rostfreiem Stahl oder anderen geeigneten Materialien hergestellt
werden.
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In den in den 3, 4 6 und 7 dargestellten Ausbildungsformen ist
die das Drehelement 7 bildende Rolle 10 ein mehrstückiges aus
mindestens einem elastischen Bauteil 14 bestehendes Teil,
das von mindestens einem starren Bauteil 15, im allgemeinen aus
Stahl, gestützt
wird. Der Zapfen 9 ist starr ausgebildet und fest mit der
Gabel 4 verbunden am Ende der Arme 5 eingesetzt.
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Insbesondere in den 3 und 4 verläuft die Drehachse 8 im
wesentlichen senkrecht und das elastische Bauteil 14 ist
ringförmig
ausgebildet und weist eine begrenzte radiale Ausdehnung auf, während die
Drehachse 8 in den 6 und 7 geneigt ist und das elastische
Bauteil 14 eine grössere
radiale Ausdehnung aufweist.
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Bei der in 5 dargestellten Ausbildungsform ist die
das Drehelement 7 bildende Rolle 10 starr ausgebildet
und der Zapfen 9 aus einem elastischen Material hergestellt,
so dass er unter der Druckeinwirkung der Flasche elastisch verbiegbar ist.
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Die oben beschriebene Einrichtung
arbeitet wie folgt: Die Drehelemente 7 können unter dem
von der Flasche 2 auf die Drehelemente selbst ausgeübten Druck
elastisch von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und eine
Greifstellung und umgekehrt übergehen.
In der Ruhestellung weisen die Drehelemente 7 einen Mindestabstand
auf, der kleiner als der Halsdurchmesser der Flasche 2 ist,
die sich ausserhalb des Raumes 6 befindet; in der Arbeitsstellung wirkt
die Flasche 2 auf den Mindestabstand zwischen den Drehelementen 7 ein,
um in den Raum 6 einzutreten, so dass dieser Mindestabstand
praktisch dem Durchmesser des Flaschenhalses entspricht; in der Greifstellung
befindet sich die Flasche 2 schliesslich im Inneren des
Raumes 6 und die Drehelemente 7 werden teilweise
elastisch gegen den Hals rückgestellt,
wobei sie noch einen gewissen Grad an elastischer Verform- oder
Neigbarkeit bewahren, so dass die Flasche sicher sitzt. Die Ruhe-
und Arbeitsstellung wird jeweils in den 6 und 7 anhand
einer besonderen oben beschriebenen Ausbildungsform dargestellt.
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Das Ergreifen der Flasche erfolgt
unter dem von der Flasche, insbesondere vom Hals, auf die Drehelemente 7 ausgeübten Druck,
welche von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung aufgespreizt
werden. Dieser Druck versetzt die Drehelemente 7 ferner in
Drehung und begünstigt
somit das Eintreten des Flaschenhalses in den Raum 6, wo
er von unten durch das Stützelement 11 gestützt wird.
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Der Übergang von der Ruhestellung
in die Arbeitsstellung, das heisst die zwangsläufige Erhöhung des Mindestabstandes zwischen
den Drehelementen 7, erfolgt je nach Ausbildungsform durch elastisches
Neigen oder Verformen der Zapfen 9 oder Rollen 10.
Bei innerhalb des Raumes 6 angeordneter Flasche 2,
werden die Drehelemente 7 teilweise elastisch in die Greifstellung
rückgestellt.
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Nach Ergreifen der Flasche führt die
Greifeinrichtung 1 die entsprechenden Vorgänge der
Maschine oder des Elementes aus, in das sie eingesetzt ist. Ist
die Einrichtung zum Beispiel in einem Rinser oder einer Ausblasmaschine
angeordnet, stellt die Greifeinrichtung 1 die Flaschen 1 auf
den Kopf, um sie auf die Höhe
einer in der Zeichnung nicht dargestellten, Luft oder eine Behandlungsflüssigkeit
in die Flasche blasende bzw. spritzende Düse zu bringen.
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Der Greifvorgang läuft schliesslich
bei Austreten der Flasche 2 aus der Greifeinrichtung 1 in
umgekehrter Folge ab, um die Flasche einem weiteren Behandlungsschritt
zuzuführen.
Die in dem Raum 6 befindliche Flasche 2 wirkt
in der jeweils bei der eingesetzten Ausbildungsform vorgesehenen,
im folgenden beschiebenen Art und Weise mit den Drehelementen 7 zusammen,
um diese von der Greifstellung in die Arbeitsstellung und in die
Ruhestellung zu überführen.
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Bei 2 ermöglicht die
nachgiebige Verbindung von Gabel 4 und Zapfen 9 ein
Schrägstellen
der Drehachsen 8 gegenüber
der Senkrechten. Auf diese Weise vergrössert die Flasche den Mindestabstand zwischen
den Drehelementen 7 und tritt in den Raum 6 ein.
Die Achsen 8 werden bei Ausbleiben des von der Flasche
ausgeübten
Druckes unter der Einwirkung der Federelemente 12, insbesondere
des Elastomerrohres 13, teilweise wieder elastisch in die Greifstellung
rückgestellt.
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In der in den 3 und 4 dargestellten
Ausbildungsform gehen die von den Rollen 10 gebildeten Drehelemente 7 durch
elastisches Zusammendrücken
der Rollen selbst, insbesondere des elastischen Bauteils 14,
von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung über. Beim Übergang von der Arbeitsstellung
in die Greifstellung bleibt ein gewisser Grad an elastischer Kompression
der Rollen bestehen, wodurch die Flaschen im Inneren des Raumes 6 gehalten
werden.
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In der Ausbildungsform der 6 und 7 gehen die von den Rollen 10 gebildeten
Drehelemente 7 durch elastisches Verformen der Rollen selbst (7) von der Ruhestellung
in die Arbeitsstellung und umgekehrt über. Diese Verformung wird
durch die Schrägstellung
der Drehachsen 8 und der radialen Ausdehnung der Rollen 10, insbesondere
des elastischen Bauteils 14 ermöglicht. In der Ausbildungsform
von 5 stimmen die Drehelemente 7 mit
den Rollen 10 überein,
und der Übergang
von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung erfolgt durch elastische
Biegung der Zapfen 9.