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Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung
zum schichtweisen Umsetzen von Behälterlagen, bestehend aus Kragen
aufweisenden Behältern,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus dem deutschen Patent
DE 43 25 199 C1 ist
eine Vorrichtung zum Umsetzen Kragen aufweisender Behälter bekannt.
Die offenbarte Maschine ist mit einem Greifkopf ausgerüstet, der
mehrere Reihen von einen Kragen aufweisenden Behältern aufnehmen kann. Zum Halten
der Behälter
besitzt der Greifkopf pro Behälterreihe
zwei parallele, zueinander beabstandete, den Kragen der Behälter unterfassende L-förmige Leisten,
deren gegenseitiger lichter Abstand der zueinanderweisenden horizontalen
Schenkel etwas größer ist
als der Durchmesser des Behälterhalses
im Bereich unterhalb des Kragens. Der Abstand der beiden Leistengreifer
ist beispielsweise zum Freigeben der Behälter auf einer Palette durch ein
ansteuerbares Betätigungsorgan
vergrößerbar. Zum
Befüllen
oder Entleeren der Leistengreifer ist ein einspuriger Zu- oder Abförderer vorgesehen,
der die Behälter
ebenfalls nur am Kragen mittels Gleitleisten unterfassend freihängend transportiert.
Aufgrund dieser Konstellation kann jeweils immer nur eine Spur des
Greifkopfes, d.h. ein Leistengreifer, mit einer Behälterreihe
beschickt oder entleert werden. Zum vollständigen Befüllen oder Entleeren aller Leistengreifer muß der Greifkopf
nacheinander jeweils um einen Teilungsabstand quer zum Zu- oder
Abförderer
versetzt werden, um immer einen Leistengreifer mit den Tragleisten
des Förderers
in Flucht zu bringen. Es ist leicht nachvollziehbar, dass mit dieser
Maschine nur verhältnismäßig geringe
Leistungen erreichbar sind.
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Zur Leistungssteigerung wurde bereits
vorgeschlagen, einem Greiferkopf der genannten Art einen mehrspurigen
Förderer
beizustellen (
DE 299
05 429 U ).
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Ausgehend von diesem letztgenannten Stand
der Technik liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
mit einer noch höheren Leistungsfähigkeit
anzugeben.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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Durch die neuerungsgemäße Verwendung einer
vom Greifkopf bewegungsmäßig unabhängigen Speichervorrichtung
zwischen diesem und dem Förderer
kann vorteilhafterweise zeitgleich zur Umsetzbewegung des Greifkopfes
die Gruppierung oder Auflösung
einer kompletten Behälterlage
erfolgen, ohne einen Förderer
mit einer der Anzahl von Behälterreihen
im Greifkopf entsprechenden Zahl von Förderspuren vorsehen zu müssen, was
einen erheblichen Aufwand wegen der Vielzahl hierfür notwendiger
Weichen und auch einen entsprechenden Platzbedarf erfordern würde. Die
genannte zeitlich parallele Arbeitsweise von Greifkopf und Speichervorrichtung
ermöglicht
mit geringem Mehraufwand eine deutliche Taktzeitverkürzung, d.h.
Leistungssteigerung.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
anhand der Figuren erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
Maschine zum schichtenweisen Beladen von Paletten mit einen Halskragen
aufweisenden Flaschen in einer schematischen Draufsicht,
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2 eine
Seitenansicht der Maschine aus Richtung X in 1,
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3 eine
Ansicht der Maschine aus Richtung Y in 2,
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4 eine
Draufsicht auf die Speichervorrichtung der Maschine,
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5 einen
Ausschnitt der 2 in
vergrößerter Darstellung,
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6 einen
Ausschnitt der 3 in
vergrößerter Darstellung
und
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7 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Leistengreifers in Längsrichtung
betrachtet.
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Die in 1 schematisch
dargestellte Maschine 1 besitzt eine vertikale Tragsäule 2,
an der ein Hubwagen 3 auf und ab verfahrbar geführt ist.
Dieser Hubwagen 3 ist mit einer Horizontalführung für einen Verschiebewagen 4 ausgerüstet, wobei
der Verschiebewagen 4 einen Ausleger aufweist, an dem ein Greifkopf 12 für eine Flaschenlage
L befestigt ist (siehe 2).
Sowohl dem Hubwagen 3 als auch dem Verschiebewagen 4 ist
jeweils ein eigener, durch eine speicherprogrammierbare Maschinensteuerung steuerbarer,
nicht dargesteller motorischer Antrieb zugeordnet. Das vom Flaschenformat
abhängige Programm
der Maschinensteuerung ist so gestaltet, dass der Greifkopf 12 von
einem Flaschenaufnahmeplatz A in Richtung zu einem seitlich beabstandeten Palettenbeladeplatz B
(mit daneben angeordnetem Zwischenlageneinleger Z) sowie in Gegenrichtung horizontal
und auch – entsprechend
der von der Schichtenzahl abhängigen
Momentanhöhe
des Flaschenstapels am Palettenbeladeplatz B – vertikal verfahrbar ist.
Ferner ist der Maschine 1 im Bereich des Flaschenaufnahmeplatzes
A eine Speichervorrichtung C zur Aufnahme einer kompletten Flaschenlage
L und ein mehrspuriger Förderer 10 zugeordnet.
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Bei dem in
4 vergrößert dargestellten Ausführungsbeispiel
weist der Förderer
10 in
seinem eine Flaschenbereitstellungszone bildenden Endbereich sechs
parallele Förderspuren
11 auf,
die mit auf einer zu den Förderspuren
rechtwinklig verlaufenden Linie liegenden, steuerbaren Endanschlägen
9 ausgerüstet sind.
Jede dieser Förderspuren
11 ist
als ein Luftförderer
für leere,
einen Kragen (Halsring)
18 aufweisende Kunststoffflaschen
16 ausgebildet.
Der Luftförderer
weist in an sich bekannter Weise einen Luftführungskanal mit zwei in einer
horizontalen Ebene an seiner Unterseite angebrachten Gleitleisten
19 auf,
die einen gegenseitigen Abstand besitzen. Dieser ist etwas größer gewählt als
der Außendurchmesser
der Flaschen 16 im Bereich unterhalb ihres Kragens
18.
Die Unterseite der Kragen
18 gleitet auf der Oberseite
der genannten Gleitleisten
19 der Luftförderer (siehe
DE 299 02 470 U ). Die leeren
Flaschen
16 werden ausschließlich an ihrem Kragen
18 hängend durch
den Einfluß einer
sich in Transportrichtung bewegenden Luftströmung gefördert, die in bekannter Weise
aus nicht dargestellten Luftdüsen
im Führungskanal
erzeugt wird. Die jeweils eine einspurige Flaschenreihe zuführenden
Förderspuren
11 des Förderers
10 besitzen
einen gegenseitigen Zwischenabstand a
4 (
4). Die sechs Förderspuren
11 des
Zuförderers
10 werden
durch mehrfach hintereinander angeordnete, steuerbare Weichen (nicht dargestellt)
aus einer einzigen, beispielsweise von einer Kunststoffflaschen- Streckblasmaschine
kommenden, einspurigen Flaschenreihe versorgt.
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Die erwähnte Speichervorrichtung C
besitzt mehrere parallele, in einer horizontalen Ebene mit gegenseitigem
Zwischenabstand a1 angeordnete Aufnahmekanäle K, die
so ausgebildet sind, dass jeder Aufnahmekanal K eine einspurige
Flaschenreihe aus einer der Förderspuren 11 des
Förderers 10 aufnehmen
kann. Die Position der Flaschenreihen in den Aufnahmekanälen K wird
durch gesteuert betätigbare
Anschläge 27 festgelegt
(5). Ein Aufnahmekanal
K wird aus zwei mit Zwischenabstand parallel verlaufenden, in einer
zu den Gleitleisten 19 des Förderers 10 höhengleichen
Ebene liegenden Gleitleisten 17 und zwei vertikalen Leitblechen 8,
die zusammen mit den Gleitleisten 17 an Quertraversen 7 hängend befestigt
sind, gebildet (6).
Die Quertraversen 7 sind an im Gestell 5 der Speichervorrichtung
C vorhandenen Führungen 25 rechtwinklig
zur Längserstreckung
bzw. Transportrichtung der Förderspuren 11 des
Förderers 10 horizontal
verfahrbar gelagert. Der gegenseitige Zwischenabstand der den Kragen 18 der
Flaschen 16 unterfassenden Gleitleisten 17 und
der ebenfalls parallel verlaufenden, die Flaschen 16 im
Rumpfbereich seitlich führenden
Leitbleche 8 ist geringfügig größer als der Hals- bzw. Rumpfdurchmesser
der jeweiligen Flaschen. Zur Anpassung an verschiedene Durchmesser
ist der Abstand der Leitbleche 8 und ggf. auch der Gleitleisten 17 stufenlos
verstellbar. Die Leitbleche 8 haben die Aufgabe, ein seitliches
Ausweichen der freihängenden
Flaschenrümpfe
während
der Überführung einer Flaschenlage
L in den Greifkopf 12 zu unterbinden. Sie erstrecken sich
deswegen im Flaschenaufnahmeplatz A von der Speichervorrichtung
C bis in den Bereich unterhalb des in diesem Moment höhengleich
seitlich neben der Speichervorrichtung C fluchtend angedockten Greifkopfes 12.
Insgesamt besitzt die Speichervorrichtung C im vorliegenden Ausführungsfall
siebzehn nebeneinander parallel verlaufende Aufnahmekanäle K, die
zusammengenommen einen im Gestell 5 über einen Servomotor (nicht
dargestellt) gesteuert verfahrbaren Verschiebewagen bilden. Diese Zahl stimmt mit der eine Flaschenlage
L bildenden und vom Greifkopf 12 in einem Arbeitsgang aufnehmbaren
Anzahl von Flaschenreihen überein.
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Der genannte Greifkopf 12 besitzt – wie erwähnt – ebenfalls
siebzehn parallele, in einer horizontalen Ebene mit gegenseitigem
Zwischenabstand a1 angeordnete, gesteuert
betätigbare
Leistengreifer 13 (7),
die so ausgebildet sind, dass jeweils ein Leistengreifer eine einspurige
Flaschenreihe aus einem seitlich höhengleich fluchtend zugeordneten Aufnahmekanal
K der Speichervorrichtung C aufnehmen kann. Zu diesem Zweck sind
die Leistengreifer 13 mit ihrer Längserstreckung in Richtung
der Aufnahmekanäle
K fluchtend verlaufend am Greifkopf 12 angebracht. Die
siebzehn Leistengreifer 13 sind im Greifkopf 12 quer
zu ihrer Längserstreckung
gesteuert relativ zueinander abstandsveränderlich verfahrbar gelagert.
Dadurch können
die Leistengreifer 13 im Bereich des Flaschenaufnahmeplatzes
A einen gegenseitigen Zwischenabstand a1 (ein
Drittel von a4) aufweisen, der größer als
der maximale Außendurchmesser
der aufzunehmenden Flaschen ist. Während der Umsetzbewegung des
Greifkopfes 12 vom Flaschenaufnahmeplatz A zum Palettenplatz
B kann der gegenseitige Abstand a1 der Leistengreifer 13 auf
ein geringeres Maß reduziert
werden, so dass die eine Schicht bildenden Flaschen beim Absetzen am
Palettenbeladeplatz B eine dicht gedrängte, die geringstmögliche Stellfläche beanspruchende
Kugelformation einnehmen. Der Zwischenabstand a1 der Leistengreifer
im Greifkopf 12 stimmt mit den Zwischenabständen der
Aufnahmekanäle
K in der Speichervorrichtung C überein
und beträgt
ein Drittel des Abstandes a4 der Förderspuren 11.
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Jeder Leistengreifer 13 weist
zwei bewegliche (schwenkbare) Greifarme 14 mit einander
zugekehrten Tragleisten 15 auf (7). Zum Freigeben der Flaschen 16 am
Palettenbeladeplatz B können die
beiden Tragleisten 15 gesteuert auf ein den Außendurchmesser
der Kragen 18 der Flaschen übersteigendes Maß gespreizt
werden.
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Aus den 2 und 5 ist
ersichtlich, dass im Bereich des Flaschenaufnahmeplatzes A eine
sich unter dem Förderer 10 und
dem Greifkopfem 12 befindende Verschiebevorrichtung 6 für eine Flaschenlage
L angeordnet ist, deren Aufgabe darin besteht, die in den einzelnen
Aufnahmekanälen
K der Speichervorrichtung C bereitgehaltenen Flaschen 16 in die
fluchtend zugeordneten Leistengreifer 13 des Greifkopfes 12 zu überführen. Zu
diesem Zweck besitzt die Verschiebvorrichtung 6 einen auf
einer horizontalen, gestellfesten Führung 22 parallel
zu den Aufnahmekanälen
K und Leistengreifern 13 vor und zurück verfahrbaren Schlitten 21,
der eine der Zahl der Aufnahmekanäle K und Leistengreifer 13 entsprechende
Zahl von gesteuert schwenkbaren Klemmbackenpaaren 23a, 23b besitzt.
Die Klemmbacken 23a sind an einer rechtwinklig zur Führung 22 ausgerichteten
Welle 32a und die Klemmbacken 23b an einer parallelen
Welle 32b verdrehfest angebracht, die beide horizontal
auf dem Schlitten 21 drehbar gelagert und durch nicht dargestellte
Pneumatikzylinder von der Maschinensteuerung gesteuert betätigbar sind.
Sie bilden in der Eingriffstellung einen zwischen die Leitbleche 8 fassenden
Rechen.
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Zum wechselseitigen Hin- und Herbewegen des
Schlittens 21 vom Flaschenaufnahmeplatz A unter dem Greifkopf 12 und
der Speichervorrichtung C ist dem Schlitten 21 ein in 5 erkennbarer motorischer
Antrieb 24 mit einem Stellungssensor zugeordnet, wobei
der Antrieb 24 einen eine Schlaufe bildenden Zahnriemen 26 beaufschlagt,
der mit seinen beiden Enden durch Klemmstücke am Schlitten 21 verbunden
ist.
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Nachfolgend wird der Arbeitsablauf
der Maschine beschrieben: Während
die Flaschenbereitstellungszone am Ende des Förderers 10 bis zu
den auf einer Linie in den einzelnen Förderspuren 11 angeordneten
Anschlägen 9 mit
zulaufenden Flaschen 16 versorgt wird, positioniert die
Maschinensteuerung die Speichervorrichtung C im Bereich des Flaschenaufnahmeplatzes
A so, dass sich die Gleitleisten 17 von sechs Aufnahmekanälen K annähernd spaltfrei
in einer mit den Gleitleisten 19 der zugeordneten Förderspuren 11 höhengleich
fluchtenden Ausrichtung befinden. Im Anschluß daran werden die Anschläge 9 gesteuert
außer
Eingriff gebracht, so dass durch die Blasluft der Luftförderer sechs
abgezählte Flaschenreihen
gleichzeitig in die seitlich anschließenden Aufnahmekanäle K bis
zum Erreichen der Anschläge 27 einlaufen.
Durch Einfahren der Anschläge 9 wird
der Flascheneinlauf schließlich
gestoppt. Als nächstes
veranlaßt
die Maschinensteuerung mit Hilfe eines nicht dargestellten steuerbaren Stellmotors
ein seitliches Verfahren der Aufnahmekanäle K rechtwinklig zu den Förderspuren 11 um
das Maß a1, um die nächsten sechs Aufnahmekanäle K in fluchtende
Ausrichtung zu den Förderspuren 11 zu bringen,
sie dann wie beschrieben auch mit Flaschen zu füllen. Diese Vorgänge werden
solange wiederholt, bis sich eine komplette Flaschenlage L in der Speichervorrichtung
C befindet, d.h. alle Aufnahmekanäle K mit Flaschen gefüllt sind.
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Spätestens in diesem Moment positioniert die
Maschinensteuerung den Greifkopf 12 im Bereich des Flaschenaufnahmeplatzes
A so, dass sich dessen Leistengreifer 13 höhenmäßig in einer
mit den Gleitleisten 17 gemeinsamen Ebene befinden und mit
allen Aufnahmekanälen
K der Speichervorrichtung C annähernd
spaltfrei fluchten.
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In dieser Phase ist die Verschiebevorrichtung 6 so
unter der Speichervorrichtung C mittig positioniert, dass sich die
freihängenden
Flaschenrümpfe
der Flaschen 16 zwischen den Klemmbackenpaaren 23a, 23b befinden.
Durch Ansteuern der die Klemmbackenpaare beaufschlagenden Pneumatikzylinder
werden die Klemmbacken aus einer horizontalen Außereingriffstellung gegensinnig
zueinander um ihre horizontale Drehachse in eine vertikale Eingriffsstellung
geschwenkt, in der in jedem Aufnahmekanal K jeweils eine Klemmbacke 23a am
Rumpfbereich der vordersten und eine Klemmbacke 23b am
Rumpfbereich der hintersten Flasche einer Flaschenreihe anliegt
(5). Als nächstes veranlaßt die Maschinensteuerung
ein Öffnen
der Anschläge 27 und
eine durch den Antrieb 24 ausgeführte horizontale Verfahrbewegung
der Verschiebevorrichtung 6 in Richtung zum Greifkopf 12,
wobei die gehaltenen und seitlich geführten Flaschen einer ganzen
Flaschenlage L in die Leistengreifer 13 des Greifkopfes 12 eingeschoben
werden. Bei Erreichen einer durch einen Stellungssensor erkennbaren
Position wird die Verfahrbewegung gestoppt und eine gesteuerte Rückstellung
der Klemmbacken 23a, 23b in die Außereingriffstellung
veranlaßt,
wodurch die Flaschen 16 der Flaschenlage L in den Leistengreifern 13 des Greifkopfes 12 hängend freigegeben
werden.
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Während
die Verschiebevorrichtung 6 von der Maschinensteuerung
durch Bewegungsumkehr des Antriebs 24 veranlaßt in die
Gegenrichtung zurückfährt und
parallel dazu bereits wieder mit der Befüllung der Speichervorrichtung
C begonnen worden ist, wird der Verschiebewagen 4 quer
zu der Längserstreckung
der Förderspuren 11 und
Aufnahmekanäle K
mit dem daran hängenden
Greifkopf 12 zum Palettenbeladeplatz B verfahren, wobei
der Hubwagen 3 in Abhängigkeit
der jeweiligen Schichthöhe
am Palettenbeladeplatz B ggf. eine vertikale Verfahrbewegung ausführt. Zeitgleich
zu der Verfahrbewegung des Verschiebewagens 4 wird der
gegenseitige Abstand a1 zwischen den Leistengreifern 13 auf
einen geringeren Teilungsabstand reduziert. Danach wird die gesamte,
sich nun in einer dichtgedrängten
Kugelformation befindende Flaschenlage L auf eine Palette bzw. eine
sich bereits darauf befindende Flaschenschicht aufgesetzt. Durch Öffnen der
Leistengreifer 13 werden die Kragen 18 der Flaschen 16 freigegeben,
so dass anschließend
der Greifkopf 12 durch eine Aufwärtsbewegung des Hubwagens 3 vom
Palettenbeladeplatz nach oben abgehoben und durch Querbewegen des
Verschiebewagens 4 wieder zum Flaschenaufnahmeplatz A zurück überführt werden
kann. Zwischenzeitlich befinden sich die Leistengreifer 13 wieder
in ihrer ursprünglichen
Teilungsstellung a1, so dass der Greifkopf 12 erneut
mit Flaschenreihen beschickt werden kann.
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Zeitlich überlappend ist die Speichervorrichtung
C mit einer kompletten Flaschenlage L befüllt worden, die mit der Verschiebevorrichtung 6 sofort
in den Greifkkopf 12 überführbar ist,
sobald dieser sich wieder in gleicher Höhe fluchtend neben der Speichervorrichtung
C befindet.