DE2700248C3

DE2700248C3 - Vorrichtung zum Ergreifen und zum Transportieren unregelmäßig geformter Gegenstände

Info

Publication number: DE2700248C3
Application number: DE19772700248
Authority: DE
Inventors: Heinz 6941 Hemsbach Nischwitz
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1977-01-05
Filing date: 1977-01-05
Publication date: 1980-02-21
Also published as: DE2700248B2; FR2376807A1; DE2700248A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ergreifen und zum Transportieren unregelmäßig geformter Gegenstände, bestehend aus einer Tragkonstruktion und aus einer Vielzahl von Saugnäpfen aus einem flexiblen und/oder elastischen Werkstoff.

Beim Verpacken und beim Palettieren unregelmäßig geformter Gegenstände ergeben sich häufig Handhabungsschwierigkeiten und diese können unter Umständen zu einer manuellen Arbeitsweise zwingen. Besonders deutlich treten die diesbezüglichen Probleme bei der Handhabung der in der Lebensmittelindustrie üblichen Kleinpackungen hervor. Bekannt sind z. B. Fruchtsaftgetränke, die in dünnwandigen Papier- oder Kunststoffbehältern verpackt sind und deren Wandstärke so weit verringert ist, daß das fertige Gebinde nur bei vollständiger Füllung eine ausreichende Stabilität für eine gefahrlose weitere Handhabung aufweist. Diese Gebinde werden üblicherweise nach dem Abfüllvorgang lagenweise gesammelt und mit Hilfe von

ίο Palettierautomaten zu Großgebinden zusammengestellt An dieser Stelle bricht gewöhnlich jede weitere Mechanisierung ab. Soll anschließend ein solches Großgebinde in mehrere kleinere Chargen zerlegt werden, so ist hierzu gewöhnlich Handarbeit erforderlieh.

Aus der US-PS 30 ?3 833 ist eine Vakuumgreif einrichtung bekannt, bei der an einer Trageinrichtung eine Vielzahl einzelner Saugnäpfe montiert ist Jeder dieser Saugnäpfe besteht aus einem langgestreckten Faltenbalg, dessen Innenraum mit einer gemeinsamen Evakuiereinrichtung verbunden ist Die Fehlbelegung eines einzelnen Saugnapfes führt deshalb zu einer Störung des Vakuums auch in allen übrigen Saugnäpfen und damit zu Schwierigkeiten, wenn Undefiniert liegende Einzelobjekte aufgenommen werden sollen. Eine weitere Schwierigkeit hinsichtlich der Verwendung solcher Greifeinrichtungen kann sich daneben aus einem Pendeln der Saugnäpfe ergeben, wie es bei schnellen Querbewegungen unvermeidlich ist Die Einrichtung läßt sich deshalb nur schwierig in schnell laufende Transporteinrichtungen integrieren.

Eines der wesentlichen Kriterien für die Anwendung von Saugnäpfen in der Fördertechnik ist darin zu sehen, daß deren Kontaktflächen zunächst parallel zur Oberfläche des zu greifenden Gegenstandes ausgerichtet werden müssen. Dabei ergeben sich häufig beim Aufnehmen solcher Objekte Schwierigkeiten, deren Oberfläche eine völlig unregelmäßige Struktur oder häufige Unterbrechungen aufweist, wie das beispielsweise bei zusammengesetzten Paketstapeln der Fall ist.

Es wurde bereits versucht, diese Schwierigkeiten

durch Saugnäpfe zu überwinden, die auf pendelnd aufgehängten Faltenbälgen montiert waren, wobei eine Vielzahl dieser Aufnahmeelemente flächenhaft zu geschlossenen Einheiten zusammengefaßt war.

Die unter Verwendung solcher Elemente erzielten Arbeitsergebnisse waren jedoch außerordentlich unbefriedigend. Insbesondere ergaben sich aus der unzureichenden Querstabilität erhebliche Schwierigkeiten, weil die praktisch vorkommenden Transportvorgänge zwangsläufig senkrechte und horizontale Bewegungselemente enthalten. Vorrichtungen dieser Art waren infolgedessen in schnell laufenden Fördereinrichtungen nicht anwendbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine mechanische Entnahme kleiner Mengen aus unregelmäßigen Großgebinden ermöglicht und die bei einer zuverlässigen Arbeitsweise schnell den wechselnden Bedarfsfällen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs definierten Gattung dadurch gelöst, daß die Saugnäpfe einen Bestandteil von Bausteinen bilden, die in beliebiger Zahl in die

*5 Tragkonstruktion einsetzbar sind und die jeweils einen Hohlraum enthalten, von dessen Wänden zumindest die auf der mit den Saugnäpfen bestückten Seite aus einem flexiblen und/oder elastischen Werkstoff besteht

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Bausteine ganz oder teilweise mit einem offen- oder geschlossenzellig->n, elastischen Schaumkunststoff ausgefüllt sind.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Bausteine zusätzlich ein flüssiges und/oder ein gasförmiges Medium enthalten. Nach einer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, daß der Flüssigkeits- oder Gasraum eines jeden Bausteines durch eine Schlauchleitung mit einem externen Druck- und/oder Vakuumsystem verbunden ist und daß der absolute Druck des verwendeten Mediums in Abhängigkeit von dem Arbeitstakt verändert wird.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß jeder Saugnapf mit einer Schlauchleitung verbunden ist und daß der in seinem Innenraum herrschende absolute Druck in Abhängigkeit von dem Arbeitstakt gesteuert wird. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen dem Innenraum eines jeden Saugnapfes und der zugehörigen Schlauchleitung ein Blindluftventil angeordnet ist.

Hinsichtlich der äußeren Form der verwendeten Bausteine hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn diese in der Draufsicht ein rundes oder ein polygonförmiges Profil aufweisen. Die Größe des einzelnen Bausteines ist an sich frei wählbar. Als besonders vorteilhaft haben sich jedoch Bausteine erwiesen, welche eine größte horizontale Ausdehnung von weniger als 200 mm aufweisen.

Als besonders zweckmäßig hat es sich weherhin erwiesen, wenn die mit den Saugnäpfen bestückte Seite der Bausteine unter Betriebsbedingungen wenigstens um ± 5 mm senkrecht zu der neutralen Lage beweglich ist. Bezüglich der Verankerung der erfindungsgemäßen Bausteine in der Tragkonstruktion bzw. zum Anschluß der Versorgungsleitungen hat es sich daneben als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Bausteine ein mechanisch ausgesteiftes Oberteil aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schnittbildliche Darstellung der Vorrichtung unter Einbeziehung aktiv angesteuerter Bausteine am Beispiel eines Palettier- oder Depalettierautomaten unter Betriebsbedingungen.

F i g. 2 einen nicht angesteuerten, passiven Baustein.

F i g. 3 einer teilweise angesteuerten Baustein mit verminderter Flexibilität der die Saugnäpfe tragenden Seite.

Fig.4 einen voll angesteuerten Baustein unter Einbeziehung eines Blindluftventiles zwischen dem Innenraum des Saugnapfes und der zugehörigen Schlauchleitung.

Die Saugnäpfe der Vorrichtung werden in Bausteinen zusammengefaßt, weiche als Hohlkörper ausgebildet sind und wobei zumindest die mit den Saugnäpfen bestückte Seite aus einem flexiblen und/oder elastischen Werkstoff besteht Aus der speziellen Gestaltung der Bausteine ergibt sich eine ausgezeichnete Beweglichkeit der Saugnäpfe senkrecht zu ihrer neutralen Lage, während das in vielen Anwendungen unerwünschte seitliche Pendeln weitestgehend unterdrückt wird. Die Bausteine eignen sich deshalb ganz besonders zur Anwendung in schnell laufenden und/oder intermittierende Bewegungen ausführende Maschinen, beispielsweise in der Fördertechnik.

Die Bausteine haben in der Draufsicht gewöhnlich ein polygonförmiges Profil, um eine lückenlose Abdeckung größerer Flächen zu ermöglichen.

Je nach Anwendungsfall ist es daneben jedoch auch vorgesehen, gegebenenfalls Bausteine mit einem abweichenden Profil auszubilden, beispielsweise mit einem runden Profil. Die Rückseite dieser Bausteine ist mit einem an sich bekannten Schnellverschluß versehen und die Bausteine lassen sich hierdurch auf einfachste Weise in der Tragkonstruktion verankern. Für die praktische Verwendung ergibt sich hieraus insofern ein erheblicher Vorteil, als die aktive Arbeitsfläche der Vorrichtung sowohl hinsichtlich ihrer Größe und Struktur als auch hinsichtlich der qualitativen Bausteinbestückung schnell den wechselnden Bedarfsfällen angepaßt werden kann.

Die größte horizontale Ausdehnung der Bausteine ist gewöhnlich kleiner als 200 mm, vorzugsweise kleiner als 110 mm. Die gewöhnlich auf der unteren, flexiblen und/oder elastischen Seite der Bausteine angeordneten Saugnäpfe haben einen relativ großen Durchmesser, beispielsweise einen solchen von 30 mm, und es ist dementsprechend pro Baustein nur eine relativ geringe Anzahl von Saugnäpfen vorhanden. Soweit es sich hierbei um nicht angesteuerte Saugnäpfe handelt, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, diese unmittelbar aus dem Werkstoff der flexiblen und/oder elastischen Seitenwand herauszuformen. Pneumatisch angesteuerte Saugnäpfs werden demgegenüber gewöhnlich aus einem abweichenden, elastomeren Werkstoff gefertigt, insbesondere wenn im Bodenteil ein Blindluftventil angeordnet ist.

Bei Verwendung von Bausteinen mit nicht angesteuerten Saugnäpfen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, deren Innenraum ganz oder teilweise mit einem offen- oder geschlossenzelligen elastischen Schaumkunststoff auszufüllen, wodurch insbesondere eine gezielte Verminderung der Flexibilität der die Saugnäpfe tragenden Seite erreicht wird, während ihre Elastizität steigt. Die zur Evakuierung solcher einfachen Saugnäpfe erforderliche Mindestanpressung zu Beginn des Aufnahmevorganges läßt sich auf diese Weise den unterschiedlichsten Oberflächenstrukturen anpassen. Erfolgt nur eine teilweise Ausfüllung, dann kann daneben das Anpassungsverhalten zusätzlich variiert werden, indem der verbleibende Hohlraum mit einem unter Druck stehenden flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt wird, dessen statischer Druck gegebenenfalls einstellbar ist.

Um während des sich an den Aufnahmevorgang anschließenden Transportvorganges auch die Haltekraft des in der Mitte angeordneten Saugnapfes voll auszunutzen, ist es hierbei zweckmäßig, den Druck in dem verbleibenden Hohlraum während des Transportvorganges unter den atmosphärischen Druck abzusenken.

Besonders kurze Schaltzeiten hinsichtlich des Aufnehmens und der Ablage beliebiger Objekte lassen sich unter Verwendung angesteuerter und mit Blindluftventilen versehener Saugnäpfe erzielen. Bei einer entsprechenden Ausführung ist es unwesentlich, wenn einzelne Saugnäpfe unbesetzt bleiben, da die dort eingebauten Blindluftventile das zentrale Vakuumsystem vor der andernfalls dort eindringenden Falschluft schützen. 2tor Ablage des aufgenommenen Objektes ist es dabei lediglich erforderlich, einen kurzen Druckluftstoß auf das Blindluftventil zu geben.

Aufgrund praktischer Erfahrungen wurde ermittelt, daß ein einzelner Saugnapf mit einem Durchmesser von 25 mm je nach Luftdurchlässigkeit des aufgenommenen Objektes bereits eine Tragkraft von wenigstens 2 kp

aufweist. Bezogen auf die Handhabung verpackter oder unverpackter Lebensmittel ist daraus abzuleiten, daß selbst unter ungünstigen Bedingungen durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine ausgezeichnete Betriebssicherheit gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ergreifen und zum Transportieren unregelmäßig geformter Gegenstände, bestehend aus einer Tragkonstruktion und aus einer Vielzahl von Saugnäpfen aus einem flexiblen und/oder elastischen Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugnäpfe einen Bestandteil von Bausteinen bilden, die in beliebiger Zahl in die Tragkonstruktion einsetzbar sind und die jeweils einen Hohlraum enthalten, von dessen Wänden zumindest die auf der mit den Saugnäpfen bestückten Seite aus einem flexiblen und/oder elastischen Werkstoff besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine ganz oder tei'weise mit einem offen- oder geschlossenzelligen, elastischen Schaumkunststoff ausgefüllt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine zusätzlich ein flüssiges und/oder ein gasförmiges Medium enthalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeits- oder Gasraum eines jeden Bausteines durch eine Schlauchleitung mit einem externen Druck- und/oder Vakuumsystem verbunden ist und daß der absolute Druck des verwendeten Mediums in Abhängigkeit von dem Arbeitstakt veränderlich ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Saugnapf mit einer Schlauchleitung verbunden ist und daß der in seinem Innenraum herrschende absolute Druck in Abhängigkeit von dem Arbeitstakt steuerfähig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dein Innenraum eines jeden Saugnapfes und der zugehörigen Schlauchleitung ein BlinHIuftventil angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine in der Draufsicht ein rundes oder ein polygonförmiges Profil aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die größte horizontale Ausdehnung eines jeden Bausteines kleiner ist als 200 mm.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 —8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Saugnäpfen bestückte Seite der Bausteine unter Betriebsbedingungen wenigstens um ±5 mm senkrecht zu der neutralen Lage beweglich ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine zur Verankerung in der Tragkonstruktion und/oder zum Anschluß der Versorgungsleitungen ein mechanisch ausgesteiftes Oberteil aufweisen.