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Ein- oder Auspackmaschine
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insbesondere für Flaschen Die Erfindung betrifft eine Ein- oder Auspackmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Maschinen dienen dazu, auf dem
Zuförderer (meist einem Plattenbandförderer) herangeführte Artikel, wie zum Beispiel
Flaschen (die Verarbeitung von Flaschen ist das Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden
Erfindung), Konservendosen, Hartpapier- Weichpackungen und sonstige Massenartikel
mittels des Greifkopfes
jeweils in Gruppen zu ergreifen, über den
Gebindeförderer zu bewegen und dort die Artikel in ein entsprechendes Gebinde -meistens
einen Flaschenkasten oder Karton- einzusetzen. Ebenso kann die Maschine dazu dienen,
Gebinde auszupacken.
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Die Greiferköpfe sind dabei jeweils so ausgebildet, daß sie die auf
dem Artikelförderer ausgerichtet und in Gruppen dargebotenen Artikel gruppenweise
erfassen und transportieren können.
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Das Antriebszugglied ist dabei vorzugsweise eine Laschenkette, da
eine solche bei geringer Dehnung unter der Betriebsbelastung eine sehr hohe Zugkraft
aufnehmen kann und auch schlupf los über Kettenräder laufen kann. Dem Grunde nach
kann das Antriebszugglied aber auch beispielsweise ein Zahnriemen sein, sofern dieser
genügend stark ausgelegt ist.
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In der Praxis wird man die beiden vom Zugglied umlaufenen Umlenkräder
vorzugsweise gleich groß ausbilden. Notwendig ist dies jedoch nicht. Die Erfindung
ist auch dann anwendbar, wenn beide Umlenkräder verschieden groß sind. In allen
Fällen sollte natürlich die Fördergeschwindigkeit der beiden Förderer im wesentlichen
mit der Horizontalgeschwindigkeit der Förderköpfe in deren Wegbereich über den Förderern
im wesentlichen gleich sein.
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Aus konstruktiven Gründen wird in der Praxis normalerweise eine doppelte
Umlenkradanordnung mit zwei Ketten verwendet, wobei die beiden Ketten dann vertikal
im Abstand übereinander um die Umlenkräder geführt sind. Das erlaubt eine steife
Aufhängung der C-reiferkcpfe. Ebenso wird man in der Praxis vorteilhaft die Umlauf
führung doppelt ausführen, also derart, daß selbstverständlich gleiche Umlauf führungen
vertikal im Abstand übereinander verlaufen. Das erlaubt eine bessere Beherrschung
der Massenkräfte und leichtere Ausbildung der Umlauf führung.
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Die Vertikalführung dient dabei dazu, die Höhenlage der Greiferköpfe
auf ihrer Umlaufbahn zu bestimmen. Sie ordnet jedem Greiferkopf für jede Stelle
der Bahn eine bestimmte Höhe zu.
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Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind bekannt.
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Sie werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung "Kontipack" vertrieben.
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Wenn hier und nachfolgend der Ausdruck Säule für das zentrale Traggestell
der Maschine verwendet wird, soll dies nicht bedeuten, daß dieses Traggestell notwendig
die Form einer Säule im engeren Sinne, also eines Kastens mit erheblicher vertikaler
Erstreckung aufweisen soll. Die Säule kann ebenso gut beispielsweise als ein Gestell
aus mehreren
Metallprofilstäben ausgebildet sein. Diese Säule steht
auf einem Grundrahmen, auf dem die gesamte Maschine mit Zulauf-und Ablaufbahn und
ihren Antrieben aufgebaut ist.
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Bei Maschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 muß selbstverständlich
der Antrieb der beiden Förderer und des Zuggliedes synchron erfolgen, da die Horizontalgeschwindigkeit
der Greiferköpfe über den Förderern im wesentlichen mit der Geschwindigkeit der
Artikel bzw. der Gebinde übereinstimmen muß.
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Zu diesem Zweck ist ein zentraler Antrieb vorgesehen. Dieser besteht
bei den bekannten Maschinen aus einem an einen Antriebsmotor angeflanschten Winkelgetriebe,
bei welchem zwei senkrecht zur vom Motor angetriebenen Eingangswelle verlaufende
Ausgangswellen die beiden Förderer antreiben. Eine an der dem Motor gegenüberliegenden
Seite angeordnete zur Motorwelle parallele Ausgangswelle dieses Winkelgetriebes
treibt über eine Gelenkwelle ein zweites Winkelgetriebe an, dessen Eingangswelle
parallel zur Motorwelle verläuft. Dieses zweite Winkelgetriebe besitzt eine vertikal
nach oben ragende Abtriebswelle, die in Verlängerung mit einer der beiden Wellen
angeordnet ist, welche die Umlenkräder für das Zugglied tragen, und treibt diese
Welle unmittelbar über eine Kupplung an.
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Der Motor und die beiden Getriebe sind hierbei nahe dem Boden im Raum
zwischen den beiden Förderern angeordnet.
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Diese Bauweise ist aufwendig. Insbesondere benötigt sie zwei Winkelgetriebe,
die als Kegel-Zahnradgetriebe mit großer Präzision und damit entsprechend hohem
Fertigungsaufwand hergestellt werden müssen.
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Die Erfindung löst insbesondere die Aufgabe, bei der bekannten Maschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 den Aufwand für den synchronen Antrieb der
Greiferköpfe und der beiden Förderer zu verringern.
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Gemäß der Erfindung wird dies durch die Ausbildung gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Auf diese Weise kommt man mit nur einem Winkelgetriebe
aus. Der Aufwand für den Antrieb für die Umlenkräder des Zuggliedes ist verhältnismäßig
gering. Dafür wird ein zweites sehr aufwendiges Winkelgetriebe eingespart, wie es
nach dem Stande der-Technik bisher erforderlich war.
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Im Inneren der Säule ist genügend Platz für die Anordnung des Motors.
Der Ketten- oder Riemenantrieb von der Motorwelle auf eine Umlenkradwelle kann ohne
Schwierigkeiten so ausgelegt werden, daß die Motordrehzahl bzw. die Ausgangs-
Drehzahl
eines dem Motor nachgeschalteten Untersetzungsgetriebes ausreichend untersetzt wird.
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Der Motor kann beispielsweise als Motor mit zwei einander gegenüber
liegenden Abtriebswellen ausgebildet werden, wobei dann die obere Welle beispielsweise
ein Kettenrad für den Antrieb der Umlenkräder trägt, während die untere Welle den
Wellenstrang für das Winkelgetriebe antreibt. Bevorzugt ist die Ausbildung jedoch
gemäß Anspruch 2 getroffen. Das Ketten-oder Zahnriemenrad für den Antrieb der Umlenkräder
kann hierbei direkt auf dem einzigen nach unten gerichteten Wellenstummel des Antriebsmotors
bzw. Untersetzungsgetriebes sitzen.
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Ein gemäß Anspruch 4 dem Motor nachgeschaltetes, vorzugsweise an diesen
angeflanschtes Untersetzungsgetriebe erlaubt die Verwendung eines relativ hochtourigen
und damit kleinen Motors.
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Die zum Winkelgetriebe führende Wellenverlängerung ist vorzugsweise
gemäß Anspruch 5 ausgebildet. Dadurch kann man auf ein Fluchten von Motorwelle und
Winkelgetriebe verzichten. Des weiteren wird man hierdurch frei in der Anordnung
des Winkelgetriebes und kann sich mit dessen Lage an die entsprechenden Antriebselemente
der beiden Förderer besser anpassen.
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Baulich besonders günstig wird die Anordnung des Motors und des Unterst
zungsgetriebes gnäß Anspruch 6. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise ein regelbarer
Gleichstrcarmotor.
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Nachfolgend ist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand
der Zeichnungen als erläuterndes Beispiel beschrieben.
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Fig.1 zeigt die Ansicht von der Seite auf eine Ein- und Auspackmaschine
nach der Erfindung.
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Fig.2 zeigt die Ansicht von rechts auf Fig.1.
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Als Ausführungsbeispiel ist eine Maschine gezeigt, welche Flaschen
in entsprechende Flaschenkästen einpackt.
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Man erkennt in der Zeichnung einen Flaschenförderer 1 und einen Kastenförderer
2. Zwischen beiden Förderern erhebt sich eine Säule 3, welche den Mechanismus zum
Bewegen der Flaschengreifer 4 trägt.
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Diese besitzt zwei in sich geschlossene endlose Horizontalführungen
5 und 5a, in welche Träger 6 für die Greiferköpfe 4 mittels Rollen 7 auf einer im
wesentlichen ovalen Kreisbahn umlaufen können. Die Säule 3 trägt ferner zwei Vertikalführungen
8 und 9, welche die Vertikalbewegungen der Greiferköpfe
für das
Abheben der Flaschen vom laufenden Artikelförderer 1 und für das Einsetzen der Flaschen
in die auf dem Gebindeförderer 2 wandernden in Fig.2 strichpunktiert gezeigten Kästen
50 steuern. Zu diesem Zweck sind die Greiferköpfe 4 an den Trägern 6 entsprechend
vertikal verschiebbar gelagert. Dieser Mechanismus ist hier nicht im Einzelnen beschrieben,
da er für die vorliegende Erfindung ohne Belang ist.
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Die Bewegung der Träger 6 längs der Horizontalführungen 5 und 5a erfolgt
mittels zweier in Fig.1 gestrichelt eingezeichneter Antriebsketten 11 und 11a. Diese
Antriebsketten 11 und 11a sind über zwei obere Kettenräder 12, 13 und zwei untere
Kettenräder 12a und 13a geführt. Das Kettenradpaar 12 und 12a sitzt auf einer gemeinsamen
Welle 16 die in einem oberen Ausleger 15 und einem unteren Ausleger 15a der Säule
3 drehbar gelagert ist. Analog sitzt das Kettenradpaar 13 und 13a auf einer gemeinsamen
Welle 17 , die ebenso wie die Welle 16 vertikal angeordnet und in einem oberen Ausleger
18 und einem unteren Ausleger 18a der Säule drehbar gelagert ist. Die C-reiferköpfe
4 von denen normalerweise mehr als zwei, beispielsweise sechs, in gleichmäßigem
Abstand voneinander umlaufen, werden auf ihrer Umlaufbahn mittels Lenkern 20 und
20a bewegt, welche einerseits an die Ketten 11 und 11a und andererseits an die Träger
6 angelenkt sind.
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Wird eine der Vertikalwellen 16 oder 17 angetrieben, so nimmt sie
über die Lenker 11 und 11a die Träger 6 und damit auch die Greiferköpfe 4 mit. Bei
deren Umlauf auf der ovalen Bahn, die im wesentlichen dem Weg der Ketten um die
beiden Kettenradsätze 12,13 und 12a,13a entspricht, wandert jeder Greiferkopf 4
über dem Gebindeförderer 1 mit der gleichen Geschwindigkeit wie dieser, wird mittels
der entsprechenden Vertikalführung abgesenkt, ergreift mittels eines nicht beschriebenen,
bekannten Mechanismus die ihm dort gruppiert und ausgerichtet dargebotenen Flaschen,
hebt sie an, wandert um die Umlenkräder 12,12a mit den Flaschen herum und setzt
die Flaschen dann über dem Gebindeförderer 2 in die von diesem mit der gleichen
Geschwindigkeit wie der Greiferkopf bewegten Kästen 50 ein.
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Da die Greiferkopfgeschwindigkeiten auf den geraden Verbindungsstrecken
zwischen dem Ablauf von dem einen Kettenradpaar 12,12a und dem Auflauf auf das andere
Kettenradpaar 13,13a bzw.umgekehrt in Gegenrichtung im wesentlichen gleich der Wandergeschwindigkeit
der Flaschen und Flaschenkästen 50 auf den beiden Förderern 1 und 2 sein muß, muß
der Antrieb der Greiferköpfe 4 und der Förderer 1 und 2 synchron erfolgen.
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Auf dem Flaschenförderer 1 werden die Flaschen in z.B.
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bekannter Weise ausgerichtet und den Greiferköpfen 4 dargeboten. Zu
diesem Zweck wandern die Flaschen in einer Vielzahl von Reihen nebeneinander in
Fig.1 von rechts nach links und in Fig.2 in die Zeichenebene hinein. Der Antrieb
des Flaschenförderers 1 erfolgt über ein Doppelkettenrad 30 welches mittels der
Doppelkette 31 vom Doppelkettenrad 32 her angetrieben wird. Zu diesem Zweck läuft
die Kette vom Doppelkettenrad 30 über ein Doppelkettenrad 34 von dort über zwei
Umlenkräder 35 und 36 und vom Rad 36 über das Doppelkettenrad 32 zurück zum Rad
30. Das Doppelkettenrad 32 wird von einer Welle 37 getragen, die, wie in Fig.2 angedeutet,
nahe beiden Enden gelagert und mittels einer Kupplung 38 mit einer Ausgangswelle
eines Winkelgetriebes 39 verbunden ist, welches sich in der Säule 3 befindet. Die
entgegengesetzte Ausgangswelle des Winkelgetriebes 39 trägt ein Doppelkettenrad
40, welches mittels der Kette 41 ein Antriebskettenrad 42 des Kastenförderers 2
antreibt.
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Die Kette 41 ist mittels des Rades 43 gespannt.
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Von dem Winkelgetriebe 39, das erforderlichenfalls als über- oder
Untersetzungsgetriebe ausgebildet sein kann, erstreckt sich nach oben eine Eingangswelle
57, die in später zu beschreibender Weise angetrieben wird.
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Die in ihrem oberen Bereich kastenförmig erweiterte Säule
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trägt an einer oberen nicht gezeigten Traverse hängend einen elektrischen Antriebsmotor
51, der entweder direkt oder -wie das bevorzugt wird- über ein mit koaxialer An-
und Abtriebswelle versehenes angeflanschtes Untersetzungsgetriebe 52 ein doppeltes
Kettenrad 53 antreibt. Unterhalb des doppelten Kettenrades 53 kann die Abtriebswelle
des Getriebes 52, welche das Doppelkettenrad 53 trägt, noch einmal gelagert sein.
Das relativ kleine Doppelkettenrad 53 treibt über zwei Ketten 55 ein doppeltes Kettenrad
58, das starr auf der vertikalen Welle 16 für die Umlaufkettenräder 12 und 12a sitzt.
Auf diese Weise läßt sich noch einmal eine erhebliche eschwindigkeitsreduktion erzielen.
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Das freie Ende der das Doppelkettenrad 53 tragenden Abtriebswelle
des Lineargetriebes 52 ist mittels einer Gelenkwelle 56, deren Länge in z.B. bekannter
Weise veränderbar ist, mit der parallelen aber seitlich versetzten Eingangswelle
57 des Winkelgetriebes 39 verbunden. Die Gelenkwelle 56 besteht im wesentlichen
aus zwei Kreuzgelenken, an deren eines eine massive Welle und an deren anderes eine
auf der massiven Welle axial verschiebbar aber nicht drehbar geführte Hohlwelle
angeschlossen ist.
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Der Motor 51 treibt also über das Getriebe 52 nicht nur mittels des
Kettengetriebes 53,55,58 den Mechanismus für
die Bewegung der Greiferköpfe
sondern auch über die Gelenkwelle 56 , die Antriebe für die beiden Förderer an.