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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein- bzw.
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Auspacken von Flaschen, Dosen od.dgl. Transportgütern in bzw. aus
Kästen, Kartons od.dgl. Transportbehältnissen, in die die Transportgüter von oben
einsetzbar sind, mit einer Greifvorrichtung, welche die Transportgüter zwischen
einem Weg für die Transportbehältnisse und einem Weg für die Transportgüter umzusetzen
gestattet, indem sich die Greifvorrichtung auf einer U-förmigen Bahn jeweils von
oben den jeweiligen Wegen nähert.
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Entsprechende Maschinen sind auf dem Markt erhältlich und dienen vor
allem zum Einpacken von Flaschen und Dosen bei Getränke- bzw. Lebensmittelherstellern
sowie zum Auspacken von als Leergut rückgelieferten Pfandflaschen, welche nachfolgend
einer Waschanlage sowie einer Abfüllanlage zugeleitet werden.
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Bei bisherigen Maschinen war der zur Führung der Greifvorrichtungen
notwendige technische Aufwand unerwünscht hoch.
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Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen,
welche sich durch eine besonders einfache Mechanik zur Führung der Greifvorrichtungen
auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Greifvorrichtung an einer
Auslegeranordnung gehaltert ist, welche um eine horizontale Lagerachse schwenkbar
an einer linear in Vertikalrichtung geführten Schieberanordnung angelenkt ist und
am oberen Totpunkt der Schieberanordnung von der einen Seite derselben auf deren
andere Seite überschwenkt, und daß die Auslegeranordnung mit Abstand von ihrer Lagerachse
mit einem Teilstück bzw. zwei voneinander beabstandeten Enden einer gespannten Ketten-
oder Zahnriemenanord-
nung verbunden und die Ketten- bzw. Zahnriemenanordnung
zwischen zwei zur Führungsbahn der Schieberanordnung parallelen Abschnitten mit
gleichen Abständen von der Führungsbahn über eine Radanordnung geführt ist, welche
am oberen Ende der Führungsbahn mit zur Lagerachse paralleler Achse angeordnet ist
und einen dem Abstand entsprechenden Radius aufweist.
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Erfindungsgemäß benötigt die Schieberanordnung keinen von der Auslegeranordnung
gesonderten Antrieb, denn die Ketten- bzw. Zahnriemenanordnung bewirkt sowohl die
gewünschte Vertikalverschiebung der Schieberanordnung als auch die Schwenkung der
Auslegeranordnung. Die Auslegeranordnung behält nämlich ihre Orientierung bezüglich
des Teilstückes der gespannten Ketten- oder Zahnriemenanordnung bzw. bezüglich einer
die Enden der Ketten-bzw. Zahnriemenanordnung verbindenden Geraden praktisch unverändert
bei, so daß die Auslegeranordnung, welche zunächst in einer zur einen Seite hin
ausgeschwenkten und abgesenkten Position stehen möge, bei entsprechender Antriebsrichtung
der Ketten- bzw. Zahnriemenanordnung zunächst ohne Drehung und unter Mitnahme der
Schieberanordnung angehoben wird, bis die Lagerachse eine zur Radanordnung etwa
gleichachsige Lage einnimmt. Nunmehr werden der mit der Auslegeranordnung drehfest
verbundene Abschnitt bzw. die mit der Auslegervorrichtung verbundenen Enden der
Ketten- bzw. Zahnriemenanordnung mittels der Radanordnung auf einer halbkreisförmigen
Bahn bezüglich der Achse der Radanordnung herumgeführt, wobei die Auslegeranordnung
zwangsläufig eine Schwenkbewegung um 180° bezüglich der mit der Achse der Radanordnung
fluchtenden Lagerachse an der Schieberanordnung ausführt. Läuft die Ketten- bzw.
Zahnriemenanordnung in gleicher Richtung weiter, so wird die Auslegeranordnung ohne
weitere Drehung unter gleichzeitiger Mitnahme der Schieberanordnung zwangsläufig
in Abwärtsrichtung verschoben.
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Die Erfindung nutzt also die Erkenntnis aus, daß zwei voneinander
in Bewegungsrichtung einer Ketten- bzw.
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Zahnriemenanordnung beabstandete Punkte bei hinreichender mechanischer
Spannung der Ketten- bzw. Zahnriemenanordnung jeweils auf einer Geraden liegen,
die immer - zumindest annähernd - in Richtung der Ketten- bzw. Zahnriemenspannung
ausgerichtet bleibt. Dementsprechend behält ein an diesen Punkten befestigtes Element
seine Lage bezüglich der Richtung der Ketten- bzw. Zahnriemenspannung unverändert
bei und folgt zwangsläufig der Ketten- bzw. Zahnriemenbewegung unter Ausführung
von Translations- bzw.
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Rotationsbewegungen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine mit
der Auslegeranordnung undrehbar verbundene Mitnehmeranordnung an zwei voneinander
beabstandeten Gliedern bzw. Punkten der Ketten- bzw. Riemenanordnung befestigt,
so daß die Ketten- bzw. Zahnriemen durchlaufend angeordnet werden können.
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Die Greifervorrichtungen sind zweckmäßigerweise an einem relativ zur
Führungsbahn der Schieberanordnung undrehbaren Tragteil angeordnet, welches an der
Auslegeranordnung mit zur Lagerachse paralleler Achse schwenkgelagert und relativ
zur Schieberanordnung drehfest gehaltert ist, indem - zumindest - eine Kette bzw.
ein Zahnriemen über zwei Ketten- bzw. Zahnräder gleichen Durchmessers umlaufend
angeordnet ist, von denen eines undrehbar an der Schieberanordnung, gleichachsig
zur Lagerachse und eines undrehbar am Tragteil, gleichachsig zur Schwenklagerachse
des Tragteiles angeordnet ist. Die Kette bzw. der Riemen bewirken also in Verbindung
mit den Ketten- bzw. Zahnrädern eine parallelogrammartige Führung des Tragteiles,
welches dementsprechend gegenüber der Schieberanordnung nur translatorische Bewegungen
ausführen kann.
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Vorzugsweise sind als Auslegervorrichtung zwei Auslegerarme in Tandemanordnung
beidseitig des Tragteiles an jeweils eigenen Schiebern gelagert und mittels jeweils
eigener Ketten bzw. Zahnriemen angetrieben. Diese Ausführungsform zeichnet sich
durch hohe Belastbarkeit aus und macht es dementsprechend möglich, am Tragteil mehrere
Greifvorrichtungen - beispielsweise in Richtung der Lagerachse der Schieberanordnung
nebeneinander - anzuordnen.
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Die Ketten- bzw. Zahnräder der Ketten- bzw. Zahnriemenanordnung zum
Antrieb der Auslegeranordnung können zumindest teilweise in Bohrungen der Führungsschiene
bzw.
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-schienen der Schieberanordnung gelagert sein. Dementsprechend übernehmen
die Führungsschienen neben ihrer eigentlichen Führungsfunktion auch die Aufgabe
von tragenden Teilen des Maschinenrahmens.
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Die Schwenkbarkeit der Auslegeranordnung wird gegenüber der Schieberanordnung
vorzugsweise derart begrenzt, daß die entsprechenden Anschläge wirksam werden, bevor
Teleskopstoßdämpfer, welche unterhalb der Lagerachse an der Schieberanordnung und
mit Abstand von der Lagerachse an der Auslegeranordnung angelenkt sein können, ihre
verkürzte Endlage erreichen und selbst als Anschlag wirken.
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Die Greiferanordnungen sind vorzugsweise derart angeordnet, daß sie
unter Einwirkung von in Aufwärtsrichtung wirkenden Kräften gegenüber dem Tragteil
angehoben sowie relativ zu zwei einander kreuzenden Horizontalachsen gekippt werden
und-dadurch eine Schnellabschaltung der Vorrichtung betätigen können, beispielsweise
indem eine Lichtschranke an der Auslegeranordnung durch eine der genannten Bewegungen
der Greiferanordnung unterbrochen wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei zeigt Fig. 1 eine schematisierte
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und Fig. 2 ein Schnittbild entsprechend
der Schnittebene II-II in Fig. 1.
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An einem nicht dargestellten Bodenrahmen sind zwei kastenförmige vertikale
Ständer 1 mit Abstand voneinander und einander zugewandten offenen Stirnseiten angeordnet.
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Etwa in der Ebene der offenen Stirnseite jedes Ständers 1 ist eine
vertikale Führungsschiene 2 angeordnet, auf der jeweils ein Schieber 3 mittels Kunststoff-Führungsbacken
4 gleitgeführt ist.
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An jedem Schieber 3 ist ein feststehender Achszapfen 5 als Lagerachse
eines Auslegers 6 angeordnet. Beidseitig an den Schiebern 3 angeordnete, gegebenenfalls
gefederte Anschläge 7 begrenzen die Schwenkbarkeit der Ausleger 6 gegenüber den
Schiebern 3 auf einen Winkelbereich von 180° bzw. einen geringfügig größeren Wert,
und zwar derart, daß Teleskopstoßdämpfer 8, welche unterhalb der Achszapfen 5 an
den Schiebern 3 und mit Abstand von den Achszapfen 5 an den Auslegern 6 angelenkt
sind, auch dann nicht auf Anschlag zusammengeschoben werden, wenn die Ausleger 6
an den Anschlägen 7 anliegen.
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An den freien Enden der Ausleger 6 ist jeweils ein Joch 9 mit zu den
Achszapfen 5 paralleler Achse schwenkgelagert.
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Diese Joche 9 behalten ihre aus Figur 2 ersichtliche horizontale Ausrichtung
auch bei Schwenkung der Ausleger 6 zwangsweise bei, da sie mittels einer Kette 10
parallelogrammartig geführt sind, welche über ein auf dem Achs-
zapfen
5 am jeweiligen Schieber 3 drehfest angeordnetes Kettenrad 11 sowie ein mit dem
jeweiligen Joch 9 drehfest verbundenes Kettenrad 12 umläuft, welches gleichen Durchmesser
wie das Kettenrad 11 aufweist und gleichachsig zur Schwenkachse des Joches 9 angeordnet
ist.
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Zwischen den Jochen 9 erstrecken sich zwei parallele Stangen 13, welche
als Tragteil für zwei nebeneinander angeordnete Greifvorrichtungen 14 dienen, welche
an den Stangen 13 mit vertikalem Spiel aufgehängt sind, derart, daß die Greifvorrichtungen
14 unter Einwirkung aufwärtsgerichteter Kräfte gegenüber den Stangen 13 angehoben
bzw. gegenüber einander in X- bzw. Y-Richtung (vgl. Fig. 1) kreuzenden horizontalen
Achsen gekippt werden können.
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Bei einer derartigen Anhebe- bzw. Kippbewegung werden die Lichtwege
nicht dargestellter, an den Auslegern 6 angeordneter Lichtschranken unterbrochen,
welche dabei eine Schnellabschaltung der weiter unten erläuterten Einpack- bzw.
Auspackarbeit der Vorrichtung bewirken.
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Als Antrieb der Schieber 3 sowie der Ausleger 6 dient eine Kettenanordnung
15, deren Ketten 16 auf Kettenrädern 17 und 18 umlaufen, die gleichen Durchmesser
aufweisen und innerhalb der Ständer 1 geschützt untergebracht sind. Die oberen Kettenräder
17 sind beidseitig der Radebene gelagert, wobei die entsprechenden Lagerteile am
Ständer 1 bzw. in entsprechenden Bohrungen der Führungsschienen 2 angeordnet sind.
Die unteren Kettenräder 18 sind mittels einer gemeinsamen Welle 19 drehfest miteinander
gekoppelt, deren Lager mittels nicht dargestellter Stellelemente zur Spannung der
Ketten 16 in Vertikalrichtung eingestellt werden können, wie durch einen Doppelpfeil
z in Figur 2 angedeutet ist. Zumindest eines der unteren Kettenräder 18 läßt sich
darüber hinaus zur Justierung der Ketten 16 zueinander vorübergehend von der Welle
19 entkoppeln, so daß eine entsprechend
verdrehte Einstellung der
Kettenräder 18 zueinander möglich ist.
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Die Welle 19 ist antriebsmäßig - beispielsweise über einen nicht dargestellten
Kettentrieb - mit einem Motor verbunden, welcher die Ketten 16 dementsprechend synchron
antreibt.
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Die Ketten 16 sind mit den Auslegern 6 über Mitnehmer 20 verbunden,
deren Kupplungsteil 21 an zwei voneinander beabstandeten Kettengliedern bei A und
B befestigt ist.
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Das Kupplungsteil ist mittels eines Zapfens drehfest mit einem Flachbandteil
22 verbunden, welches am jeweiligen Ausleger 6 befestigt und mittels einer lageraugenartigen
öffnung auf dem jeweiligen Achszapfen 5 schwenkgelagert ist. Der Mitnehmer 20 ist
derart bemessen, daß das Kupplungsteil 21 von der durch die Achszapfen 5 festgelegten
Lagerachse der Ausleger 6 einen dem Radius der Kettenräder 17 und 18 entsprechenden
Abstand aufweist.
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Aufgrund der Kettenspannung nimmt das Kupplungsteil 21 jeweils eine
der Richtung der Kettenspannung weitestgehend entsprechende Ausrichtung ein, so
daß der Ausleger 6 in der in Figur 2 dargestellten unteren Lage praktisch unschwenkbar
festgehalten wird, und zwar unabhängig davon, ob die Anschläge 7 vorhanden sind
oder nicht bzw. auf die Stangen 13 vertikale Kräfte einwirken oder nicht.
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Wird nun die Kette 16 in Figur 2 zu einem Umlauf entgegen dem Uhrzeigersinn
angetrieben, so wird der Ausleger 6, ohne zu schwenken, angehoben, wobei der Schieber
3 ohne eigenen Antrieb zwangsläufig mitgeführt wird. Sobald der Schieber 3 eine
Lage erreicht hat, bei der der Achszapfen 5 mit der Achse der oberen Kettenräder
17 - zumindest annähernd - fluchtet, führt der Ausleger 6 bei stillstehendem Schieber
3 eine Schwenkbewegung um 1800 aus, weil das Kupplungsteil 21 auf dem oberen Kettenrad
17 zwangsläufig längs einer halbkreisförmigen Kurve geführt wird, deren Krümmungszentrum
auf der Achse der Kettenräder 17 liegt. Dabei nimmt das Kupplungsteil 21 zur Achse
der Kettenräder 17 eine - zumindest annähernd exakte - Tangentiallage ein, so daß
das mit dem Kupplungsteil 21 undrehbar verbundene Flachbandteil 22 und damit auch
der Ausleger 6 eine zur Achse der Kettenräder 17 radiale Lage einnehmen. Da der
Abstand zwischen dem Kupplungsteil 21 und dem Achszapfen 5 dem Radius der Kettenräder
17 entspricht, werden der Achszapfen 5 bei gleichzeitigem Stillstand des Schiebers
3 während der Schwenkung des Auslegers 6 in einer zur Achse der Kettenräder 17 fluchtenden
Lage festgehalten. Es sind also keinerlei Arretierungen, Anschläge od.dgl. für die
Schieber 3 zur Einhaltung bzw. zum Erreichen der in Figur 2 strichliert dargestellten
oberen Endlage der Schieber 3 notwendig oder vorgesehen.
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Bei weiterem Umlauf der Ketten 16 entgegen dem Uhrzeigersinn wird
dann der Ausleger 6 nach Ausführung der 1800 Schwenkung ohne weitere Drehung abgesenkt.
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Bei dem dargestellten Bewegungsablauf der Ausleger 6 werden die Greifvorrichtungen
14 ohne Schwenkung längs einer U-förmigen Bahn geführt, derart, daß sie mittels
nicht
dargestellter, beispielsweise pneumatischer Greifelemente (welche z.B. die Hälse
von Flaschen ringförmig umgreifen) Flaschen, Dosen od.dgl. nach oben aus Kisten,
Kartons od.dgl. herausheben können, welche auf einem Band 23 herangeführt werden.
Die Flaschen, Dosen od.dgl. können dann auf ein Band 24 umgesetzt werden.
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Beim Einpacken läuft der Bewegungsvorgang in umgekehrter Richtung,
indem auf dem Band 24 herangeführte Flaschen, Dosen od.dgl. mittels der Greifvorrichtungen
14 erfaßt und dann von oben her in die auf dem Band 23 herangeführten Kisten oder
Kartons od.dgl. eingesetzt werden.
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Aufgrund der hängenden Anordnung der Greifvorrichtungen 14 werden
die Flaschen, Dosen od.dgl. beim Umsetzen nur bis etwa zur Höhe der Achse der Kettenräder
17 angehoben.
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