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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Einlegen
mehrerer Pralinen in die Formvertiefungen von Packungseinsätzen, entsprechend dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind in der Praxis mechanisch arbeitende Mehrfach-Einlegevorrichtungen
dieser Art bekannt, mit denen jeweils eine Praline an einer bestimmten Position
einer Zuführbahn aufgenommen und in einer anderen bestimmten Position in einem Packungseinsatz
abgelegt werden kann. Diese Mehrfach-Einlegevorrichtungen können dem jeweiligen
Packungsspiegel, also der Stellung der einzelnen Pralinen in dem Packungseinsatz,
entsprechend fest eingerichtet werden, so daß größere Serien gleichartiger Packungseinsätze
nacheinander mit Pralinen belegt werden können. Umstellungen des Packungsspiegels,
also eine Veränderung der Einlegeposition einzelner oder mehrerer Pralinen in dem
Packungseinsatz, erfordern aber sehr zeitaufwendige und damit kostspielige manuelle
Umstellungsarbeiten.
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Es sind auch bereits frei programmierbare Einlegevorrichtungen bekannt,
mit denen jeweils nur eine einzige Praline pro Gerät oder maximal zwei identische
Pralinen nebeneinander und parallel zueinander eingelegt werden können. Es handelt
sich hierbei um roboterartige Einlegevorrichtungen mit Schwenkarmen, die verhältnismäßig
teuer sind und langsam arbeiten. Außerdem benötigen diese Einlegevorrichtungen für
jede Praline oder Pralinenart eine separate Zuführvorrichtung, so daß sich ein entsprechender
Raumbedarf bei hohen Kosten ergibt. Diese roboterartige Vorrichtung kann jeweils
so programmiert werden, daß
sie eine einzige Praline an einer bestimmten
Stelle aufnimmt und an einer anderen bestimmten Stelle ablegt, wobei durch Änderungen
des Programms die Aufnahme- und Ablegestellen verändert werden können. Für die Verarbeitung
mehrerer unterschiedlicher Pralinensorten, also für das Füllen von Packungseinsätzen,
die beispielsweise zwanzig oder mehr Pralinen verschiedener Sorten aufnehmen sollen,
ist diese bekannte Vorrichtung wegen des hohen Bedarfs an Raum und Kosten wenig
geeignet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten bekannten Art so auszugestalten, daß trotz einer raum-
und kostensparenden Ausbildung als Mehrfach-Einlegevorrichtung der Packungsspiegel,
also die Stellung der einzelnen Pralinen in dem Packungseinsatz, flexibel gestaltet
und ohne zeitaufwendige Umrüstarbeiten leicht und schnell verändert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentlichen
aus Anspruch 1. Hiernach ist also für jede Zuführbahn eine eigene Einlegeeinheit
vorgesehen, die den jeweiligen Greifer für die Pralinen trägt, der in mindestens
zwei zueinander senkrechten Richtungen beweglich gelagert ist und dessen Einlegebewegung
einzeln frei programmierbar ist.
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Mit einer solchen Vorrichtung können mehrere verschiedene Pralinen
gleichzeitig aus den Zuführbahnen entnommen und in den Packungseinsatz eingelegt
werden. Es können auch aus einer einzigen Zuführbahn zwei oder mehr gleichartige
Pralinen aufgenommen und in verschiedenen Positionen des Packungseinsatzes abgelegt
werden. Durch die freie Programmierbarkeit jedes einzelnen Greifers lassen sich
alle erforderlichen Bewegungen leicht einstellen und schnell verändern, so daß auch
kleine Serien gleichartige Packungseinsätze und ggf. sogar unterschiedliche Verpackungseinsätze
durcheinander mit Hilfe der Programmsteuerung verarbeitet werden können, wodurch
die Einrichtung sehr flexibel einsetzbar ist. Trotzdem können an einer Einlegestation
mehrere
Pralinenarten gleichzeitig eingelegt werden, so daß sich
die Gesamtlänge einer Anlage zum Füllen eines Verpackungseinsatzes, die mehrere
Einlegestationen hintereinander aufweist, entsprechend reduzieren läßt. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung läßt sich also sehr kompakt bauen und ermöglicht somit eine Einsparung
an benötigter Grundfläche und eine entsprechende Kosteneinsparung.
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Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Da die Entnahmestellungen für die Pralinen aus den Zuführbahnen nicht
für alle Pralinensorten gleich sind, ist es vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 2 auch
die Entnahme stellungen für die Greifer einzeln frei programmierbar sind.
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Eine baulich besonders vorteilhafte und kompakte Ausführung läßt sich
erzielen, wenn die Einlegeeinheiten gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4 ausgebildet
und angeordnet sind. Wenn gemäß Anspruch 5 für den Greifer für die Bewegung in der
ersten Richtung y ein Zahnriemenantrieb oder ein ähnlicher formschlüssiger Antrieb
vorgesehen ist, läßt sich eine besonders genaue Steuerung der Greifer erzielen.
Ein Zahnriemenantrieb ist deswegen vorteilhaft, weil in der ersten Richtung y nur
kleine Massen zu bewegen sind, so daß der jeweilige Greifer entsprechend schnell
beschleunigt und verzögert werden kann. Bei anderen Antriebsarten, beispielsweise
mittels einer Schraubenspindel, läßt sich der Greifer nicht so schnell beschleunigen
oder abbremsen, so daß damit nicht so hohe Betriebsgeschwindigkeiten erreicht werden
können.
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In der zu der ersten Richtung y senkrechten zweiten Richtung x ist
dagegen der jeweilige Greifer zusammen mit der Einlegeeinheit als Ganzes in vorteilhafter
Weise gemäß Anspruch 6 bewegbar angeordnet. Im Gegensatz zu der ersten Richtung
y liegen hier nur kurze Bewegungswege vor, so daß man verhältnismäßig
mehr
Zeit für die Beschleunigung und die Abbremsung des Greifers in der zweiten Richtung
x mit der Einlegeeinheit zur Verfügung hat. Für den Antrieb der Einlegeeinheit mit
dem Greifer in der zweiten Richtung x, wobei größere Massen als in der ersten Richtung
y zu bewegen sind, ist beispielsweise eine Kraftübertragung mittels Zahnrad und
Zahnstange zweckmäßig.
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Räumlich besonders günstige Verhältnisse ergeben sich bei einer Ausbildung
der Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8.
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Wenn die einzelnen Greifer zusätzlich zu den Bewegungen in den beiden
genannten Richtungen y und x auch Hub- und Senkbewegungen für das Aufnehmen und
Ablegen der Pralinen oder Drehbewegungen zum Verdrehen der Pralinen um eine lotrechte
Achse ausführen müssen, ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 9 zweckmäßig.
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Hierbei können dann gemäß Anspruch 10 auch diese Bewegungen einzeln
frei programmiert werden.
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Schließlich ist es gemäß Anspruch 11 möglich, für jede Einlegeeinheit
mehrere Greifer vorzusehen, die jeweils gegenüber der Einlegeeinheit selbst in beiden
Richtungen x und y bewegbar angeordnet sind, so daß die Vielseitigkeit und Einsatzmöglichkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend erweitert wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
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Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung.
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 in y-Richtung,
gesehen entgegengesetzt zu der Zuführrichtung Y in Fig. 1.
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Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 in
x-Richtung,
gesehen entgegengesetzt zu der Förderrichtung X in Fig. 1.
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Fig. 4 veranschaulicht ein Beispiel eines Packungsspiegels in einer
Draufsicht auf einen Packungseinsatz.
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Fig. 5 ist eine der Fig. 3 entsprechende Seitenansicht einer abgewandelten
Ausführungsform.
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Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht, teilweise im Schnitt, des unteren
Teils der Darstellung von Fig. 5.
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Zunächst soll anhand der Fig. 4 die mögliche Anordnung von Pralinen
in einem Packungseinsatz oder Tray T erläutert werden.
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Es sei angenommen, daß der Verpackungseinsatz T fünf Pralinen reihen
R1, R2... in vier Spalten S1, S2... , insgesamt also zwanzig Pralinen aufnimmt.
Die Pralinen können, wie in Fig. 4 gezeigt, unterschiedliche Grundrißformen haben.
Um ein ansprechendes Packungsbild zu erzielen, ist es erwünscht, die Pralinen in
den Reihen und in den Spalten nicht immer auf einer Linie sondern, je nach Form
und Orientierung der Pralinen, in den Richtungen x und y geringfügig gegenüber den
Reihen und Spalten versetzt anzuordnen. So sind bei dem in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel in der Reihe R5 die Pralinen in den Spalten S1 bis S4 jeweils
mit ihren Mittelpunkten gegeneinander versetzt.
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Die Pralinen der Reihe R5 liegen also auf vier verschiedenen Koordinaten
x, 2 3 4. In ähnlicher Weise liegen die Pralinen zum Beispiel in der Spalte S2 nicht
auf einer y-Koordinate, sondern sie sind gegeneinander teilweise versetzt Und liegen
auf den drei Koordinaten Y1 2 3. Dagegen liegen beispielsweise in der Reihe R3 alle
vier Pralinen auf der gleichen Koordinate xO, und in der Spalte S4 liegen beispielsweise
alle Pralinen auf der Koordinate yO. Durch die Erfindung soll es ermöglicht werden,
Packungseinsätze oder Trays T unterscniedlicher Arten mit Pralinen zu belegen und
hierzu die Einlegevorrichtung, die die Pralinen an den verschiedenen x- und y-Koordinaten
ablegen muß, entsprechend flexibel und leicht verstellbar auszubilden.
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Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Einlegestation mit vier Einlegeeinheiten
El bis E4, mit der also vier Pralinen gleichzeitig in einen Packungseinsatz T eingelegt
werden können. Wenn ein
Packungseinsatz T mit zwanzig Formvertiefungen,
wie in Fig. 4 gezeigt, gefüllt werden soll, sind also fünf gleichartige Einlegestationen
hintereinander notwendig, deren Einlegeeinheiten bzw. Greifer jeweils auf den Packungsspiegel
des Verpackungseinsatzes T eingestellt werden müssen.
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Die grundsätzliche Anordnung der Einlegevorrichtung ist in Fig. 1
veranschaulicht. Auf parallelen Zuführbahnen Zl, Z2...
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werden hintereinander jeweils mehrere gleichartige Pralinen verschiedener
Sorten Pl, P2... in der Förderrichtung Y zugeführt. Es ist jeweils nur die erste
Praline P1, P2... jeder Kolonne in jeder Zuführbahn Z1, Z2... dargestellt. Die Pralinen
P1, P2... sollen in Verpackungseinsätze oder Trays T1, T2...
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überführt werden, die hintereinander quer zu der Zuführrichtung Y
auf einer Förderbahn F in Richtung des Pfeils X schrittweise vorwärtsbewegt werden.
Die Pralinen P1, P2... sollen also beispielsweise an den gestrichelt gezeigten Stellungen
im Tray T2 abgelegt werden. In vorhergehenden bzw. nachfolgenden Einlegestationen
werden jeweils wiederum mehrere weitere Pralinen eingelegt, bis die Trays Tl, T2...
gefüllt sind.
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An jeder Einlegestation, von denen eine in den Fig. 1 bis 3 gezeigt
ist, sind mehrere, beispielsweise vier Einlegeeinheiten El, E2... vorgesehen, die
jeweils einen Greifer Gl, G2... für die Pralinen tragen. Es kann sich um mechanische
Greifer oder um mit Saug- und Druckluft betriebene Saugköpfe handeln. Mit dem Begriff
"Greifer" werden in der vorliegenden Beschreibung beide Arten von Greiforganen bezeichnet,
die die Pralinen aus den Zuführbahnen Zl, Z2... ergreifen, anheben und zu dem jeweiligen
Verpackungseinsatz T1, T2... überführen und in die zugehörige Formvertiefung ablegen.
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An jeder Einlegeeinheit El, E2... ist der zugehörige Greifer G1, G2...
in der Richtung y, die der Zuführrichtung Y der Zuführbahnen Z1, Z2... entspricht,
hin und her beweglich geführt.
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Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist beispielsweise der Greifer G1 von
einem Führungsblock 11 getragen, der an zwei an der Einlegeeinheit El angebrachten
Linearführungen oder Führungsstangen 13 in Richtung y hin und her verschiebbar ist.
Die Verschiebung erfolgt über einen an dem Führungsblock 11 befestigten Zahnriemen
15, der über Zahnräder 17, 18 läuft, von denen das Zahnrad 18 auf der Welle eines
von der Einlegeeinheit El getragenen Antriebsmotors Mly sitzt. Durch entsprechende
Steuerung des Motors Mly ist der Greifer G1 in Richtung y hin und her bewegbar,
um die Pralinen P1 von der Zuführbahn Z1 beispielsweise in eine Formvertiefung des
Packungseinsatzes T2 auf der Förderbahn F zu überführen.
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Zusätzlich zu der Bewegung in y-Richtung muß jedoch der Greifer G1
auch eine Bewegung in x-Richtung ausführen, wie sich aus Fig. 1 ergibt. Hierzu ist
an der Einlegeeinheit El ein zweiter Motor Mlx vorgesehen, der über eine Kupplung
21 ein Zahnrad 23 antreibt, das an der Einlegeeinheit El gelagert ist und in eine
Zahnstange 25 eingreift, die an einer ortsfesten Zentralführung 27 befestigt ist.
Die Zentralführung 27 ist auf Stützen 28 (Fig. 2) abgestützt. An der Zentralführung
27 sind Führungsstangen 29 befestigt, auf denen die Einlegeeinheit El mit Hilfe
von Linearführungsblöcken 31 hin und her verschiebbar angeordnet ist. Auf diese
Weise kann der.Greifer G1 durch entsprechende Steuerung des Motors Mlx die erforderliche
Bewegung in x-Richtung von der Aufnahmestellung der Praline P1 aus der Zuführbahn
Z1 zu der Ablagestelle im jeweiligen Verpackungseinsatz ausführen.
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Mit Hilfe einer nicht dargestellten Programmsteuerung ist der Greifer
G1 in seinenx- und y-Bewegungen derart frei programmierbar, daß er (innerhalb gewisser
Grenzen) die Praline Pl an der gewünschten oder vorgegebenen Stelle aus der Zuführbahn
Z1 aufnehmen und diese Praline an einer vorbestimmten oder gewünschten Stelle in
dem Packungseinsatz T1, T2... ablegen kann.
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Für die Hubbewegung beim Aufnehmen der Praline P1 aus der Zuführbahn
Zl und für das Absetzen der Praline P1 im Packungseinsatz T1, T2... ist der Greifer
Gl zusätzlich gegenüber der Einlegeeinheit El in lotrechter Richtung beweglich gelagert.
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Die Steuerung dieser Bewegung kann pneumatisch erfolgen. Vorteilhaft
ist es jedoch, auch.diese Bewegung frei programmiert zu steuern.
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Schließlich kann es erforderlich sein, die Pralinen bei der Uberführung
von der Zuführbahn in den Packungseinsatz um ihre lotrechte Achse zu verdrehen,
wie es für die Praline P3 in Fig.l gezeigt ist. Hierzu dient eine Dreheinrichtung
D1 für den Greifer G1, mit deren Hilfe der Greifer G1 um die lotrechte Achse zl
verdreht werden kann. Die Dreheinrichtung D1 kann ebenfalls pneumatischgesteuert
sein. Es ist jedoch vorteilhaft, auch diese Dreheinrichtung D1 über die Programmsteuerung
frei programmierbar zu machen. Insgesamt kann also der Greifer G1 vier verschiedene
Bewegungen ausführen, die je für sich frei programmierbar sind, nämlich die Horizontalbewegungen
in den Richtungen x und y, die Hubbewegung in Richtung der Achse zl und die Drehbewegung
um die Achse zl.
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Beim Betrieb der Vorrichtung werden also die einzelnen Pralinen P1
am Ende der Zuführbahn Z1 aufgestaut, vereinzelt und durch den Greifer G1 nach oben
abgehoben und entsprechend den vorgegebenen x-y-Koordinaten über den Packungseinsatz
T2 verfahren.
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Während dieser Bewegung wird ggf. eine Drehbewegung um die Achse zl
mit Hilfe der Dreheinrichtung D1 ausgeführt. Nach dem Erreichen der Ablegeposition
wird die Praline Pl in den Packungseinsatz T2 abgelegt. Sofern der Greifer Gl als
Sauger ausgebildet ist, wird hierbei das Vakuum abgeschaltet und Druckluft zum Freigeben
der Praline P1 eingeschaltet. Nach dem Ablegen der Praline Pl in dem Packungseinsatz
T2 fährt der Greifer G1 in die Aufnahmeposition über die nächste Praline P1 in der
Zuführbahn Z1 zurück, der nächste Packungseinsatz bzw. das nächste Tray T3 wird
um einen Schaltschritt vorwärtsbewegt, und es
beginnt der nächste
Einlegevorgang.
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Alle geschilderten Bewegungsabläufe sind optimal aufeinander abgestimmt
und laufen, soweit möglich, gleichzeitig ab.
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Die Programmierung der einzelnen Bewegungen des Greifers Gl zwischen
der Aufnahmestellung Pl über der Zuführbahn Zl bis zu der Ablagestellung P1 in dem
Tray T2 erfolgt über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Mikroterminal. Hier
müssen lediglich anhand der Koordinaten des Packungsspiegels in den Trays T1, T2...
die x- und y-Koordinaten- für die Ablageposition sowie ggf. der Drehbefehl für den
Greifer G1 eingegeben werden. Die Aufnahmestellung P1 über der Zuführbahn Z1 kann
fest vorprogrammiert oder, falls erforderlich, frei programmierbar sein.
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Es ist auch eine Programmierung im "Teach-in-Modus" möglich, d.h.
der Greifer wird an die gewünschte Ablageposition über dem Tray T2 gefahren und
diese Position als Parameter für die notwendigen Bewegungen über das Terminal abgespeichert.
Sämtliche eingegebenen Daten können unter einer zu dem jeweiligen Tray gehörigen
Programmnummer in einem Speicher abgelegt und jederzeit wieder abgerufen werden.
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Die für die Einlegeeinheit El mit dem Greifer G1 vorstehend gegebene
Beschreibung trifft in gleicher bzw. in entsprechender Weise für die weiteren, in
der Zeichnung dargestellten Einlegeeinheiten E2, E3 und E4 zu. Gleiche oder entsprechende
Teile sind also jeweils mit der Ziffer 2, 3 oder 4 bezeichnet. Die Zahl von vier
Einlegeeinheiten zur Überführung von vier Pralinen gleichzeitig ist nur als Beispiel
anzusehen. Die Vorrichtung kann auch weniger und insbesondere mehr als vier Einlegeeinheiten
an einer Einlegestation aufweisen.
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Mit der erfindungsgemäßen Einlegevorrichtung läßt sich eine hohe Taktzahl
von etwa 40 bis 60 Pralinen pro Minute pro Greifer (je nach Pralinenart und Größe
des Packungseinsatzes) erzielen.
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Die Programmierung für die Greiferbewegung läßt sich einfach durchführen
und mit einer Genauigkeit von etwa + 0,3mm bei der praktischen Ausführung der Greiferbewegungen
wiederholen, was für die Praxis ausreichend ist. Die Antriebsmotore Mlx, Mly, M2x,
M2y... können mittels Gleichstrom angetrieben werden. Die Streckenmessung kann mittels
Inkrementalgebern erfolgen. In y-Richtung müssen nur kleine Massen bewegt werden,
nämlich der Führungsblock 11 mit dem Greifer Gl und der erfaßten Praline, so daß
hier über den Zahnriementrieb 15, 17, 18 hohe Geschwindigkeiten erreichbar sind.
In x-Richtung ist mit dem Greifer G1 jeweils die gesamte Einlegeeinheit El zu verschieben,
so daß hier über den Zahnradantrieb 23, 25 wegen der kürzeren Wege geringere Geschwindigkeiten
ausreichen. Die Hubhöhe der Greifer kann etwa 25mm betragen, und für die Drehung
um die zl-Achse ist maximal ein Drehwinkel von 1800 erforderlich, so daß sehr kurze
Zykluszeiten erreichbar sind.
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Die gesamte Einrichtung ist also einfach, wenig storungsanfällig und
wartungsfreundlich aufgebaut. Sie besteht aus mehreren gleichartigen oder ähnlichen
Einheiten, bietet also einen modularen Aufbau mit Erweiterungs- und Anpassungsmöglichkeiten
sowie eine kompakte, platzsparende Bauweise.
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Auch die elektronische Programmsteuerung kann modular aufgebaut sein.
Als Hardware sind im wesentlichen erforderlich: ein Master-Processor für die Ablaufsteuerung
und die Funktionsüberwachung, eine I/O-Karte als Bindeglied zwischen dem Rechner
und der Mechanik, ein Drehzahl- und Lageregler (Processor) für jede Bewegungsachse
sowie die zugehörigen Leistungsendstufen. Auch die Software der Programmsteuerung
ist modular aufgebaut und umfasst die Teilprogramme: Betriebs-Software, achsentypische
Software für die vier Bewegungsachsen, Programmierung.
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Wie insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Bauteile der vier
Einlegeeinheiten El, E2... miteinander weitgehend verschachtelt, damit eine eng
nebeneinanderliegende Anordnung der Greifer beim Aufnehmen der Pralinen Pl, P2...
aus den Zufuhrbahnen Z1,. Z2... möglich ist. Aus dieser eng verschachtelten Stellung,
die in Fig. 2 gezeigt ist, werden die vier Einlegeeinheiten in x-Richtung zum Ablegen
der Pralinen in den Trays T1, T2... auseinander gefahren, wie Fig. 1 zeigt. So sind
beispielsweise die Motoren Mly und M4y an dem den Zuführbahnen Zl, Z4 benachbarten
Ende der Einlegeeinheiten El und E4 seitlich nach aussen vorragend angeordnet, während
die Motoren M2y und M3y an den von den Zuführbahnen Z1, Z2... abgewandten Enden
der Einlegeeinheiten E2 und E3 auf der anderen Seite der Vorrichtung nach aussen
vorragend jenseits der Enden der Einlegeeinheiten El und E4 angeordnet sind. Die
Motoren für die Bewegungen in der x-Richtung können jeweils oberhalb oder unterhalb
der Einlegeeinheiten El, E2... angeordnet sein. Fig. 2 zeigt die Anordnung der Motoren
Mlx und M3x oberhalb der Einlegen heiten El und E3. Fig. 2 zeigt ebenfalls eine
Verschachtelunx der Linearführungsblöcke 31 der vier Einlegeeinheiten El, E2...
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derart,daß je zweiFührungsblöcke 31 für die Einlegeeinheiten El und
E3 auf der einen Seite der Vorrichtung an unteren Führungsstangen 29 und, wie Fig.
3 zeigt, auf der gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung an obenliegenden Führungsstangen
29 geführt sind. Für die Linearführungsblöcke 31 der Einlegeeinheiten E2 und E4
gilt das Umgekehrte. Diese Führungsblöcke 31 laufen also auf den in Fig. 3 nicht
besetzten Führungsstangen 29.
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Schliesslich können auch, wie Fig. 2 zeigt, die Greifer und ihre Tragorgane
und Dreheinrichtungen miteinander verschachtelt sein.
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Bei den beiden mittleren Greifern G2 und G3 sind beispielsweise die
Dreheinrichtungen D2 und D3 oberhalb der schräg darunter befindlichen Dreheinrichtungen
Dl und D4 für die Greifer G1 und G4 angeordnet. Diese Greifer G1 und G4 sind über
abgewinkelte Träger 41 an den Einlegeeinheiten El und E4 angebracht, so dass mit
Hilfe der Träger 41 die Greifer im verschachtelten Zustand für die Aufnahme der
Pralinen aus den Zufhrbahnen eng aneinander herangeführt werden können, wie es Fig.
2 zeigt. Bei der
Ausbildung der Greifer als Saugköpfe sind zusätzlich
(Fig. 2) Anschlüsse 43 für Saug- und Druckluft vorgesehen, die ebenfalls in unterschiedlichen
Höhenlagen angeordnet sein können, wie Fig. 2 zeigt, damit sie sich im Betrieb nicht
gegenseitig behindern. Die Bauelemente 43 können außerdem die programmgesteuerten
oder pneumatisch gesteuerten Hub- und Senkeinrichtungen für die Greifer G1, G2...
aufnehmen.
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Statt eines Greifers können an einer oder mehreren Einlegeeinheiten
auch zwei oder mehr Greifer vorgesehen sein. Damit können beispielsweise mittels
einer einzigen Einlegeeinheit gleichzeitig vier Pralinen aufgenommen und über den
zugehörigen Packungseinsatz geführt werden, wo die Pralinen beispielsweise einzeln
nacheinander an unterschiedlichen Positionen abgelegt werden. Auf diese Weise muß
nur einmal der lange Verschiebeweg in Richtung y durchgeführt werden, während die
unterschiedlichen kurzen Verschiebewege in x-Richtung von der einen Einlegeeinheit
oder nur von ihren Greifern unmittelbar nacheinander über dem Packungseinsatz durchgeführt
werden. Auch bei dieser Anordnung sind die Bewegungen der mehreren Greifer einzeln
frei programmierbar. Die Investitionskosten vermindern sich jedoch, weil für mehrere
Greifer jeweils nur eine Einlegeeinheit erforderlich ist. Die Taktzeit der Maschine
wird dadurch möglicherweise geringfügig länger. Die kompakte Anordnung wird aber
verbessert, und man kommt mit weniger Einlegestationen hintereinander aus. Die Flexibilität
der Vorrichtung wird hierdurch also weiter verbessert.
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Die parallel nebeneinander angeordneten Einlegeeinheiten EI, E2...
haben in y-Richtung eine solche Länge, daß jede Einlegeeinheit El, E2... von dem
Bereich über dem Ende der zugeordneten Zuführbahn Z1, Z2... bis über die der jeweiligen
Zuführbahn abgewandte Seite der Packungseinsätze T1, T2... hinwegreicht, und die
Greifer Gl, G2... sind jeweils mittels eines Motors Mly, M2y... längs der zugehörigen
Einlegeeinheit El, E2... in der y-Richtung bewegbar angeordnet. Dagegen ist jede
Einlegeeinheit El, E2... als Ganzes mit ihrem zugehörigen Greifer G1, G2...
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mittels des zweiten Motors Mlx, M2x... in der x-Richtung parallel
zur Richtung der Förderbahn F der Packungseinsätze Tl, T2... bewegbar angeordnet.
Um die geschilderte Verschachtelung zu ermöglichen, ist die Breite der Einlegeeinheiten
El, E2... in der x-Richtung etwa gleich dem Abstand zwischen zwei benachbarten Reihen
R1, R2... von Formvertiefungen in den Packungseinsätzen T1, T2..., wobei eine möglichst
geringe Breite der Einlegeeinheiten El, E2... in x-Richtung vorteilhaft ist, um
eine so enge Verschachtelung zu ermöglichen, daß bei eng nebeneinander liegenden
Einlegeeinheiten El, E2...ein einwandfreies Aufnehmen der Pralinen P1, P2... aus
den Zuführbahnen Zl, Z2... möglich ist.
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Wenn an einer Einlegeeinheit El, E2... mehrere Greifer vorgesehen
sind, können diese in der y-Richtung hintereinander auf einer Linie oder auch quer
dazu in x-Richtung versetzt oder nebeneinander angeordnet sein. Diese mehreren Greifer
pro Einlegeeinheit können dann unabhängig vonezander über die Programmsteuerung
in y-Richtung verschiebbar sein. Sie können ggf.
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auch quer dazu, also in x-Richtung mittels der Programmsteuerung unabhängig
voneinander gegenüber der jeweiligen Einlegeeinheit bewegbar sein, um auf diese
Weise eine größtmögliche Flexibilität hinsichtlich der Bewegungs- und Steuerungsmöglichkeiten
der Greifer zur Anpassung ihrer Bewegung an unterschiedliche Packungseinsätze zu
erzielen.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist ein zusätzlicher
Stellmotor Mlw seitlich an der Einlegeeinheit El angebracht, der über eine Kupplung
54 mit der unteren Führungsstange 13a des Führungsblocks 11 verbunden ist. Diese
Führungsstange 13a ist somit drehbar angeordnet und an den Enden der Einlegeeinheit
El sowie in dem Führungsblock 11 in Lagern 55 drehbar gelagert.
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Ferner ist seitlich des Führungsblocks 11 ein zusätzliches kom.biniertes
Lager 56 für die Linearführung des Führungsblocks 11 längs der Führungsstange 13a
und für die Übertragung des Drehmoments
von der Führungsstange
13a angeordnet. Dieses Drehmoment wird auf ein auf die Führungsstange 13a aufgesetztes
Kegelrad 51 übertragen, das mit einem in dem Führungsblock 11 gelagerten weiteren
Kegelrad 53 zusammenarbeitet, dessen Achse zl lotrecht nach unten gerichtet ist.
Somit wird über das Getriebe 51, 53 die Drehbewegung des Stellmotors Mlw von der
Führungsstange 13a nach unten auf einen im folgenden im einzelnen zu beschreibenden
Greiferkopf 65 mit den beiden Greifern Gll und G12 übertragen.
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Je nach Programmsteuerung des Stellmotors Mlw können also die Greifer
Gll, G12 eine Drehbewegung um die lotrechte Achse zl ausführen, um beispielsweise
Pralinen in einer gegenüber den Zuführbahnen Zu... verdrehten Lage in die Trays
T1... einzusetzen.
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Die in Fig. 5 veranschaulichte Drehanordnung ist bei Verwendung nur
eines Greifers pro Einlegeeinheit (wie in Fig. 3 gezeigt) in entsprechender Weise
einsetzbar. In gleicher Weise ist diese Drehanordnung auch bei den anderen Einlegeeinheiten
E2, E3 oder E4 einsetzbar.
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Durch diese Konstruktion ist die Anordnung des Drehantriebs (Stellmotor)
für die Drehbewegung des oder der Greifer außen an der Einlegeeinheit möglich, so
daß diese insgesamt und insbesondere der Führungsblock 11 schmal und leicht ausgeführt
werden kann.
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Es bleibt also der Vorteil erhalten, daß für die schnelle Bewegung
der Greifer in y-Richtung nur geringe Massen zu beschleunigen sind. Die Masse des
zusätzlich vorgesehenen Stellmotors Mlw befindet sich an der Einlegeeinheit El und
ist mit dieser in x-Richtung bewegbar, in der wegen der größeren Massen nur eine
langsame Bewegung über kleine Wege vorgesehen ist. Der besondere Vorteil dieser
Ausführungsform besteht darin, daß am Führungsblock 11 oder am Greiferkopf 65 keine
zusätzlichen zu beschleunigenden Massen und damit auch keine Energiezuführungsleitungen
angebracht sind.
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Ein Teil der Anordnung von Fig. 5 ist vergrößert in Fig. 6 wiedergegeben.
Es ist erkennbar, daß das zweite Kegelrad 53 über Lager 57
in einem
nach unten gerichteten Ansatz lla des Führungsblocks 11 drehbar gelagert ist. Die
Drehbewegung des Kegelrads 53 wird auf eine mit diesem verbundene rohrförmige Welle
59 übertragen, die in einem Lager 61 drehbar gelagert ist und unten in einer Halterung
63 endet, die mit dem Greiferkopf 65 verbunden ist. An dem Greiferkopf 65 sind auf
zwei parallelen, waagerechten Achsen sl und s2 Greiferarme 71 und 72 verschwenkbar
gelagert, die an ihren unteren Enden die Greifer G11 und G12 tragen. In dem Greiferkopf
65 ist ferner ein über einen Einlaß 72 pneumatisch oder hydraulisch zu beaufschlagender
Zylinder 73 angeordnet, dessen Kolben über einen Stößel 75 nach unten auf ein Druckstück
77 wirkt, das an der Oberseite des Greiferarms 71 angeordnet ist und auf der Drehachse
zl des Rohrs 59 angeordnet ist. Im Bereich der Achse zl sind außerdem die beiden
Greiferarme 71 und 72 über einen' Führungszapfen 78 und ein Langloch 79 aneinander
angelenkt. Wenn somit durch Betätigung des Zylinders 73 der Stößel 75 auf das Druckstück
77 drückt, verschwenken die Greiferarme 71 und 72 aus der in Fig. 6 dargestellten
Lage um die Achsen sl und s2, so daß die am unteren Ende angeordneten Greifer Gll
und G12 voneinanderweg wandern, also ihren gegenseitigen Abstand vergrößern. Zur
Begrenzung der seitlich nach außen gerichteten Schwenkbewegung der Greifer ist ein
nicht dargestellter Endanschlag vorgesehen, der beispielsweise auf die Greiferarme
71 und 72 wirkt. Um die Greifer Gll und G12 nach dem Aufhören des Drucks des Stößels
75 wieder in die Ausgangsstellung zurückzuziehen, ist zwischen den Greiferarmen
71 und 72 eine Rückstellfeder 101 angeordnet.
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Wie Fig. 6 ferner zeigt, sind die Greifer G11 und G12 als Sauger ausgebildet,
die also die zu verarbeitenden Pralinen mittels Unterdruck halten. Zu diesem Zweck
ist innerhalb des Greiferkopfs 65 ein durchgehender Vakuumkanal vorgesehen. Dieser
beginnt mit einer Anschlußstelle 81 für eine Vakuumleitung an dem nicht verdrehbaren
unteren Ansatz lla des Führungsblocks 11. Die Vakuumzuführung ist also in einfacher
Weise möglich. Innerhalb der VakuumzuSührungsstelle 81 ist innerhalb des unteren
Ansatzes 11a des Führungsblocks 11 eine Vakuumkammer 82 vorgesehen, durch die die
drehbare rohrförmige
Welle 59 hindurchgeführt ist. Über eine oder
mehrere Durchgangsöffnungen 83 steht die Kammer 82 mit dem Innenraum 84 der rohrförmigen
Welle 59 in Verbindung. Die soweit gebildete Vakuumleitung teilt sich innerhalb
des Greiferkopfs 65 in zwei Teilkanäle 85 und 86 auf, die durch die Drehachsen sl
und s2 hindurch in die Greiferarme 71 und 72 führen. In dem Greiferarm 71 ist in
der Schnittdarstellung der Vakuumkanal 87 erkennbar. Die Sauger G11 und G12 sind
an Saugerhaltern 95 angebracht, in die von oben der Vakuumkanal 87 mündet und die
nach unten über weitere Vakuumkanäle 88 mit den Saugern G11 und G12 in Verbindung
stehen. Ein an der Anschlußstelle 81 angelegtes Vakuum gelangt also auf dem beschriebenen
Weg an die Sauger G11 und Gi2, damit diese Pralinen aus den Zuführbahnen Z1... aufnehmen
und in die Trays Tal... überführen und dort nach Abschaltung des Vakuums freigeben
können.
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Mit der beschriebenen Anordnung ist trotz einer feststehenden Vakuumzuführungsstelle
81 somit ein beliebiges Verdrehen des Greiferkopfs 65 mit den Greifern G11 und G12
möglich, wobei außerdem gleichzeitig auch der Abstand zwischen den Greifern G11
und G12 verändert werden kann, um beispielsweise eng nebeneinander liegend ankommende
Pralinen aus den Zuführbahnen Z1... in einer verdrehten Stellung mit größerem Abstand
in den Trays T1 abzulegen. Dabei ist es möglich, zwei gleiche Artikel aus einer
Zuführbahn Z1 zu überführen oder zwei verschiedene Artikel aus zwei benachbarten
Zuführbahnen Z1, Z2. Durch die Verwendung zweier Greifer oder Sauger G11, G12 wird
somit die Einlegeleistung verdoppelt.
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Zur Begrenzung der durch die Feder 101 bewirkten Rückstellbewegung
kann zwischen den Greifern G11 und G12 ein Anschlag vorgesehen sein, der beispielsweise
durch eine Schraube einstellbar sein kann, so daß der größte und der kleinste gegenseitige
Abstand der Greifer G11, G12 einstellbar ist.
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Die Zuführung des Betriebsdrucks für den Betätigungszylinder 73 für
die Spreizbewegung der Greifer G11 und G12 kann, ebenso wie
die
Zuführung des Vakuums für die Sauger, durch feststehende Leitungen von dem Führungsblock
11 her erfolgen oder durch eine freiliegende Leitung, die an der Anschlußstelle
72 in den Zylinder 73mündet. Statt mittels Überdruck könnte der Zylinder 73 auch
mittels Unterdruck betätigt werden, wozu von der Vakuumzuführungsstelle 81 entsprechende
Leitungen zu dem Zylinder 73 vorzusehen wären. Hierdurch würde aber die Steuerung
komplizierter, weil Unterdruck für die Sauger Gll, G12 zum Aufnehmen und Halten
der Pralinen zu anderen Zeiten benötigt wird als ein Unterdruck am Zylinder 73 zum
Verschwenken der Greiferarme 71 und 72 für die Abstandsänderung der Greifer Gll
und G12.
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Fig. 6 zeigt ferner, daß die Greifer oder Sauger Gll, G12 innerhalb
der Greiferarme 71 und 72 in etwa lotrechter Richtung verschiebbar gelagert und
durch Druckfedern 90 abgestützt sind.
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Hierdurch wird nicht nur erreicht, daß die Greifer oder Sauger sanft
auf die Pralinen aufsetzen, sondern insbesondere läßt sich mit dieser Anordnung
der Greifer Gll in einer angehobenen Stellung arretieren, indem ein in dem Greiferarm
71 angeordneter Arretierstift 91 zum Einri-f ff ln eine Ausnehmung 93 am oberen
Ende des Saugerhalters 95 gebracht wird. In dieser angehobenen, arretierten Stellung
ist der Greifer G11 dadurch wirkungslos, daß gleichzeitig ein in dem Saugerhalter
95 vorgesehenes Dichtelement, beispielsweise ein Dichtkegel 97 oder eine Dichtkugel
von unten zur Anlage gegen das untere offene Ende des Vakuumrohres 87 in dem Greiferarm
71 kommt und somit den Vakuumkanal absperrt.
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Auf diese Weise ist eine einfache Umstellung der Arbeitsweise (Doppelsauger
oder Einzelsauger) möglich. Der Sauger G11 muß lediglich von Hand nach oben in die
Arretierungsstellung gedrückt werden, wo er selbsttätig einrastet.
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Mit der beschriebenen Vorrichtung ist es somit möglich, die einzelnen
Einlegeeinheiten Ei.., schmal zu bauen und mit engen gegenseitigen Abständen anzuordnen,
gleichzeitig aber Dreh- und Spreizanordnungen für die Greifer an den Einlegeeinheiten
unterzubringen,
und zwar sowohl mit den zugehörigen Drehantrieben
als auch mit den zugehörigen Zuleitungen für Saug- oder Druckluft.
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Durch die Möglichkeit, bei einer Doppelgreiferanordnung gemäß Fig.
6 einen der Greifer G11 in einer angehobenen Stellung zu arretieren, ist es auf
einfache Weise möglich, die Vorrichtung beispielsweise für das Füllen großer oder
kleiner Packungen umzustellen. Bei kleinen Packungen wird lediglich der Sauger oder
Greifer G11 nach oben gedrückt, wodurch das Ansaugen von Nebenluft durch diesen
Greifer verhindert ist, so daß mit dem anderen Greifer G12 Pralinen sicher angehoben
und gehalten werden können. Das Einrasten und Absperren des Greifers G11 in angehobener
Stellung ist auch vorteilhaft für die Verarbeitung von Pralinen unterschiedlicher
Höhe, da hierbei durch den stillgelegten Greifer G11 keine Pralinen erfaßt werden
und somit mit dem anderen Greifer G12 Pralinen wechselnder Höhe verarbeitet werden
können. Andererseits ist es auch bei Betrieb beider Greifer oder Sauger G11 und
G12 möglich, Pralinen unterschiedlicher Höhe zu verarbeiten, weil die Greifer Gil
und G12 in lotrechter Richtung aufgrund der Ausgleichsfedern 90 verschiebbar sind.
Hierdurch ist sichergestellt, daß keine der beiden zu verarbeitenden Pralinen beschädigt
oder beim Aufnehmen oder Absetzen in ungewollter Weise verschoben wird.
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Statt des zur Abstandsveränderung der Greifer G11 und G12 dienenden
Zylinders 73 kann auch ein Elektromotor vorgesehen sein. In beiden Fällen ist es
möglich, dieses Stellorgan vorzuprogrammieren so daß insgesamt durch die Anordnung
gemäß Fig. 5 und Fig. 6 einerseits der Drehwinkel der Greifer für die Verdrehung
der Pralinen und andererseits der Abstand zwischen den Greifern G11 und G12 für
die Aufnahme und für das Absetzen der Pralinen frei programmierbar ist. Die Erfindung
schafft also insgesamt eine außerordentlich flexible Einlegevorrichtung für Pralinen,
in der Standardbauteile weitgehend frei zu kombinieren und einzubauen sind.