DE3535214C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Flaschentransfer zwischen dem Boden einer Endform einer Maschine zur Flaschen­ fertigung, auf dem die Flaschen sich mit hoher Temperatur befinden, und einem Förderer, auf den die Flaschen in abge­ kühltem Zustand abgesetzt werden sollen.

Flaschentransfervorrichtungen sind beispielsweise durch fol­ gende Patentdokumente bekannt: DE-OS 20 62 243, DE-OS 24 29 222, DE-AS 26 52 260, DE-AS 19 45 068, US-PS 37 54 637 und GB-PS 21 20 196.

Zur Erläuterung der der Erfindung zugrunde liegenden Problema­ tik sei von der in Fig. 1 gezeigten Darstellung ausgegangen:
Diese zeigt in einer von oben gesehenen schematischen Ansicht Teile einer Anlage zur Flaschenherstellung. Die in einer End­ form 2 in Mengen zu je zwei Stück ausgeformten Flaschen drehen sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Abschließend werden die Flaschen über einen Transferblock 3 zu einem Fertigsteller 4 mit Kühlfunktion geführt. Bevor sie in die Transferzangen übernommen werden, öffnet sich die Endform 2, so daß die Flaschen auf den Böden der Endform ruhen, die sich genau in dem Augenblick abheben, in dem die Flaschen ergriffen werden. Dieses Ergreifen durch die Zangen erfolgt "fliegend", wobei die Zangen sich mit gleichem Richtungssinn mit einer konstan­ ten mittleren Geschwindigkeit drehen, die mit der des vorge­ ordneten Teils übereinstimmt. Die Zangen sind auf dem Trans­ ferblock montiert, der nur zwei Zangen umfaßt, so daß seine Winkelgeschwindigkeit spürbar, im allgemeinen um den Faktor 3,5, größer ist als diejenige der Endform.

Das Öffnen und Schließen der Zangen wird durch das Verschwen­ ken eines Steuerhebels bewirkt, an dem eine Rolle montiert ist, die einen zweiteiligen Nockenprofil folgt. Dabei dreht der Steuerhebel eine Achse, die einen Satz von zwei Halbzangen trägt, um etwa 120°. Der andere Satz von Halbzangen ist an einer zweiten um 20 mm entfernten Achse montiert, die durch ein Zahnradpaar in Drehung versetzt wird und einen mit einer Rückstellfeder versehenen Hebel besitzt. Dieses Verfahren bewirkt ein Anheben der horizontalen Greifebene auf die Höhe der vertikalen Verbindungsebene der Halbschalen. Man hat durch zwei Kunstgriffe versucht, diesen Nachteil zu beseitigen:

• - Wenn die Zangen geschlossen sind, läßt man die Flasche auf die horizontale Ebene fallen. Die beiden Achsen fluchten jedoch nur während einer sehr kurzen Zeit, die eine Funktion des Maschinentakts ist, so daß die Reaktionszeit für das Schließen der Zange außerordentlich kurz ist;
• - die Materialmenge der Greifschalen wird auf jeder Seite der Schließachse soweit wie möglich verringert. Die Zentrifugal­ kraft aufgrund der Masse der Flaschen versucht jedoch, die Zangen zu öffnen. Die Flaschen "schweben" in den Greifscha­ len, wobei ihre Ränder sich verformen.

Da die Schließbewegung der Zangen nicht sehr rasch endet, "tanzen" die Flaschen auf dem Boden der Endform. Außerdem nimmt die Spannkraft der Zangen beim Schließen stark ab, was dem angestrebten Bewegungsablauf genau entgegengesetzt ist.

Die Flaschen erfahren im Bereich des Transferblocks 3 eine Drehung um 180°. Dies entspricht einer aus dem Maschinentakt abgeleiteten Formposition. Erst danach werden sie auf dem Fertigsteller 4 abgesetzt, nachdem die Zangen sich relativ langsam geöffnet haben.

Der Fertigsteller wird mit einer Drehbewegung beaufschlagt, deren Geschwindigkeit sich zeitlich in Form positiver Sinus­ halbwellen ändert, wobei zwischen den Wechseln Bereiche mit der Geschwindigkeit Null liegen. Eine vollständige Umdrehung enthält zwölf Wechsel, entspricht also zwölf Formpositionen. Der Antrieb des Fertigstellers wird von einem Kurbelzapfen mit Malteserkreuz gesteuert. Im Augenblick des Absetzens hat die Geschwindigkeit des Fertigstellers ihren Höchstwert, der der­ jenigen der Transferzangen entspricht. Auf dem Fertigsteller ist eine Halteplattform montiert, die Arme um den Körper und den Hals der Flascen schließt, während sie herabfallen. Die Bewegungen sind durch zwei feste Nocken vorgegeben.

Jede Berührung der Flaschen kann zu Verformungen und Wär­ meschocks führen. Diese Phänomene werden durch die Geschwin­ digkeitsänderungen des Fertigstellers noch verstärkt.

Nach einer Drehung, die 1,5 Formpositionen entspricht, werden die Flaschen durch Ventilation abgekühlt, um die Wärme aus dem Glas abzuführen. Diese Ventilation setzt jedoch sehr zögernd ein, da die Haut des Glases, die beim Verlassen der Endform hart war, inzwischen Zeit hatte, sich wieder zu erweichen, so daß die Flaschen gegen mechanische Stöße sehr empfindlich sind. Die Drehung des Fertigstellers in der Ventilationszone entspricht fünf Formpositionen. Es folgt eine weitere Drehung, die eine halben Formposition entspricht, bevor die Arme der Halteplatte wieder öffnen. Die entsprechende Bewegung wird durch einen festen Nocken gesteuert.

Wenn der Fertigsteller 4 sich fast auf maximaler Geschwindig­ keit befindet, werden die Flaschen von einem oder vier Zangen­ träger einer drehbaren Abgabevorrichtung 5 ergriffen, deren Geschwindigkeit im wesentlichen mit der Geschwindigkeit der Flaschen übereinstimmt. Die Zangen schließen sich im allgemei­ nen unterhalb des Halswulstes der Flaschen und heben diese anschließend an. Diese beiden Bewegungen werden durch ein und dasselbe Nockenprofil gesteuert. Die Flaschen werden von der Abgabevorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit über einen Winkel von etwa 180° bewegt, der zwei Formpositionen ent­ spricht, bevor sie losgelassen werden und auf einen schnel­ len Förderer 6 fallen, dessen Lineargeschwindigkeit der Geschwindigkeit der Abgabevorrichtung entspricht. Der Förderer 6 führt die Flaschen zu einem langsamen Förderer 7.

Aus alledem geht hervor, daß die bekannten einschlägigen Vorrichtung kompliziert, voluminös, schwergewichtig und schwierig zu warten sind. Sie können der Entwicklung der Produktionsmaschinen nicht folgen, deren Taktgeschwindigkeit größer wird und die ständig größere Massen in Bewegung setzen. Außerdem bewirken die zahlreichen Geschwindigkeitsänderungen der Glasartikel häufig kleine Oberflächenrisse, Unrundheiten oder andere Verformungen, die im weiteren Verlauf ein Zer­ brechen der Produkte zur Folge haben können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Fla­ schentransfervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, Flaschen von einer Endform, in der sie sich mit vergleichsweise hoher Temperatur befinden, zu einem Förderer zu übertragen, auf den sie in abgekühltem Zustand abgesetzt werden müssen. Dabei sollen die Anzahl der Handhabungsvorgänge sowie die Stoßbeanspruchungen und Geschwindigkeitsänderungen, denen die Flaschen ausgesetzt sind, möglichst gering sein.

Zu diesem Zweck ist die Flaschentransfervorrichtung gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet,
daß die Vorrichtung eine horizontal angeordnete, endlose Kette aufweist, die über zwei Zahnräder mit vertikalen Dreh­ achsen verläuft, von denen das eine angetrieben ist,
daß an der Kette in gleichen Abständen Wagen befestigt sind, die jeweils mit einem Zangenhalter ausgestattet sind, der derart befestigt ist, daß die beiden Zangen ein und desselben Paares auf der Außenseite der Kette liegen,
daß eines der Zahnräder in der Nähe der Endform angeordnet ist, derart daß die Zangen die auf dem Boden der Endform ruhenden Flaschen ergreifen können,
daß das andere Zahnrad in der Nähe eines langsamen Förde­ rers angeordnet ist, um die Flaschen auf diesem abzusetzen,
daß die Antriebsgeschwindigkeit der Kette so bemessen ist, daß die Geschwindigkeit der Zangen in der Zone, in der die Flaschen ergriffen werden, im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Flaschen auf dem Boden der Endform ist,
daß Mittel vorgesehen sind, die die Öffnungs- und Schließ­ bewegungen der Zangen in den Zonen bewirken, in denen die Flaschen von der Platte der Endform aufgenommen bzw. auf dem Förderer abgesetzt werden, und
daß ein Ventilationskasten vorgesehen ist, der längs desjenigen Trums der Kette angeordnet ist, das in Laufrichtung hinter dem demjenigen Zahnrad liegt, in dessen Bereich die Flaschen aufgenommen werde, und daß der Ventilationskasten sich bis in die Nachbarschaft dieses Zahnrads erstreckt.

Die Vorrichtung ersetzt den Transferblock, die Kühlvorrichtung und den schnellen Förderer der herkömmlichen Anlagen. Trotz relativ niedriger Antriebsgeschwindigkeit der Kette ist dies dadurch möglich, daß das Aufnehmen der Artikel im Bereich eines Umlenkzahnrads der Kette in einer Zone stattfindet, in der die Zangen sich aufgrund ihrer Position außerhalb der Ket­ te mit erhöhter Geschwindigkeit bewegen und schließlich eine mittlere Geschwindigkeit haben, die derjenigen der auf dem Boden der Endform ruhenden Flaschen entspricht. Die Schließ­ bewegung der Zangen über den Artikeln beginnt sehr langsam verglichen mit der Geschwindigkeit gegen Ende der Greifbewe­ gung. Dies ermöglicht eine leichtere Abstimmung der Rotations­ bewegungen.

Aufgrund der Kinematik der Vorrichtung erfahren die Artikel nur wenige Geschwindigkeitsänderungen, wodurch die mechani­ schen Stöße begrenzt sind und die Qualität der Endprodukte verbessert wird.

Außerdem ist die Anzahl der mechanischen Organe, der Zahn­ radgetriebe und Nocken gegenüber herkömmlichen Geräten ver­ ringert. Die Wartungsarbeiten sind ebenfalls vereinfacht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 2 zeigt eine stark schematisierte Draufsicht einer Anlage mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt der Vorrichtung durch eine vertika­ le Ebene in vergrößertem Maßstab entsprechend der Linie 3-3 von Fig. 2.

Fig. 4 und 5 zeigen zwei Vorderansichten eines Zangenhalters in weiter vergrößertem Maßstab, wobei die Zangen geöff­ net bzw. geschlossen sind.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht der Hinterseite desselben Zangenhal­ ters, wobei die Zangen geschlossen sind.

Fig. 2 zeigt in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung Teile einer Anlage, nämlich die Endformen 2 einer Maschine zur Herstellung von Flaschen, einen Förderer 7 zur Wegführung der Flaschen mit geringer Geschwindigkeit sowie eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung 8 zum Transfer der Flaschen von den Endfor­ men 2 zu dem Förderer 7. Die Vorrichtung 8 gewährleistet einen direkten Transfer von der Endform 2 bis zu dem Förderer 7. Sie integriert also die Funktionen des Fertigstellers, des Aus­ treibers und des schnellen Förderers. Die Position der Linie 3-3 läßt sich in ihrer Winkellage relativ zu der Achse der Maschine um etwa 45° variieren.

Zu diesem Zweck umfaßt die auf einem Gestell 9 montierte Vorrichtung eine horizontale geschlossene Kette 10 mit zwei parallelen Trums, die ihren Enden auf zwei Kettenzahnrädern 12 und 13 mit vertikalen Achsen geführt sind. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist das Zahnrad 12 ein leerlaufendes Zahnrad, das einem allgemein mit 14 bezeichneten Spannsystem zugeordnet ist, während das Zahnrad 13 fest mit einer Antriebswelle 15 verbunden ist.

Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich das Zahnrad 13 in der Nähe der Ausgangszone der Endform, während das Zahnrad 12 sich in der Nähe des langsamen Förderers 7 befindet, der gegenüber dem Endbereich der Transfervorrichtung um 180° verschwenkbar ist.

Wie ebenfalls aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Kettentrum, das die Flaschen von der Endform 2 zu der Stelle führt, von der der Förderer 7 sie wegführt, im Bereich eines Ventilations­ kasten 16 montiert. Die Länge des Ventilationskastens 16 kann beispielsweise 7,5 Formpositionen entsprechen, so daß die Lüf­ tung auf einem längeren Weg erfolgt, als dies bei den herkömm­ lichen Anlagen der Fall ist. Dies verbessert die Wirksamkeit und verringert den Lärm. Da außerdem die Belüftungszeit ver­ größert ist, läßt sich die Transfervorrichtung mit Maschinen zur Flaschenherstellung kombinieren, die einen sehr hohen Produktionstakt haben. Bei herkömmlichen Vorrichtung ist dies nicht möglich.

An der Kette 10 sind in gleichen Abständen Wagen 17 montiert, die jeweils mit einem der Außenseite der Kette zugewandten Zangenträger 18 ausgestattet sind. Jeder Zangenhalter 18 besitzt zwei Zangenteile, die im folgenden kurz als Zangen bezeichnet sind. Diese Zangen ermöglichen das gleichzeitige Ergreifen von zwei Flaschen, da die Flaschen jeweils zu zweien die Endform verlassen, falls es sich um eine entsprechende Maschine handelt. Die beiden Zangen sind an dem Körper des Zangenträgers angelenkt. Sie sind beide um ein und dieselbe horizontale und senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kette verlaufende Achse 19 drehbar. Jede der Zangen 20 besitzt an jedem Ende eine Einprägung 22, deren Querschnitt dem halben Querschnitt des Halses einer der zu ergreifenden Flaschen entspricht. Die Zangen 20 sind gekröpft. An ihrem auf der anderen Seite der Achse 19 liegenden Ende 23 ist jeweils ein Schwingarm 24 mit einem seiner Enden angelenkt. Das andere Ende der Schwingarme 24 ist an einem schlittenartigen Teil 25 angelenkt, das an zwei Säulen 26 vertikal gleitbar montiert ist. An dem oberen Ende des Schlittens 25 befindet sich eine Rolle 27 mit horizontaler Achse, die parallel zur Schwenkachse der Zangen 20 verläuft. Eine Feder 28 wirkt auf die Zangen 20 ein und spannt sie in Schließrichtung vor. Eine andere Feder 21 kann zur Erhöhung der Greifkraft vorgesehen sein.

Im Bereich der Endzonen der Vorrichtung vorgesehene Rampen 29, an denen sich die Rollen 27 der Zangenträger abstützen, steuern die Öffnungs- und Schließbewegungen der Zangen.

Aus Fig. 3 geht klar hervor, daß die aus Schlitten, Zangenhal­ ter und Zangen bestehende Baugruppe derart ausgebildet ist, daß die Zangen 20 sich außerhalb der Bewegungsbahn der Kette 10 befinden. Dies ermöglicht eine Vergrößerung der Zangen­ geschwindigkeit im Bereich der Zahnräder 12 und 13, wodurch das Ergreifen der Flaschen in der Endform begünstigt wird, da trotz niedriger Kettengeschwindigkeit eine Bewegungsgeschwin­ digkeit der Zangen erreichbar ist, die derjenigen der Endform entspricht, wenn die Flaschen beim Vorbeigang eines Zangenpaa­ res an dem Zahnrad 13 ergriffen werden.

Jeder Zangenträger ist außerdem mit zwei Rollen 30 mit hori­ zontalen, quer zur Verschiebungsrichtung der Kette verlaufen­ den Achsen ausgestattet, die sich gegen eine horizontale Rampe 32 abstützen. Diese Rollen tragen das Gewicht des Schlittens, des Zangenträgers und der Zangen und nehmen die vertikal nach unten gerichtete Komponente der Kraft auf, die aus der auf die Rolle 27 beim Öffnen der Zangen ausgeübten Kraft resultiert.

Jeder Zangenträger besitzt ferner eine Rolle 33 mit vertikaler Achse, die im unteren Teil angeordnet ist und sich gegen eine vertikale Rampe 34 abstützt, die sich auf derselben Seite des Zangenträgers befindet wie die Kette. Im oberen Teil des Zan­ genträgers sind zwei Rollen 35 mit vertikalen Achsen montiert, die sich gegen eine vertikale Rampe 36 abstützen, die auf der der Kette 10 entgegengesetzten Seite des Zangenträgers liegt. Der Abstand der beiden Rollen 35 sorgt für eine Pendelbewegung der Achse 19, wodurch die zeitliche Geschwindigkeitsänderung der Zangen 20 nach dem Ergreifen der Flaschen von dem Boden der Endform gedämpft wird. Die verschiedenen Führungen gewähr­ leisten eine isostatische Montage der Wagen, so daß die Kette 10 lediglich die Antriebsbewegung der Wagen aufbringen muß, ohne daß sie besonderen Beanspruchungen aufgrund der Masse der Zangen und der Zangenträger und ihrer Bewegungen ausgesetzt ist.

Aus der Konstruktion der Zangen und der Zangenträger und aus der Art ihres Antriebs ergibt sich, daß die Schließbewegung der Zangen sehr langsam beginnt, während das Ende der Schließ­ bewegung sehr rasch erfolgt. Dies gewährleistet ein einwand­ freies Ergreifen der Flaschen, wenn die Achsen zusammenfallen. Umgekehrt beginnt das Öffnen der Zangen sehr rasch, so daß die Flaschen mit einer auf einen geringen Wert reduzierten Fall­ höhe auf dem langsamen Förderer 7 abgesetzt werden.

Die Struktur der Zangen erlaubt es außerdem, die Flaschen unter dem Ringwulst ihrer Hälse zu ergreifen, wobei die Spann­ kraft in geschlossener Position sehr groß ist, während die auf die Rollen zum Öffnen und Schließen einwirkende Kraft infolge des Schwingarmsystems konstant bleibt.

In dem linearen Teil der Bewegungsbahn, in dem sich der Venti­ lationskasten 16 befindet, findet die Fertigstellung statt, wobei eine gute Kühlung der Erzeugnisse unmittelbar nach dem Austritt aus der Endform gewährleistet ist. Dies hat einen günstigen Einfluß auf die Qualität der Produkte.

Die vorangehende Beschreibung macht deutlich, daß die Vorrich­ tung gemäß der Erfindung gegenüber dem einschlägigen Stand der Technik eine erhebliche Verbesserung darstellt: Sie ist von äußerst einfacher Konzeption, verringert die bewegten Massen gegenüber bekannten Vorrichtungen etwa um das zwanzigfache, er­ möglicht eine Energieersparnis, verringert die erforderlichen Wartungsarbeiten ganz erheblich und gewährleistet eine bessere Qualität des Endprodukts.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Flaschentransfer zwischen dem Boden einer Endform einer Maschine zur Flaschenfertigung, auf dem die Flaschen sich mit hoher Temperatur befinden, und einem Förderer, auf den die Flaschen in abgekühltem Zustand abgesetzt werden sollen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung eine horizontal angeordnete, endlose Kette (11) aufweist, die über zwei Zahnräder (12, 13) mit vertikalen Drehachsen verläuft, von denen das eine angetrieben ist,
daß an der Kette (10) in gleichen Abständen Wagen (17) befestigt sind, die jeweils mit einem Zangenhalter (18) ausgestattet sind, der derart befestigt ist, daß die beiden Zangen (20) ein und desselben Paares auf der Außenseite der Kette (10) liegen,
daß eines (13) der Zahnräder in der Nähe der Endform (2) angeordnet ist, derart daß die Zangen die auf dem Boden der Endform (2) ruhenden Flaschen ergreifen können,
daß das andere Zahnrad (12) in der Nähe eines langsamen Förderers (7) angeordnet ist, um die Flaschen auf diesem abzusetzen,
daß die Antriebsgeschwindigkeit der Kette so bemessen ist, daß die Geschwindigkeit der Zangen (20) in der Zone, in der die Flaschen ergriffen werden, im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Flaschen auf dem Boden der Endform (2) ist,
daß Mittel vorgesehen sind, die die Öffnungs- und Schließbewegungen der Zangen in den Zonen bewirken, in denen die Flaschen von der Platte der Endform aufgenommen bzw. auf dem Förderer (7) abgesetzt werden, und
daß ein Ventilationskasten (16) vorgesehen ist, der längs desjenigen Trums der Kette (10) angeordnet ist, das in Laufrichtung hinter dem demjenigen Zahnrad (13) liegt, in dessen Bereich die Flaschen aufgenommen werden, und daß der Ventilationskasten (16) sich bis in die Nachbarschaft die­ ses Zahnrads erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zangenhalter (18) einen Träger umfaßt, an dem die beiden Zangen (20) derart angelenkt sind, daß sie um ein und dieselbe horizontale und quer zur Bewegungsrichtung der Kette verlaufende Achse (19) verschwenkbar sind, und
daß die Enden der beiden Zangen (20), die den einen Eindruck (22) aufweisenden Zonen entgegengesetzt sind, gelenkig mit zwei Schwingarmen (24) verbunden sind, deren andere Enden an einem Schlitten (25) angelenkt sind, der an dem Zangenhalter vertikal geführt ist und der in seinem oberen Endbereich eine Rolle (27) trägt, deren Achse parallel zur Gelenkachse der Zangen verläuft und die sich auf Rampen (29) abstützt, die mit dem festen Teil der Vorrichtung verbunden und in den Zonen angeordnet sind, in denen die Flaschen aufgenommen und abgesetzt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zangenhalter (18) zwei Rollen (30) mit horizontalen Achsen trägt, die sich auf der Oberseite einer horizontalen Rampe (32) abstützen, ferner eine im unteren Teil angeord­ nete Rolle (33) mit vertikaler Achse, die sich auf einer auf derselben Seite der Kette liegende vertikale Rampe (34) abstützt, sowie zwei im oberen Teil liegende Rollen (35) mit vertikalen Achsen, die sich auf einer vertikalen Rampe (36) abstützen, die sich auf der Zangenhaltern entgegen­ gesetzten Seite der Kette befinden.