DE3743278C1

DE3743278C1 - Vorrichtung zum automatischen Auswechseln von Behaelter aufnehmenden Zellenblechen an Behaelterfuellmaschinen

Info

Publication number: DE3743278C1
Application number: DE3743278A
Authority: DE
Inventors: Georg Fischer; Wilhelm Proepper
Original assignee: Benz and Hilgers GmbH
Current assignee: Benz and Hilgers GmbH
Priority date: 1987-12-19
Filing date: 1987-12-19
Publication date: 1988-09-15
Also published as: CH676834A5; IT8822973A0; IT1227684B; US4930619A; DK705288D0; DK169108B1; DK705288A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Auswechseln von Behälter aufnehmenden Zellenblechen an Behälterfüllmaschinen mit einem entlang deren Arbeitsstationen umlaufend geführten, die Zellenbleche mittels Bolzen tragenden Transportmittel sowie einem gegenüber den Zellenblechen bewegbar gelagerten Manipulator mit einer Greiferplatte und daran angeordneten Halteelementen für die vorübergehende Aufnahme der Zellenbleche bei deren Wechsel.

Eine automatische Wechselvorrichtung für Zellenbleche geht aus der DE-PS 35 38 993 hervor. Dort erfolgt das Auswechseln der Zellenbleche mit Hilfe des Manipulators, der die Verbindung unter Zuhilfenahme eines motorisch betriebenen Werkzeugs automatisch löst bzw. nach dem Wechsel diese Verbindung wieder herstellt. Bei dieser Wechselvorrichtung sind die Zellenbleche mittels Gewindebolzen und Sechskantmuttern befestigt, die durch das als Schrauber ausgebildete Werkzeug gelöst oder befestigt werden können. Das Anschrauben mittels Sechskantmuttern benötigt noch zuviel Zeit, ist zu kostenaufwendig und kann bei Beschädigung des Gewindeansatzes der Gewindebolzen zu Betriebsstörungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die beim automatischen Zellenblechwechsel ein leichtes Lösen und Spannen und somit einen störungsfreien und schnellen Wechsel der Zellenbleche ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch jeweils einen im Bereich der Bolzen zwischen den Zellenblechen und der Greiferplatte angeordneten, gewindelosen Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus gelöst.

Dieser kombinierte Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus ist so ausgebildet, daß beim erforderlichen Wechsel der Zellenbleche und dem dazu erforderlichen Aufeinanderzubewegen der Greiferplatte auf die Zellenbleche der Verriegelungsmechanismus automatisch entriegelt wird, worauf das alte Zellenblech gegen ein andersformatiges Zellenblech ausgetauscht und schließlich automatisch wieder die Verriegelung hergestellt wird. Auf diese Weise kommt man zu einer weitgehenden störungsfreien, sich selbsttätig überlassenen Einrichtung, wodurch der Zellenblechwechsel erheblich beschleunigt werden kann.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung weist der Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus eine mit dem jeweiligen Bolzen zusammenwirkende Verschlußkupplung und ein auf letztere einwirkendes Druckelement auf. Die Verschlußkupplung und das Druckelement sind dabei so angeordnet, daß bei der Relativbewegung der Greiferplatte und der Zellenbleche selbsttätig über das Druckelement die Entriegelung der Verschlußkupplung und schließlich auch wieder nach erfolgtem Wechsel die Verriegelung erfolgt.

Um dieses sinnvolle Zusammenwirken des Druckelementes einerseits und der Verschlußkupplung andererseits zu ermöglichen, besteht die Verschlußkupplung zweckmäßigerweise aus mit einer Verriegelungsnut des Bolzens zusammenwirkenden Verriegelungskugeln, einem zwischen letzteren und der zugewandten Seite des Zellenblechs angeordneten Stützkörper, einem auf der anderen Seite der Verriegelungskugeln angeordneten Zwischenkörper sowie einem zentralen Kupplungselement und einer letzteres, den Zwischenkörper und den Stützkörper umgebenden Verriegelungshülse, zwischen der und dem Kupplungselement eine Druckfeder angeordnet ist. Zum Entriegeln dient ferner eine am Außenumfang der Verriegelungshülse angeordnete Ringnut und damit zusammenwirkende, an der Greiferplatte befestigte Greiferelemente. Durch letztere wird die Verriegelungshülse in eine die Verriegelungskugeln freigebende Stellung bewegt, während gleichzeitig durch den Druckkörper das zentrale Kupplungselement entgegen der Wirkung der Druckfeder in einer die Entriegelung der Verriegelungskugeln ermöglichenden Stellung gehalten wird.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Druckelement an der den Zellenblechen zugewandten Unterseite der Greiferplatte befestigt ist und aus einem zapfenartigen, federnden Druckstück und einer dieses umgebenden Druckhülse besteht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt in einem jeweiligen Längsschnitt:

Fig. 1 einen Teil des Manipulators und den entsprechenden Bereich des Zellenblechs und dessen Aufhängung sowie den Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus in der verriegelten Stellung,

Fig. 2 ein erster Schritt zur Entriegelung der Vorrichtung,

Fig. 3 die zweite Stufe der Entriegelung,

Fig. 4 ein dritter Schritt der Entriegelung,

Fig. 5 der vierte Schritt zum Entriegeln und Lösen der Verbindung zwischen dem Bolzen und den Zellenblechen und

Fig. 6 die Vorrichtung im gelösten Zustand.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel dienen in einer im einzelnen nicht dargestellten Behälterfüllmaschine als umlaufend geführte Transportmittel für die Zellenbleche 1 Ketten 2, von denen in Fig. 1 nur die auf der rechten Seite der Behälterfüllmaschine liegende dargestellt ist. Zur exakten Führung der Kette 2 sind obere und untere Kettenführungen 3, 4 vorgesehen. Weiterhin ist eine Stützschiene 5 vorhanden, die auf einem abgewinkelten Tragteil 6 befestigt ist. An ausgewählten Kettengliedern der Kette 2 sind Winkellaschen 7 befestigt, an denen wiederum Bolzen 8 mittels Befestigungsmuttern 9 befestigt sind. Die mit einem Flansch 11 versehenen Bolzen 8 besitzen an ihrem dem Flansch 11 abgewandten freien Ende eine Verriegelungsnut 12, in die Verriegelungskugeln 13 eingreifen können. Die Verriegelungskugeln 13 sind Teil einer Verschlußkupplung 14, die wiederum zu einem Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus 15 gehört. Dieser Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus 15 besteht einmal aus der genannten Verschlußkupplung 14 und zum anderen aus einem Druckelement 16, das schließlich wieder aus einem aus federndem Werkstoff bestehenden zapfenartigen Druckstück 17 und einer Druckhülse 18 besteht. Die Verschlußkupplung 14 besitzt ferner einen an der zugewandten Seite 19 des Zellenblechs 1 anliegenden Stützkörper 21 mit radiatalen Bohrungen 22 zur Aufnahme der Verriegelungskugeln 13, ferner ein zentrales Kupplungselement 23 sowie eine die genannten Teile umgebende Verriegelungshülse 24. Zwischen der Verriegelungshülse 24 und dem zentralen Kupplungselement 23 ist eine Federkammer 25 mit einer Druckfeder 26 angeordnet, die sich einerseits an einer Schulter der Verriegelungshülse 24 und andererseits an einem kragenartig eingezogenen Teil des zentralen Kupplungselements 23 abstützt. Zwischen der Seite 19 des Zellenblechs 1 und dem Stützkörper 21 ist zum Ausgleich von Toleranzen ein O-Ring 27 angeordnet.

Das Druckelement 16 ist an der Unterseite 28 einer Greiferplatte 29 eines im einzelnen nicht dargestellten Manipulators 31 dargestellt, der nicht nur in der angegebenen Pfeilrichtung 32, sondern auch in der angegebenen Pfeilrichtung 33 bewegt werden kann. In der Greiferplatte 29 sind Halteelemente 34 angeordnet, von denen in der Fig. 1 nur eins dargestellt ist. Dieses Haltelement besteht aus über eine Druckfeder 35 federnd abgestützte Sauger 36.

Im Außenumfang der Verriegelugshülse 24 ist schließlich noch eine Ringnut 37 angeordnet, in die an der Greiferplatte befestigte Greiferelemente 38 eingreifen können. Die Greiferelemente sind an einem Befestigungselement 39 befestigt und mit einer Zange 41 ausgerüstet.

Die Funktion der Wechselvorrichtung ist wie folgt:

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß das Zellenblech 1 mit Hilfe der Verschlußkupplung 14 auf dem Bolzen 8 des Transportmittels der Behälterfüllmaschine befestigt ist. Der Manipulator 31 mit der Greiferplatte 29 sowie den Saugern 36 und den Druckelementen 16 und den Greiferelementen 38 befindet sich in einer angehobenen Position. Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Position des Manipulators 31 wird dieser nun in Richtung des Pfeils 32, also in Richtung auf das Zellenblech 1 zu, abgesenkt, und zwar soweit, bis die Stellung nach Fig. 2 erreicht ist. In dieser Position berühren die Sauger 36 die Oberseite 19 des Zellenblechs und das Druckstück 17 des Druckelements 16 das zentrale Kupplungselement 23 der Verschlußkupplung 14.

Danach wird die Greiferplatte 29 weiter abgesenkt, und zwar soweit, bis die Druckhülse 18 das zentrale Kupplungselement 23 der Verriegelungskupplung 14 berührt. In dieser Stellung sind, wie aus Fig. 3 hervorgeht, die Halteelemente 34 mit den Saugern 36 ebenso wie das Druckstück 17 zurückgefedert.

In dieser eingefahrenen Stellung werden nun, wie das aus Fig. 4 hervorgeht, über die hier der besseren Übersichtlichkeit wegen um 90° versetzt gezeichneten Greiferelemente 38 die Verriegelungshülsen 24 geklemmt.

Dadurch werden die Verriegelungshülsen in einer unveränderten Lage zur Greiferplatte 29 gehalten.

In Fig. 5 ist die Greiferplatte 29 um den Betrag des Federweges der Halteelemente 34 und der Druckstücke 17 nach oben bewegt worden. Dabei haben die Greiferelemente 38 die Verriegelungshülse soweit mitverschoben, daß die Verriegelungskugeln 13 in den zwischen dem Stützkörper 21 und dem inneren Ansatz der Verriegelungshülse liegenden vergrößerten Raum zu liegen kommen, so daß sich die Verriegelungskugeln 13 von dem Bolzen 8 lösen.

Somit kann gemäß Fig. 6 der gesamte Manipulator und über die Halteelemente 34 bzw. die Sauger 36 das Zellenblech 1 in die oberste Lage angehoben werden, und zwar einschließlich des gesamten Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus 15. Danach kann der Manipulator 31 mit dem von den Halteelementen 34 getragenen Zellenblech 1 entsprechend dem Pfeil 33 seitlich zu einem nicht dargestellten Zellenblechwechsler gefahren werden, um das entnommene Zellenblech 1 in einem Magazin abzulegen und ein neues Zellenblech über die Sauger 36 aufzunehmen. Danach fährt die Greiferplatte 29 mit dem neuen Zellenblech wieder in die in Fig. 6 dargestellte Position. Darauf senkt die Greiferplatte 29 wieder in die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Position ab. Daraufhin lösen sich die Greiferelemente 38, worauf die Greiferplatte 29 ohne Zellenblech 1 und den Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus 15 in die oberste Lage gemäß Fig. 1 fährt. Danach wird dann die Kette 2 um eine Teilung weitergetaktet, und das nächste Zellenblech kann in dem oben beschriebenen Verfahren gewechselt werden.

Der eigentliche Wechselvorgang, d.h. das seitliche Herausfahren des Manipulators mit dem zu wechselnden Zellenblech ist im einzelnen in der deutschen Patentschrift 35 38 993 beschrieben.

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen Auswechseln von Behälter aufnehmenden Zellenblechen an Behälterfüllmaschinen mit einem entlang deren Arbeitsstationen umlaufend geführten, die Zellenbleche mittels Bolzen tragenden Transportmittel sowie einem gegenüber den Zellenblechen bewegbar gelagerten Manipulator mit einer Greiferplatte und daran angeordneten Halteelementen für die vorübergehende Aufnahme der Zellenbleche bei deren Wechsel, gekennzeichnet durch jeweils einen im Bereich der Bolzen (8) zwischen den Zellenblechen (1) und der Greiferplatte (29) angeordneten gewindelosen Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus (15).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus (15) eine mit dem jeweiligen Bolzen (8) zusammenwirkende Verschlußkupplung (14) und ein auf letztere einwirkendes Druckelement (16) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verschlußkupplung (14) aus mit einer Verriegelungsnut (12) des Bolzens (8) zusammenwirkenden Verriegelungskugeln (13), einem letztere in Bohrungen (22) aufnehmenden und auf der zugewandten Seite (19) des Zellenblechs (1) angeordneten Stützkörper (21), sowie einem zentralen Kupplungselement (23) und einer letzteres und den Stützkörper (21) umgebenden Verriegelungshülse (24) besteht, zwischen der und dem Kupplungselement (23) eine Druckfeder (26) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine im Außenumfang der Verriegelungshülse (24) angeordneten Ringnut (37) und damit zusammenwirkende, an der Greiferplatte (29) befestigte Greiferelemente (38) mit daran befestigten Zangen (41).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (16) an der den Zellenblechen (1) zugewandten Unterseite (28) der Greiferplatte (29) befestigt ist und aus einem zapfenartigen, abgefederten Druckstück (17) und einer dieses umgebenden Druckhülse (18) besteht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (34) in der Greiferplatte (29) nachgiebig gelagerte bzw. federnd abgestützte Sauger (36) aufweisen.