-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufrichtevorrichtung
für einen
Förderer
für unterschiedliche
Arten von horizontal transportierten Gegenständen, wie er in der Einlassvorrichtung
einer automatischen Einlösemaschine
für Mehrwegbehälter wie
Flaschen, Dosen, etc. verwendet wird, wobei die Aufrichtevorrichtung
an dem Abgabeende des Förderers
entweder integral mit dem Fördererende oder
angepasst als eine Verlängerung
davon angeordnet ist, um so zum Anheben der Gegenstände von einer
im Wesentlichen horizontalen Position in eine aufrechte Position
zum Abgeben an den nächsten Fördererabschnitt
oder anderen Bearbeitungsschritten angeordnet ist.
-
Diese
Art von Aufrichtevorrichtung kann beispielsweise in automatischen
Einlösemaschinen
verwendet werden, in welche Flaschen, Dosen und derartige Behälter mit
dem Boden zuerst in einer im Wesentlichen horizontalen Position
zurückgegeben
werden. Hierbei ist der Begriff Behälter dahingehend zu verstehen,
dass sich dieser auf alle Arten von leeren Rückgabebehältern einschliesslich Glas- und Plastikflaschen
und Dosen bezieht. Die Grösse
und das Gewicht dieser Behälter
können
innerhalb sehr breiten Grenzen variieren. Zum Beispiel kann es sein,
dass die Einlassvorrichtung nacheinander eine Flasche mit einem
Bodendurchmesser von etwa 15 cm und einem Gewicht von mehr als 1
kg, gefolgt durch eine extrem kleine Flasche in der Minibargrösse, die
typischerweise für
alkoholische Getränke
verwendet wird, behandeln muss. Eine Ausführungsform einer solchen Maschine
ist aus der Veröffentlichung
WO 9802255 bekannt. Ein Vorteil, der offensichtlich durch die horizontale
Einlassposition gegenüber
traditionellem Einlass, bei welchem der Behälter in der aufrechten Position
steht, ist, dass der zurückgegebene
Behälter
nicht kippen kann, wenn dieser auf den Einlassvorrichtungsförderer platziert
wird. Insbesondere Kunststoffflaschen, welche derzeit weit verbreitet
verwendet werden, sind, wenn sie leer sind so leicht, dass es sehr
schwer ist, sie aufrecht zu halten. Ein gekippter Behälter bewirkt
in den meisten Fällen
eine Fehlfunktion der automatischen Einlösemaschine, oder dass der Kunde
sein Pfand nicht erhalten könnte.
-
Desweiteren
wird von modernen automatischen Einlösemaschinen erwartet, dass
sie extrem anspruchsvollen Erfordernissen hinsichtlich der Fähigkeit
der automatischen Maschinen, Behälter höchst unterschiedlicher
Art zu identifizieren und zu behandeln, erfüllen. Diese Situation unterwirft
die Einlassvorrichtung unter stringente Anforderungen.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das Abgabeende des Einlassvorrichtungsförderers,
an welchem Punkt ein sich horizontal bewegender Rückgabebehälter aufrecht
orientiert werden muss, bevor dieser an den nächsten Förderer abgegeben wird. Ein
Ansatz für
dieses Bedürfnis
wird in der Veröffentlichung
WO 9802371 beschrieben, wobei die zurückgegebenen Flaschen von dem
horizontalen Einlassförderer
in eine nach unten geneigte Wanne passieren, welche die Flaschen
aufrecht orientiert.
-
US-A
5,029,694 offenbart eine Aufrichtevorrichtung, die für Förderer unterschiedlicher
Arten von horizontal bewegten Gegenständen geeignet ist. Die Aufrichtevorrichtung
ist an dem Abgabeende des Förderers
angeordnet und geeignet, zum Heben der Gegenstände aus einer horizontalen
Position in eine aufrechte Position zum Abgeben an den nächsten Fördererabschnitt
zu dienen. Desweiteren umfasst die Aufrichtevorrichtung des US-Patents
Gummischeiben, welche die Flasche greifen und dieselbe in vertikale
Position mit einer kontinuierlichen Bewegung der Gummischeiben drehen.
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Behälter-Aufrichtevorrichtung
für das
Abgabeende eines Einlassförderers
bereitzustellen, wobei die Aufrichtevorrichtung das Merkmal aufweist, dass
sie einen unkomplizierten Aufbau in Kombination mit sicherem Betrieb
aufweist. Eine Aufrichtevorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Aufrichtevorrichtung schwenkbar angebrachte
Elemente umfasst, die sich zwischen zwei Endpositionen hin und her
bewegen, deren Greifelemente den Gegenstand greifen, denselben in eine
vertikale Position drehen, beispielsweise auf einen Förderer für den nächsten Behandlungsschritt, den
Griff lösen
und in ihre Ausgangsposition zurückkehren.
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrichtevorrichtung
angeordnet ist, um als eine Verlängerung der
Einlassvorrichtung zu wirken, die als ein Förderer dient, und dass die
Greifelemente in gebogene, flächige
Wände ausgebildet
sind, die schwenkbar aneinander gekoppelt sind, um so einen variablen
Raum dazwischen bereitzustellen, und dass die Einlassvorrichtung
nach unten geneigt in der stromabwärtigen Richtung zumindest unmittelbar
vor der Aufrichtevorrichtung ausgerichtet ist.
-
Eine
noch weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Greifelemente
in Greiffinger ausgebildet sind, die in zwei gegenüberliegenden
Reihen ausgerichtet sind, welche im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet
sind und einen dazwischen bereitgestellten variablen Raum aufweisen.
-
Eine
noch weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abgabeende der
Einlassvorrichtung daran angepasste Schlitze aufweist, die im Wesentlichen
transversal zu der Bewegungsrichtung des Einlassvorrichtungsförderers
sind, wobei die Schlitze ermöglichen, dass
die Greiffinger durch diese hindurch gehoben und gesenkt werden.
-
Eine
noch weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassvorrichtung
eine mehrfache Aufeinanderfolge von Einlasstransportelementen umfasst,
welche im Wesentlichen transversal zu der Fördererbewegungsrichtung ausgerichtet
sind und Spalten aufweisen, die zwischen den Transportelementen
angepasst sind, und dass die Einlasstransportelemente zwei parallel
laufende, im Wesentlichen flächige Halbförderer bilden,
welche einen Spalt, der dazwischen longitudinal in der Förderer-Bewegungsrichtung
angepasst ist, aufweist, und dass in der Ausgangsposition der Aufrichtevorrichtung
die Greiffinger zumindest teilweise sich in den Spalten zwischen den
Einlasstransportelementen befinden, wodurch die verlängerten
Arme, auf welchen die Greiffinger angebracht sind, zumindest teilweise
sich in dem longitudinalen Spalt zwischen den Halbförderern
befinden.
-
Die
Aufrichtevorrichtung gemäss
der Erfindung ist frei von komplizierten und teuren Strukturen infolge
des Umstands, dass sie einen sehr einfachen Aufbau hat. Da die Aufrichtevorrichtung
mit ihren Aktuatoren an dem Abgabeende der Einlassvorrichtung angeordnet
ist und nicht wesentliche zusätzliche Stellfläche erfordert,
ist der Aufbau raumsparend in der Tiefendimension der automatischen
Behältereinlösemaschine.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung mit Hilfe eines bevorzugten, beispielhaften Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben,
wobei
-
1 eine Einlassvorrichtung
zeigt, die in der Erfindung verwendet wird, wie sie schräg von dem
Einlassende zu sehen ist, mit einer Flasche, welche sich stromabwärts in einer
Position mit dem Boden voran zu dem Abgabeende der Einlassvorrichtung
bewegt;
-
2 bis 7 die Einlassvorrichtung in den unterschiedlichen
Betriebsstadien der Aufrichtevorrichtung zeigen, wie sie schräg von dem
Abgabeende der Einlassvorrichtung zu sehen ist;
-
8 eine Detailansicht einer
Ausführungsform
der Aufrichtevorrichtung gemäss
der Erfindung zeigt; und
-
9 in einer Detailansicht
eine andere Ausführungsform
der Aufrichtevorrichtung gemäss
der Erfindung zeigt.
-
In
den Diagrammen ist ein Förderer
oder eine Einlassvorrichtung allgemein durch die Bezugsziffer 1 bezeichnet,
wobei der Förderer
oder die Einlassvorrichtung in dem dargestellten beispielhaften Ausführungsbeispiel
durch zwei wechselweise im Wesentlichen identische Halbförderer umfasst
ist, welche geneigt sind, um einen im Wesentlichen V-förmigen Winkel
dazwischen auszubilden, wie aus den Diagrammen zu erkennen ist,
wobei die Halbförderer
zum Stützen
eines Gegenstandes 4 dienen, der darauf transportiert wird,
so dass eine Seite des Gegenstands auf dem einen Halbförderer ruht
und die andere Seite auf dem anderen Halbförderer. Ein Halbförderer kann
durch einen Satz von transversalen, ausgerichteten Einlasstransportelementen 2 und der
andere Halbförderer
durch einen anderen Satz von transversalen, ausgerichteten Einlasstransportelementen 3 ausgebildet
sein. Die Einlasstransportelemente 2, 3 können beispielsweise
angetriebene Förderwalzen
oder -rollen sein, die mittels eines zweckmässigen Mechanismus gedreht
werden. Es muss jedoch bemerkt werden, dass die Erfindung in keiner
Weise auf den Aufbau des Förderers
(oder der Einlassvorrichtung) eingeschränkt ist. Die Halbförderer können ein
oder mehrere Abschnitte aufweisen, in welchen die Einlasstransportelemente
unabhängig von
den anderen Abschnitten angetrieben werden.
-
Der
zu übertragende
Gegenstand, wie in dem dargestellten Fall eine Mehrwegflasche 4,
wird auf der Einlassvorrichtung platziert. In der Einlassvorrichtung,
die in 1 gezeigt ist,
erfolgt der Einlass an dem vorderen Ende der Einlassvorrichtung. Auch
die Flaschenidentifikation und andere ähnliche Schritte werden an
dem Vorderendenabschnitt der Einlassvorrichtung ausgeführt. Da
diese Schritte vollständig
irrelevant für
den Erfindungsgedanken sind, kann eine genaue Beschreibung ihrer
Implementierung hier weggelassen werden. In der in 1 dargestellten Situation hat sich die
Flasche bereits auf dem Einlassvorrichtungsförderer bis nahe zu dem Abgabeende
der Einlassvorrichtung bewegt, wo die Orientierung der Flasche in
eine aufrechte Position und eine Platzierung auf beispielsweise
einen Förderer
für den
nächsten
Behandlungsschritt herbeigeführt
werden. Zu diesem Zweck ist die Einlassvorrichtung mit einer Aufrichtevorrichtung 5 ergänzt.
-
In 2 hat die Flasche 4 bereits
die Aufrichtevorrichtung 5 erreicht. In diesem Augenblick werden
die Fördermittel
auf dem letzteren Abschnitt der Einlassvorrichtung 1 gestoppt
und wird ein Aktuator 6 der Aufrichtevorrichtung gestartet,
siehe 8 und 9. Bei dem dargestellten,
beispielhaften Ausführungsbeispiel
umfasst die Aufrichtevorrichtung zwei Reihen von Greiffingern 7,
die im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. In deren
Ausgangsposition sind die Greiffinger in die Spalten zurückgezogen,
welche zwischen den Einlasstransportelementen angepasst sind, um
ungehindertes Bewegen der Flasche zu dem Ort der Aufrichtevorrichtung 5 zu
ermöglichen.
Infolge des longitudinalen Spaltes, der zwischen den Halbförderern
angepasst ist, wird auch nicht irgendein anderer Teil der Aufrichtevorrichtung
die Bewegung der Flasche zu diesem Punkt stören.
-
Wenn
der Aktuator 6 der Aufrichtevorrichtung gestartet ist,
beginnen die Greiffinger 7 sich in der in 3 gezeigten Weise zu nähern. Wenn
die Greiffinger an dem Umfang der Flasche 4 so dicht anhaften,
dass das Drehmoment, welches die Druckkraft erzeugt, das Drehmoment überschreitet,
welches zum Aufrichten der Flasche erforderlich ist, beginnt die
Aufrichtevorrichtung mit der darin festgeklemmten Flasche sich in
der in 4 gezeigten Weise
aufrecht zu kippen, bis die Aufrichtevorrichtung eine vollständig aufrechte
Position, siehe 5, erreicht.
Nachdem die Aufrichtevorrichtung ihre aufrechte Position erreicht
hat, wird die Richtung der Drehung des Aufrichtevorrichtung-Aktuatorantriebsmotors
umgekehrt, wodurch die Greiffinger auseinander angetrieben werden,
bis sie deren mechanisch begrenzte Ausgangsposition erreichen, in
welcher der Greifer vollständig
geöffnet
ist. Dann bleibt die Flasche 4 ruhend auf dem Abgabetisch,
beispielsweise auf einem Förderriemen,
siehe 6. Wenn der Aktuatormotor
der Aufrichtevorrichtung 5 noch weiter in derselben Richtung
angetrieben wird, wird die Aufrichtevorrichtung zurück in die
Spalten der Einlassvorrichtung gedreht, wie in 7 gezeigt ist.
-
In 8 ist der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform
der Aufrichtevorrichtung gemäss der
Erfindung in einer genaueren Ansicht dargestellt. Die Funktion der
Aufrichtevorrichtung basiert auf dem Anbringen auf der Antriebswelle 8,
die durch den Aktuator 6 angetrieben ist, einer zweiten
Welle 9 auf Lagern, welche davon abstehend zwei Flanschwellen
aufweist, auf welchen rohrförmige
Arme 10 schwenkbar angebracht sind. Auf den rohrförmigen Abschnitten
der Arme sind permanent angebrachte Greiffinger 7, welche
einen Greifer ausbilden, der in der Lage ist, eine Flasche zu halten.
Die Arme 10 und die Antriebswelle 8 sind aneinander über Kegelradgetriebe 11, 12 gekoppelt.
Die ersten Getriebe 11 sind auf der Antriebswelle 8 angebracht,
während die
zweiten Getriebe 12 an den Enden der Arme 10 angebracht
sind. Eine voreingestellte Bremskraft (Drehmoment) wird auf die
zweite Welle ausgeübt, um
diese zu blockieren.
-
Wenn
der Aktuator 6 aktiviert ist, um die Antriebswelle 8 zu
drehen, dreht die Welle die Arme 10 über die Getriebe. Die andere
Welle 9 wird sich in diesem Augenblick nicht drehen, da
sie durch eine voreingestellte Bremskraft (Drehmoment) blockiert
ist. Da die Arme 10 sich drehen, veranlassen diese, dass die
Greiffinger 7, welche permanent an diese gekoppelt sind,
sich drehen, wodurch sie den verbleibenden Raum zwischen den Fingern
kleiner machen. Die Greiffinger drehen sich, bis sie eine mechanisch
begrenzte geschlossene Position erreichen, oder ein Gegenstand (wie
eine Flasche) zwischen den Fingern geklemmt ist, um so zu verhindern,
dass diese sich weiter aneinander annähern. In diesem Augenblick
ist die Kraft (das Drehmoment), welches) zur Bewegung der Greiffinger
zueinander erforderlich ist, die Bremskraft (das Drehmoment) übersteigt,
welches) die zweite Welle 9 blockiert hat, woraufhin der Raum
zwischen den Greiffingern nicht mehr kleiner werden kann, sondern
anstelle dessen die zweite Welle 9 beginnt, mit der Aktuatorausgangswelle
unter der über
die ineinander greifenden Getriebe übertragenen Kraft sich zu drehen.
Hierbei wird, wenn die Greiffinger eine Flasche gegriffen haben,
beispielsweise die Aufrichtevorrichtung auf die Flasche eine Greifkraft
ausüben,
die proportional zu der Bremskraft ist und führt die Aufrichtevorrichtung
gleichzeitig eine Orientierung des Gegenstandes in eine aufrechte
Position aus. Der Aktuator 6 wird gedreht, bis die Arme 10 der
Flasche 4, die dazwischen gegriffen ist, aufrecht aufgerichtet
sind.
-
Als
nächstes
wird die Richtung der Drehung des Aktuators 6 umgekehrt.
Dann verhindert die Bremskraft (das Drehmoment), dass die zweite
Welle 9 sich dreht und die Getriebe werden das drehende Moment
an die Arme 10 übertragen,
welches den durch die Greiffinger 7 ausgebildeten Greifer öffnet. Der
Greifer wird in seine mechanisch begrenzte geöffnete Position angetrieben.
An diesem Punkt übersteigt
die Kraft (das Drehmoment), welches) zum Antreiben zur weiteren Öffnung des
Greifers erforderlich ist, die Bremskraft (das Drehmoment) und daher
beginnt die zweite Welle 9 sich mit der Antriebswelle 8 zu
drehen. Der Aktuator 6 wird gedreht, bis der Greifer zurück in seine
Ausgangsposition angetrieben ist.
-
In 9 ist eine alternative Ausführungsform der
Aufrichtevorrichtung mit dem Greifer gezeigt, der durch gebogene
flächige
Wände 13 ausgebildet
ist, die schwenkbar aneinander gekoppelt sind, um als Greiferelemente
zum Greifen eines Gegenstandes zu wirken. Dieses beispielhafte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von dem vorbeschriebenen dadurch, dass es nicht integral mit dem
Einlassvorrichtungsförderer
angeordnet ist, sondern anstelle dessen als eine Verlängerung
derselben. Deshalb muss das Abgabeende des Einlassvorrichtunsförderers nach
unten geneigt vorgesehen werden, um zu bewirken, dass der transportierte
Gegenstand infolge von Schwerkraft von der Einlassvorrichtung zu
der Aufrichtevorrichtung gleitet. Die schliessenden und aufrichtenden
Aufrichtemechanismen der Aufrichtevorrichtung, sowie die öffnenden
und neigenden Mechanismen derselben können in derselben Weise implementiert
werden, wie in Verbindung mit dem Greiferaufbau mit Fingern beschrieben,
siehe 8.
-
Für Fachleute
ist es offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen,
beispielhaften Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern vielmehr innerhalb des Bereichs der anhängenden Ansprüche modifiziert
werden kann. Deshalb kann, wenn in der obigen Beschreibung auf eine
Flasche Bezug genommen wird, der transferierte Gegenstand ebenso
eine Dose oder jeder andere ähnliche
Mehrweggegenstand sein. Desweiteren muss das Einlassende der Einlassvorrichtung
nicht einen solchen Aufbau haben, wie er im Wege eines Beispiels
in den Zeichnungen beschrieben ist, sondern kann vielmehr in jeder
konventionellen Weise implementiert sein. Da viele der in den Zeichnungen
dargestellten Elemente im Wesentlichen identisch sind, sind nicht
alle durch Bezugsziffern bezeichnet.