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Die
vorliegende Erfindung ist auf die Inspektion von Glaswarenartikeln
wie etwa Glasbehältern und
spezieller auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befördern von
Glaswarenartikeln durch eine Reihe von Inspektionsstationen ausgerichtet.
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Stand
der Technik nach Artikel 54(3) EPC ist aus der WO 0162636 bekannt,
welche zur Familie der FR-A-2,805,252 gehört und eine Vorrichtung zum Befördern von
Behältern
entlang einer Produktions-, Behandlungs-, Abfüll- oder Konditionierungslinie zeigt.
Die Vorrichtung umfasst ein Stützrad
und ein Führungsrad,
welche kontinuierlich um eine Rotationssachse angetrieben werden.
Das Stützrad
weist Ausnehmungen auf, zum Aufnehmen der Flaschenhälse und
zum Tragen der Flaschen entlang von Führungsschienen, welche die
jeweiligen Ausnehmungen schließen.
Für die
Flaschen, die in den Ausnehmungen aufgehängt sind, wird ein Schwingen
verhindert, und zwar aufgrund von Zellen oder Fächern des Führungsrades, in welchen die
jeweiligen Körperabschnitte
der Flaschen aufgenommen werden. Die Zellen oder Fächer werden
durch zwei ringförmige Platten
gebildet, wobei Zähne
am Außenumfang
derselben vorgesehen sind, die von einem Riemen umspannt werden.
Die Zellen oder Fächer
können
in ihrer Breite angepasst werden, und zu diesem Zweck können die
ringförmigen
Platten relativ zueinander gedreht werden, so dass der Zwischenraum
zwischen den Zähnen
sich dementsprechend ändert und
die Abmessung der Zellen oder Fächer
an die Abmessungen der zu befördernden
Behälter
angepasst werden kann. Somit werden die Behälter relativ zu der Rotationsachse
radial innen und tangential gehalten. Bei der beschriebenen Beförderungsvorrichtung
ist jedoch das Führungsrad
nicht dafür
vorgesehen, die Behälter
zu greifen, obgleich dies vielleicht durch Vorsehen einer geeigneten
Gestaltung der Zellen oder Fächer
möglich
wäre. Ein
Nachteil dieser Beförderungsvorrichtung
besteht darin, dass der Hals der Flaschen oder Behälter, die
von der Vorrichtung befördert
werden, aufgrund des Stützrads
und der Führungsschienen
nicht frei für
Inspektionszwecke zugänglich
ist.
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Bei
der Herstellung von Glaswaren wie etwa Glasbehältern können verschiedene Anomalien
oder Schwankungen auftreten, welche die kommerzielle Akzeptanz der
Behälter
beeinträchtigen.
Diese Anomalien, die als "kommerziell
bedeutsame Abweichungen" bezeichnet
werden, können
Dimensionseigenschaften des Behälters
wie etwa am Behälterhals,
Oberflächeneigenschaften,
welche die akzeptable Funktion der Behälter beeinträchtigen
können, wie
etwa Abweichungen an der Behälterdichtfläche, oder
solche Abweichungen wie Einschlüsse
oder Defekte in dem Behälterhals,
der Seitenwand oder im Boden beinhalten. Es ist außerdem herkömmliche Praxis,
Kennzeichnungen in jeden Behälter
einzuformen, welche die Ursprungsform des Behälters angeben, und zwar für Inspektions-
und Qualitätskontrollzwecke.
Die US-A-4,378,493 stellt eine Sternrad-Fördereinrichtung zur Annahme
von Behältern nacheinander
von einer Zufuhrfördereinrichtung
und zum Transportieren der Behälter
durch ein Reihe von Inspektionsstationen dar. An zumindest einigen
der Inspektionsstationen wird der Behälter an seiner Position gehalten
und um seine Mittelachse gedreht, während er elektrooptisch auf
kommerzielle Abweichungen und/oder den Formcode hin überprüft wird. Der
Begriff "Inspektion" wird in seinem breitesten
Sinne genutzt, um jegliche optische, elektrooptische, mechanische
oder elektrische Überprüfung oder
eine Anlage an dem Behälter
zum Messen oder Bestimmen einer potenziell variablen Eigenschaft,
darunter Formcodes und kommerziell bedeutsame Abweichungen, einzuschließen, aber nicht
notwendigerweise ausschließlich.
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Eine
Vorrichtung zum Weiterleiten von Glasartikeln mit Glasartikel-Greiffingern
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-A-2,682,802
bekannt. Die Finger sind in der Form von Greifklauenpaaren vorgesehen,
welche den Glasartikel ergreifen, wenn sie geschlossen werden, und
den Glasartikel über
einem Arbeitstisch positionieren, wo die Klauen geöffnet werden,
um den zu testenden Glasartikel freizugeben. Die Greifklauen arbeiten
wie eine Zange, es sind keine ersten und zweiten Träger vorgesehen.
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Ein
weiteres Sternrad zum Weiterleiten von Behältern ist aus der US-A-4,124,112
bekannt, welches Fächer
aufweist, die durch einen Umfassungs- oder Einspannmechanismus gebildet
werden, welcher gebogene Arme umfasst, die Zangen bilden, welche
die Behälter
greifen und selbige auf und entlang einer kreisförmigen Grundplatte befördern. Ferner
werden die Hälse
der Behälter
durch ein oberes Sternrad geführt.
Der Zugang für
eine Inspektion ist von diesen Beförderungsmitteln aus eingeschränkt.
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Eine
allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Weiterleiten von Glaswarenartikeln wie
etwa Glasbehältern
durch eine Reihe von Stationen zur Verfügung zu stellen, beispielsweise
Stationen, an welchen die Behälter
auf kommerziell bedeutsame Abweichungen hin inspiziert werden sollen und/oder
die Ursprungsform des Behälters
abgelesen werden soll. Eine der spezielleren Aufgaben der Erfindung
besteht darin, ein solches Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die durch eine Erhöhung
der Beförderungsgeschwindigkeit
und daher durch einen erhöhten
Durchsatz durch die Inspektionsstationen charakterisiert sind, die
vielseitig sind und einer breiten Vielfalt von optischen, elektrooptischen,
elektrischen oder mechanischen Inspektionsverfahren an den einzelnen
Stationen Rechnung tragen, die einer erhöhten Anzahl von Inspektionsstationen Rechnung
tragen, die vorzugsweise alle notwendigen Inspektionen in einer
einzigen Maschine umfassen, die eine unverdeckte Sicht auf die Behälter bieten,
im Hinblick auf eine größere Vielseitigkeit
der elektrooptischen Inspektion, und/oder die Behältern unterschiedlicher
Durchmesser und Höhen Rechnung
tragen.
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Eine
Vorrichtung zum Weiterleiten von Glasartikeln wie etwa Behältern durch
eine Reihe von Stationen wie etwa elektrooptischen oder mechanischen Inspektionsstationen
entsprechend einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine
erste und eine zweite umfängliche
Anordnung von abwechselnd gegenüberliegenden
Glasartikel-Greiffingern,
die auf zugehörigen
ersten und zweiten Trägern
montiert sind. Die Träger
können
auf einer gemeinsamen Achse gedreht werden, wobei zumindest einer
der Träger
in Bezug auf den anderen gedreht werden kann, um die Finger der
zugehörigen Anordnungen
aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen, um Glasartikel zu
greifen und loszulassen. Die Träger
können
auch gemeinsam um die gemeinsame Achse gedreht werden, um jeden
Glaswarenartikel durch die Reihe von Stationen zu transportieren.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist jeder Träger
mit einem zugehörigen
Motor gekoppelt, zur Drehung unabhängig in Bezug aufeinander und
gemeinsam miteinander um die gemeinsame Achse. Der erste Träger liegt
bevorzugt über dem
zweiten Träger
und ist mit seinem zugehörigen Motor
mittels einer Welle gekoppelt, die sich entlang der gemeinsamen
Achse erstreckt. Der zweite Träger ist
mit seinem zugehörigen
Motor vorzugsweise durch eine Buchse gekoppelt, welche die Welle
umgibt.
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Jeder
Träger
umfasst vorzugsweise eine mittige Nabe, die mit ihrem zugehörigen Motor
gekoppelt ist, sowie einen Umfangsrandabschnitt, an welchem die
Finger montiert sind. Der Umfangsrandabschnitt jedes Trägers umfasst
bevorzugt eine ringförmige
Felge, die mit der zugehörigen
Nabe gekoppelt ist, sowie eine Mehrzahl von Ringsegmenten, die mittels Schnellverriegelungen
entfernbar an der ringförmigen
Felge montiert sind. Die Ringsegmente weisen sich radial nach außen erstreckende
Schenkel auf, an welchen die Finger montiert sind, wobei die Schenkel
an dem ersten Träger
jeweils zwischenliegend in Bezug auf die Schenkel an dem zweiten Träger angeordnet
sind, so dass die Finger jedes Paares winkelmäßig voneinander beabstandet
sind. Die Finger der einen Anordnung sind in fixierter Lage an dem
zugehörigen
Träger
montiert, während
die Finger der anderen Anordnung elastisch in Richtung auf die Finger
der einen Anordnung vorgespannt sind, um Größenschwankungen zwischen den
Glaswarenartikeln Rechnung zu tragen. Eine Schicht aus nachgiebigem
Material ist vorzugsweise auf der Glasartikelanlagefläche jedes
Fingers angeordnet, um nachgiebig an den Glasartikeln in Anlage
zu kommen und gleichzeitig ein Rutschen der Artikel oder eine Beschädigung an
den Artikeln zu reduzieren.
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Eine
Antriebsrollscheibe ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur
Anlage an einem Glaswarenartikel und zum Drehen desselben an zumindest
einer der Stationen vorgesehen, und eine Auflageplatte sowie eine
Stützrolle
sind an der Station vorgesehen, um den Glaswarenartikel während der
Drehung zu halten. Zwei winkelmäßig beabstandete,
Rückhalt
bietende oder Sicherungsrollen sind benachbart der Auflageplatte
angeordnet, um den Artikel in Position zu halten, während der
Artikel von der Antriebsrollscheibe gedreht wird. Die Rückhaltrollen
können
in Hinsicht auf eine Einstellbarkeit in Bezug aufeinander und in
Bezug auf die Drehachse der Träger
montiert sein, um Glaswarenartikeln unterschiedlicher Größen Rechnung
zu tragen. Alternativ können
die Rückhaltrollen
an ortsfester Stelle auf einer Rollenträgerbasis montiert sein, welche austauschbar
sein kann, um Behältern
unterschiedlicher Durchmesser Rechnung zu tragen. Die Antriebsrollscheibe
ist mit einem zugehörigen
Elektromotor gekoppelt und kann an der zugehörigen Station wahlweise in
Anlage an einen Glaswarenartikel und von der Anlage an diesem weg
geschwenkt werden.
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Ein
Verfahren zum Transportieren von Glasartikeln durch eine Reihe von
Stationen entsprechend einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung schlägt
das Bereitstellen einer ersten und zweiten umfänglichen Anordnung aus abwechselnd
gegenüberliegenden
Greiffingern für
Glasartikel vor, das Bewegen mindestens einer der Anordnungen zu
der anderen hin, um gleichzeitig Glasartikel an den Stationen zu
greifen, das Drehen der ersten und zweiten Anordnung gleichzeitig
auf einer gemeinsamen Achse, um Glasartikel zwischen den Stationen
weiterzuleiten, und danach das Bewegen mindestens einer der Anordnungen
von der anderen weg, um die Glaswarenartikel an den Stationen freizugeben.
Die Stationen sind vorzugsweise in gleichen Winkelschritten um die
gemeinsame Drehachse herum angeordnet, und die Schritte des Greifens, Drehens
und Freigebens der Artikel werden schrittweise wiederholt, um die
Artikel durch die Stationen zu befördern. Eine Zufuhrfördereinrichtung
ist vorzugsweise an einer der Stationen positioniert, und eine Abfuhrfördereinrichtung
ist an einer weiteren der Stationen positioniert, um Behälter zu
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und von dieser weg zu transportieren. An zumindest einer der Stationen
wird jeder Glaswarenartikel der Reihe nach auf kommerziell bedeutsame
Abweichungen hin oder auf die Ursprungsform hin inspiziert.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Erfindung wird zusammen mit ihren weiteren Aufgaben, Merkmalen und
Vorteilen am besten anhand der folgenden Beschreibung, der anhängenden
Ansprüche
sowie der begleitenden Zeichnungen verständlich werden, wobei:
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1 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Weiterleiten
von Glasartikeln durch eine Reihe von Stationen entsprechend einer
derzeit bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung darstellt, wobei Abschnitte entfernt sind, um Details
zu veranschaulichen;
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2 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 1 ist,
bei der aber Teile entfernt sind, um Details zu veranschaulichen;
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3 eine
perspektivische Ansicht der Trägerantriebseinheit-Teilanordnung
in der Vorrichtung aus den 1 und 2 ist;
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4 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht der Trägeranordnung aus 3 ist,
welche Behälter
zum Zwecke des Transports zwischen Stationen greift;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines ersten oder oberen Trägers in
der Anordnung aus den 3 und 4 ist;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer Ringsegment-Teilanordnung des Trägers aus 5 ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer Fingeranordnung an dem Träger aus
den 5 und 6 ist;
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8 eine
perspektivische Ansicht des zweiten oder unteren Trägers der
Trägeranordnung aus
den 3 und 4 ist;
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9 eine
perspektivische Ansicht einer Ringsegment-Teilanordnung des Trägers aus 8 ist;
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10 eine
perspektivische Ansicht einer Fingeranordnung des Trägers aus
den 8 und 9 ist;
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11 eine
fragmentarische Schnittansicht ist, welche die Trägeranordnung
aus den 3 und 4 schematisch
halbiert und die Verbindung der Träger mit den Antriebsmotoren
veranschaulicht;
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12 eine
fragmentarische Schnittansicht ähnlich
der aus 11 ist, die aber den Rahmen
für Antriebsrollscheibe
und Trägerteilanordnung
bewegbar auf der Trägerbasis
der Vorrichtung zeigt;
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13 eine
Draufsicht der in 12 dargestellten Anordnung aus
Rahmen und Basis von oben ist;
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14 eine
fragmentarische, radial von außen
betrachtete perspektivische Ansicht einer in den 1 und 2 dargestellten
Montageanordnung für
einen Rollenantriebsmotor ist;
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15 eine
fragmentarische, radial von außen
betrachtete perspektivische Ansicht der Auflageplatten und Rückhaltrollen
für Glasartikel
an zwei Stationen der Vorrichtung aus den 1 und 2 darstellt;
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16 eine
radial von innen betrachtete, perspektivische Ansicht der in 15 dargestellten Vorrichtung
ist;
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17 eine
perspektivische Ansicht der in 14 dargestellten
Antriebsrollscheiben-Montageanordnung von außen ist;
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18 eine
perspektivische Ansicht der in 17 dargestellten
Antriebsrollscheiben-Montageanordnung von innen ist; die
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19 und 20 perspektivische
Ansichten einer der Antriebsrollscheiben-Teilanordnungen aus den 17 und 18 von
innen und von außen
sind;
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21 ein
funktionales Blockdiagramm der Motor- und Stellglied-Steuerelektronik
für die
Vorrichtung aus den 1–20 darstellt;
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22 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht eines durch Antriebs- und
Rückhaltrollen
an einer Station der Vorrichtung aus 1 in Eingriff
genommenen Behälters
darstellt;
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23 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht eines durch Antriebs- und
Rückhaltrollen
an einer Inspektionsstation in Eingriff genommenen Behälters darstellt;
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24 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht der Abfuhrfördereinrichtung
für Behälter an
der Vorrichtung aus 1 darstellt;
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25 ein
fragmentarischer Aufriss einer Trägerantriebseinheit ist, welche
die Trägerpositionssensoren
veranschaulicht; und
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26 eine
fragmentarische, erweiterte, perspektivische Ansicht einer Antriebsrollscheiben-Teilanordnung
ist.
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Detaillierte Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Die
Zeichnungen stellen eine Vorrichtung
30 entsprechend einer
derzeit bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zum Weiterleiten von Glaswarenartikeln
32,
beispielsweise Glasbehältern, durch
eine Reihe von Stationen dar. Diese Stationen sind vorzugsweise
in gleichen Winkelschritten um eine gemeinsame Achse herum beabstandet.
Eine Zufuhrfördereinrichtung
34 wie
etwa eine Endlosband-Fördereinrichtung
bringt die Behälter
32 nacheinander
an eine der Stationen. Allgemein greift die Vorrichtung
30 die
Behälter
32,
wenn diese auf der Zufuhrfördereinrichtung
34 angeboten
werden, und transportiert die Behälter
32 schrittweise
der Reihe nach zu einer jeweiligen Station um die Vorrichtung herum.
An zumindest einigen der Stationen werden die Behälter
32 an
Ort und Stelle gehalten und um ihre Achsen herum gedreht, und zwar
zur Inspektion und für
andere Zwecke. Die Behälter
32 werden
letztlich zu einer Abfuhrfördereinrichtung
35 weitergeleitet
(
13 und
24), zu
einer Glasbruch- oder Rückweisungsrinne
oder zu einer Fördereinrichtung zum
Entfernen der Behälter,
welche die Inspektion nicht bestanden haben, oder zu einer Stichprobenfördereinrichtung
oder einer anderen Vorrichtung, um von Behältern von beispielsweise einer
speziellen Form Stichproben zu entnehmen. Bei der bevorzugten Ausführung der
Erfindung werden die Behälter
an zumindest einigen der Stationen einer Inspektion auf kommerziell
bedeutsame Abweichungen hin unterzogen. Eine solche Inspektion umfasst
vorzugsweise eine elektrooptische Inspektion von Dimensions- und anderen
Eigenschaften der Behälter,
wie sie aufgezeigt ist in der
US
2,682,802 (Halsdefekterkennung), den
US 3,880,750 ;
US 5,896,195 oder
EP 0961113 (Dichtflächeninspektion),
den
US 4,378,493 ; 4,378,495;
4,584,469; 5,233,186; 5,291,271 oder 5,637,864 (Behälterseitenwandinspektion)
oder der
EP 0764846 (Behälterbodeninspektion).
Aufeinander folgende Behälter
können
auch inspiziert werden, um den Code festzustellen oder zu lesen,
der in den Behälter
eingeformt ist, um die Ursprungsform des Behälters anzuzeigen, wie beispielsweise
in der
US 4,644,151 dargestellt
ist. Obgleich derzeit elektrooptische Inspektionsverfahren bevorzugt
werden, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch mechanischen Inspektionsverfahren Rechnung tragen, wie sie
in der
US 5,414,939 dargestellt
sind, bei welchen der Behälter
von einer oder mehreren Rollen oder Fingern kontaktiert wird, während er
um seine Achse gedreht wird. Elektrische Inspektionsverfahren, wie sie
in der
US 4,046,258 dargestellt
sind, werden ebenfalls ins Auge gefasst.
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Nehmen
wir auf die Zeichnungen Bezug, so umfasst die Vorrichtung 30 eine
Basis 36 (1, 12 und 13)
in schwerer Ausführung.
Eine umfängliche
Anordnung von winkelmäßig beabstandeten
Stützpfosten 38 ist
um den Rand der Basis 36 herum angeordnet und erstreckt
sich von dieser aus nach oben. Jeder Stützpfosten endet an seinem oberen
Ende in einer Y-förmigen
Stützhalterung 40 (15),
an welcher ein beabstandetes Paar von radial ausgerichteten, horizontalen
Führungen 42 montiert
ist (15). Auf jeder Führung 42 ist eine
Stütze 44 montiert
und am oberen Ende jeder Stütze 44 ist mit
Hilfe einer Halterung 45 eine Gleitplatte 46 montiert.
Die Pfosten 38 sind um den Umfangsrand der Basis 36 herum
verteilt, und die Y-Halterung 40 ist derart gestaltet,
dass sich die Gleitplatten 46 in gleichen Winkelschritten
um die Mittelachse der Vorrichtung 30 herum befinden. Ein
Rolle 47 (22) ist im Hinblick auf eine
Rotation um eine horizontale, radiale Achse unterhalb jeder Platte 46 gelagert
und weist eine Oberfläche
auf, die sich durch einen in der Platte 46 vorgesehenen
Schlitz hindurch erstreckt, um am Boden eines Behälters in
Anlage zu kommen und den Behälter
zur Rotation um dessen Achse abzustützen. Zwei frei drehende Rollen 48 werden
auf zugehörigen
Schlitten 50 am oberen Ende jeder Stütze 44 gehalten (14–16).
Die Schlitten 50 sind verschiebbar auf den Stützen 44 montiert,
so dass die Rollen 48 in Bezug aufeinander quer zur Achse der
Vorrichtung 30 eingestellt werden können. Die Rollen 48 sind
oberhalb der Ebene der Platte 46 angeordnet, um einen Rückhalt für die Behälter 32 auf den
Platten 46 bereitzustellen, wie noch beschrieben wird.
Die Schlitten 50 sind auf einer Stange 52 angebracht,
die an der Plattenstützhalterung 45 montiert ist.
Die Platten 46 sind also in gleichen Winkelabständen um
die Mittelachse der Vorrichtung herum und auf einer identischen
vertikalen Höhe
vorgesehen. Die Positionen der Platten 46 sind radial zu
der Achse der Vorrichtung mit Hilfe der Führungen 42 einstellbar,
und die Rollen 48 sind seitlich einstellbar, um Behältern unterschiedlicher
Größen Rechnung
zu tragen. Alternativ können
die Rollen 48 ortsfest auf einer Stütze 44a (22)
angeordnet sein, welche ihrerseits austauschbar ist, um Behältern mit
unterschiedlichen Durchmessern Rechnung zu tragen. Die Y-Halterung 40 ist
auf den Pfosten 38 mittels einer vertikalen Schwalbenschwanzführung 53 montiert,
zum Einstellen der vertikalen Positionen der Platten 46.
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Ein
Hubrahmen 54 (1, 12 und 13)
ist auf der Basis 36 montiert und ist mit einem Linearstellglied 56 gekoppelt,
das von einem elektrischen Rotationsservomotor 58 angetrieben wird
(12), und zwar zur kontrollierten vertikalen Bewegung
des Rahmens 54 in Bezug auf die Basis 36. Eine
Trägerantriebseinheit
oder -Teilanordnung 60 ist auf dem Hubrahmen 54 montiert.
Die Trägerantriebseinheit 60 umfasst
eine zentrale Stütze 62 (3, 11 und 12),
die auf dem Rahmen 54 (12) montiert
ist. Ein erster elektrischer Rotationsservomotor 66 und
ein zugehöriges
Getriebe 67 sind an der Unterseite der Stütze 62 montiert
und sind mit einer Welle 68 gekoppelt, die sich nach oben, durch
die Stütze 62 hindurch
erstreckt. Die Drehachse der Welle 68 definiert die Mittelachse
der Trägerantriebseinheit 60 und
der Vorrichtung 30. Das obere Ende der Welle 68 ist
mit einem ersten oder oberen Träger 70 gekoppelt.
Ein zweiter elektrischer Rotationsservomotor 72 und dessen
zugehöriges
Getriebe 73 sind unterhalb eines Flansches 64 an
der Stütze 62 seitlich
versetzt zu der Achse der Welle 68 montiert. Eine Welle 74 erstreckt
sich von dem Motor 72 und dem Getriebe 73 aus
parallel zu der Welle 68 nach oben und ist über eine
Riemenscheibe 76 und einen Schaltzahnriemen 78 mit
einer Riemenscheibe 80 gekoppelt, welche die Welle 68 konzentrisch
umschließt.
Die Riemenscheibe 80 ist mit Hilfe von Spannringen 82 an
einer Buchse 84 befestigt, die mit Hilfe von Rollenlagern 86 zur
Drehung um die Welle 68 herum gelagert ist. Das obere Ende
der Buchse 84 ist mit einem zweiten oder unteren Träger 88 gekoppelt.
Die äußeren Laufringe
der Rollenlager 86 sind an der Stütze 62 angebracht.
Die Welle 68 wird innerhalb der Buchse 84 mit
Hilfe eines Rollenlagers 93 gehalten. Der erste oder obere
Träger 70 kann also
um die Achse der Welle 68 herum gedreht werden, unter Steuerung
des Motors 66 und des Getriebes 67, während der
zweite oder untere Träger 88 um die
Achse der Welle 68 (die Mittelachse der Vorrichtung 30)
gedreht werden kann, unter Steuerung des Motors 72 und
des Getriebes 73 und unabhängig von der Rotation des oberen
Trägers 70.
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Der
obere Träger 70 (4–7)
umfasst eine Trägerbasis 73 mit
einer mittigen Nabe 75 und einer ringförmigen Felge 77, die
mit Hilfe einer Mehrzahl von umfänglich
beabstandeten, sich radial erstreckenden Speichen 79 mit
der Nabe 75 gekoppelt ist. Drei Ringsegmente oder Teilanordnungen 83 sind um
den Umfangsrand der Felge 77 herum angebracht, und zwar
jeweils mit Hilfe zweier winkelmäßig beabstandeter,
konischer Schwalbenschwanzverbindungen 81 und einer Schnelldreh-Nockenklemme 85.
Jedes Ringsegment 83 umfasst eine bogenförmige Basis 87,
von welcher aus sich eine Mehrzahl (vorzugsweise vier) winkelmäßig beabstandeter Schenkel 89 radial
nach außen
erstreckt. Bei der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten
Ausführungsform
sind drei Ringsegmente 83 vorhanden, die jeweils vier sich
radial erstreckende Schenkel 89 aufweisen, welche in gleichen
Winkelschritten zueinander beabstandet sind, sowohl innerhalb jedes
Segments 83 als auch zwischen den Segmenten 83.
Eine Behältergreif-Fingeranordnung 91 ist
am äußeren Ende
jedes Schenkels 89 befestigt. Jede Anordnung 91 umfasst
einen Finger 90 in Form eines umgekehrten L mit einem vertikalen
Schenkel 92 und zwei beabstandeten, parallelen, horizontalen
Schenkeln 94, die an ihren äußeren Enden durch eine Brücke 96 verbunden
sind. Der Schenkel 92 ist in einem Schenkelgehäuse 98 aufgenommen
und ist in dem Gehäuse
mit Hilfe eines federbeaufschlagten Verriegelungsstifts 100 entfernbar
befestigt. Das Gehäuse 98 ist
mit Hilfe von Schrauben 102 in solcher Weise an dem Schenkel 89 des
Ringsegments angebracht (5 und 6), dass
sich die Fingeranordnung 90 von diesem aus nach oben erstreckt.
Eine Schicht oder Beschichtung aus nachgiebigem, elastischem Material
wie etwa Polyurethan ist auf der Innenseite jedes Schenkels 94 angrenzend
an das radial äußere Ende
desselben vorgesehen, um an Behältern
in Anlage zu kommen, ohne dass die Behälter beschädigt werden, und um das reibungsschlüssige Greifen
der Behälter
zu verbessern, wie noch beschrieben wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform
sind die Schenkel 92 der Finger in den Gehäusen 98 nicht drehbar.
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Der
zweite oder untere Träger 88 (4 und 8–10)
umfasst eine Basis 106 mit einer mittigen Nabe 108 und
einer ringförmigen
Felge 110, die mit Hilfe einer Mehrzahl von sich radial
erstreckenden Speichen 112 untereinander verbunden sind. Eine
Mehrzahl von Ringsegmenten oder Teilanordnungen 114 ist
um den Umfangsrand der Felge 110 herum montiert, und zwar
mit Hilfe von winkelmäßig beabstandeten,
konischen Schwalbenschwanzverbindungen 116 und Schnelldreh-Nockenklemmen 118.
Jedes Ringsegment 114 umfasst eine bogenförmige Basis 120,
von welcher aus sich eine Mehrzahl (vorzugsweise vier) von Schenkeln 122 radial
nach außen
erstreckt. Eine Federfingeranordnung 124 ist an dem äußeren Ende
jedes Ringsegmentschenkels 122 befestigt. Jede Federfingeranordnung 124 umfasst
einen Finger 126 in Form eines umgekehrten L, der einen
vertikalen Schenkel 128 und einen sich radial nach außen erstreckenden
horizontalen Schenkel 130 aufweist. Eine nachgiebige, elastische Schicht
oder Beschichtung 132 ist auf der Innenseite jedes Schenkels 130 angrenzend
an das äußere Ende
desselben vorgesehen, um das reibungsschlüssige Greifen von Behältern ohne
Beschädigung
an den Behältern
zu verbessern, wie noch beschrieben wird. Jeder vertikale Schenkel 128 ist
in einem Gehäuse 134 aufgenommen
und wird mit Hilfe eines federbeaufschlagten Verriegelungsstifts 136 undrehbar
und entfernbar in dem Gehäuse
gehalten. Das Gehäuse 134 ist
drehbar auf einer Basis 138 montiert. Das Gehäuse 134 und
die Basis 138 weisen einander gegenüberliegende Arme 140, 142 auf, zwischen
welchen eine Schraubenfeder 144 zusammengedrückt eingeschlossen
ist. Die Schraubenfeder 144 spannt somit die Fingerschenkel 130 vor,
in den 4 und 8–10 in
Uhrzeigerrichtung, um Toleranzschwankungen beim Behälterdurchmesser
Rechnung zu tragen.
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Im
zusammengebauten Zustand ist der untere Träger 88 an der Buchse 84 angebracht
(11 und 12), beispielsweise
mit Hilfe von Befestigungselementen 145 (8),
und der obere Träger 70 ist
an der Welle 68 angebracht, mit Befestigungselementen 146 (4 und 5),
und liegt über dem
unteren Träger 88.
Die Naben der jeweiligen Träger
sind derart an der Buchse 84 und der Welle 68 angebracht,
dass die Fingeranordnungen 91 des oberen Trägers 70 und
die Fingeranordnungen 124 des unteren Trägers 88 abwechselnd
gestaffelt sind, wie am besten in 4 zu sehen
ist. Die Finger 90 des oberen Trägers 70 und die Finger 126 des
unteren Trägers 88 sind
derart dimensioniert und eingestellt, dass jeder horizontale Schenkel 130 eines
Fingers 126 vertikal zwischen horizontalen Schenkeln 94 des
gegenüberliegenden
Fingers 90 angeordnet ist. Dadurch wird die Stabilität der Behälter während des
Transports durch die Träger
unterstützt.
Die elastomeren Beschichtungen oder Schichten 104, 132 liegen
in Umfangsrichtung einander gegenüber. Der obere und der untere
Träger
bilden somit eine Mehrzahl von Fingerpaaren, welche miteinander
kooperieren, wie noch beschrieben wird, um Behälter zu greifen und zu transportieren,
und zwar unter der Steuerung der Trägerantriebsmotoren 66, 72.
Diese Fingerpaare sind in gleichen Winkelschritten um den Umfangsrand
der Träger
herum angeordnet. Die Anzahl und der Abstand dieser Winkelschritte
ist zwischen den Stationen, die durch die Behälterstützplatten 46 definiert
werden, sowie der Zufuhr-, Abfuhr- und Glasbruchstation der Vorrichtung 30 gleich.
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Nehmen
wir Bezug auf die 1–2, 12–14 und 17–18,
so umfasst der Hubrahmen 54 eine periphere Anordnung von
Stützpfosten 150.
Zwei Antriebsrollscheibenanordnungen 152 sind am oberen
Ende zumindest einiger der Stützpfosten 150 montiert.
Jede Antriebsrollscheibenanordnung 152 umfasst eine fixierte
Stützhalterung 154 (17–18),
die mit Hilfe einer L-Halterung 156 am oberen Ende des
Stützpfostens 150 befestigt
ist, sowie eine schwenkbare Stützhalterung 158,
die innerhalb der fixierten Halterung 154 mit Hilfe eines
Schwenkzapfens 160 angebracht ist. Jede fixierte Halterung 154 ist
mittels einer Schwalbenschwanzführung 157 und
eines Handrads 159 zum Einstellen der radialen Stellung
der Rollscheibenanordnung 152 mit der L-Halterung 156 gekoppelt.
Ein Linearstellglied 162, beispielsweise ein Schwingspulenstellglied,
ist zwischen den Armen 164, 166 der fixierten
Halterung 154 beziehungsweise der schwenkbaren Halterung 158 montiert.
Eine Schraubenfeder 167 ist außerdem zusammen gedrückt zwischen
den Halterungsarmen 164, 166 parallel zu dem Linearstellglied 162 eingeschlossen.
Die Schraubenfeder 167 drückt somit die schwenkbare Halterung 158 sowie
die Antriebsrollscheibe 174 in radiale Anlage an die Behälter 32 an
den Inspektionsstationen, wobei diese Federkraft von einem Stellglied 162 überwunden
werden muss. Ein elektrischer Rotationsservomotor 168 ist
unterhalb jeder fixierten Halterung 154 aufgehängt und
ist mit Hilfe einer flexiblen Kupplung 170 mit einer Rollscheibenantriebswelle 172 verbunden.
Eine Behälterantriebsrollscheibe 174 ist
am oberen Ende jeder Welle 172 befestigt, welche mit Hilfe
eines Lagers 176 drehbar an der schwenkbaren Halterung 158 gelagert
ist. Zwei in Umfangsrichtung beabstandete Rollen 180 (1) sind
an einer fixierten Stützhalterung 182 oberhalb zumindest
einiger der Stützplatten 46 gelagert,
um an dem Hals oder Endstück
der Behälter 32 in
Anlage zu kommen und diese radial zu stützen, wenn die Behälter durch
die Antriebsrollscheibe 174 gedreht werden.
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Ein
Paar berührungslose
oder Abstandssensoren 200, 202 (1, 3 und 21)
sind an ortsfester Stelle angrenzend an den Umfangsrand des unteren
Trägers 88 angeordnet.
Der Sensor 200 spricht auf eine Anordnung von umfänglich beabstandeten
Fingern oder Lappen 204 (25) an
dem unteren Träger 88 an,
um winkelmäßig beabstandete Ruhestellungen
für den
unteren Träger 88 an
einer jeweiligen Inspektionsstation zu definieren. Der Sensor 202 spricht
auf einen Finger 208 (25) an
dem unteren Träger 88 an,
um die Maschinensteuerung bei jeder Umdrehung des unteren Trägers 88 zurückzusetzen.
Die Sensoren 200, 202 sind an ortsfester Stelle
an einer Halterung 230 (25) befestigt,
die an der mittigen Stütze 62 angebracht
ist, und bilden somit einen Teil der Trägerantriebseinheit 60.
Somit verfolgt die Maschinensteuerelektronik 184 (21) die
Position des unteren Trägers 88. 21 stellt
die Steuerelektronik 184 dar, deren Ausgänge mit
einem Antriebsmotor 66 für den oberen Träger, einem Antriebsmotor 72 für den unteren
Träger,
Stellgliedern 162 für
die Antriebsrollscheiben, Motoren 168 für die Antriebsrollscheiben
sowie einem Hubrahmenmotor 58 verbunden sind. Ein Schalter 185 an
der Basis 36 (1) spricht auf einen Arm 186 an,
der sich von dem Rahmen 54 aus erstreckt, indem er abfühlt, dass sich
der Rahmen in seiner vollständig
abgesenkten Stellung befindet. Die Abstandssensoren 200, 202 liefern
ebenfalls Eingangssignale für
die Steuerelektronik 184. Ein optischer Sensor 210 (26)
ist an jedem Arm 164 der fixierten Halterung jeder Antriebsrollscheibe
montiert. Ein Plättchen 234 wird
am unteren Ende jedes Schenkels 232 gehalten, und zwar zur
Aufnahme in dem zugehörigen
Positionssensor 210. Jeder Sensor 210 zeigt der
Steuerelektronik 184 an, ob die zugehörige Antriebsrollscheibenanordnung
sich in der vorderen Stellung zur Anlage an einem Behälter an
der zugehörigen
Inspektionsstation befindet, in welchem Fall das zugehörige Plättchen 234 sich
außerhalb
des zugehörigen
Sensors 210 befindet, oder in der zurückgezogenen Stellung, bei welcher
das zugehörige
Plättchen
in dem zugehörigen
Sensor in Eingriff steht.
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24 stellt
detaillierter eine Abfuhrfördereinrichtung 35 dar.
Ein unteres Endlosförderband 212 und
ein oberes Endlosförderband 214 sind
derart angeordnet, dass sie an unteren und oberen Oberflächen eines
Behälters 32 in
Anlage kommen, der von der Vorrichtung 30 an der Abfuhrstation
deponiert wird. Die Fördereinrichtungen 212, 214 bewegen
die Behälter 32 schnell
von der Peripherie der Vorrichtung 30 weg, zu einer Stelle
zwischen zwei seitlich einander gegenüberliegenden Endlosband-Fördereinrichtungen 216, 218.
Die Fördereinrichtungen 216, 218 befördern die
Behälter 32 von
der Vorrichtung 30 aus radial nach außen zu einer Endlosband-Fördereinrichtung 220,
welche die Behälter 32 zur
weiteren Verarbeitung abtransportiert. Ein Luftstrahl oder dergleichen
kann angrenzend an den Rand der Fördereinrichtung 220 angeordnet
sein und mit der Steuerelektronik 184 (21)
gekoppelt sein, um etwaige Behälter,
welche die Inspektion nicht bestehen, von der Fördereinrichtung 220 zu
entfernen. Die Fördereinrichtung 214,
die bei der in 24 dargestellten Ausführungsform
an der Dichtfläche
der Behälter 32 in
Anlage kommt, kann durch zwei seitlich einander gegenüberliegende
Fördereinrichtungen
ersetzt werden, die nicht an der Behälterdichtfläche in Anlage kommen, wenn
ein solches Merkmal von einem Kunden gewünscht wird. Der Einsatz einer solchen
Abfuhrfördereinrichtung 35,
wie sie in 24 dargestellt ist, wird zum
schnellen Wegbewegen der Behälter 32 von
der Peripherie der Vorrichtung 30 und dadurch Ermöglichung
einer sehr schnellen Inspektion von Behältern etwa in der Größenordnung
von dreihundert Behältern
pro Minute bevorzugt.
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Im
Einsatz arbeiten die Träger 70, 88 unter der
Steuerung der Motoren 66, 72 und der Steuerelektronik 184 (21)
zusammen, um aufeinander folgende Behälter 32 von der Zufuhrfördereinrichtung 34 durch
aufeinander folgende Stationen zu der Abfuhrfördereinrichtung 35 zu
transportieren. Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist
zwölf Fingerpaare 91, 124 auf,
die von den Trägern
gehalten werden, und stellt somit eine Vorrichtung mit zwölf Stationen
dar. Die erste Station befindet sich an dem Zufuhrende der Fördereinrichtung 34 und
die letzte Station würde
sich typischerweise an dem Ende der Abfuhrfördereinrichtung 35 befinden.
Die zehn restlichen Stationen sind vorzugsweise von geeigneten Behälterinspektionsvorrichtungen
und -systemen wie den in den verschiedenen zuvor erwähnten Patenten
illustrierten belegt. Diese Inspektionssysteme sind in den Zeichnungen
der Anmeldung nicht dargestellt, um das Verständnis der Transportvorrichtung
zu erleichtern, welche die vorliegende Erfindung charakterisiert.
Im Einsatz können
ein oder mehrere der Inspektionsstationen leer sein, oder das Inspektionssystem
an dieser Station kann vollständig oder
teilweise deaktiviert sein. Die vertikalen Stellungen des Rahmens 54 und
der Rollen 48 werden in Abhängigkeit von der Behälterhöhe angepasst.
Die horizontalen Positionen der Rollen 48 und der Antriebsrollscheibenanordnungen 152 werden
in Abhängigkeit
von dem Behälterdurchmesser
angepasst.
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Die
mit den Trägern 70, 88 gekoppelten
Motoren 66, 72 werden zuerst durch die Steuerelektronik 184 (21)
betätigt,
um einen oder beide Träger aufeinander
zu (d. h. entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung für den oberen
Träger 70 und
in Uhrzeigerrichtung für
den unteren Träger 88)
zu drehen, um so die Finger 90, 126 aufeinander
zu zu bewegen und Behälter 32 an
der jeweiligen Station zwischen den Fingern zu greifen. Bei der
derzeit bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt ist, hat es sich
als vorteilhaft erwiesen, den unteren Träger 88, welcher die
in Bewegungsrichtung vorn liegenden oder führenden Finger 124 enthält, über eine
größere Winkelausdehnung
zu drehen als den unteren Träger 70,
welcher die in Bewegungsrichtung hinten liegenden oder hinteren
Finger 91 trägt,
wenn die Behälter
an den Inspektionsstationen gegriffen oder losgelassen werden. Somit braucht
das Winkelausmaß der
Drehung der Träger während des
Greifens und Loslassens der Behälter nicht
identisch zu sein, und eigentlich braucht einer der Träger, in
diesem Fall der Träger,
welcher die hinteren Finger 91 enthält, überhaupt nicht gedreht zu werden.
Das auf den Träger 88 aufgebrachte
Drehmoment wird überwacht,
indem der in den Motor 72 eingespeiste Strom überwacht
wird. Wenn dieses Drehmoment ein festgesetztes Niveau übersteigt, wird
die Drehung des Trägers
beendet. Beim Greifen der Behälter
schieben die Finger 124 die Behälter 32 gegen die
Finger 91. Die Behälter
rollen entlang der gegenüberliegenden
Oberfläche
der Finger 91, bis sie an einer Position am radial äußeren Ende
der Finger aufgenommen sind und von den gegenüberliegenden Fingern 124 gegriffen
werden. Die nachgiebigen Schichten 104, 132 auf
den Fingern 90, 126 erleichtern das reibungsschlüssige Greifen der
Behälter
und reduzieren eine Beschädigung
an den Behältern.
Die Schraubenfedern 144, welche den Fingern 126 zugeordnet
sind, tragen Toleranzabweichungen zwischen den Behältern Rechnung.
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Mit
den zwischen den Fingern gegriffenen Behältern werden die Träger 70, 88 bei
der dargestellten Ausführungsform
der Erfindung gleichzeitig von den Motoren 66, 72 in
Uhrzeigerrichtung über
einen Bogen von 30° gedreht,
so dass die Behälter schrittweise
zu den nächsten
Stationen bewegt werden. Zumindest einer der Träger 70, 88 wird
dann von dem anderen weg gedreht (d. h. in Uhrzeigerrichtung für den Träger 70 und
entgegen der Uhrzeigerrichtung für
den Träger 88),
und zwar unter Steuerung der Motoren 66, 72, um
die Behälter
an den nächsten Stationen
zu deponieren. Der Betrag der Drehung zur Freigabe der Behälter ist
in Abhängigkeit
von dem Behälterdurchmesser
voreingestellt. An den Inspektionsstationen werden die Behälter auf
die Gleitplatten 46 freigegeben. Die Stellglieder 162 werden
dann durch die Steuerelektronik 184 betätigt, um die Behälterantriebsrollscheiben 174 bis
zur radialen Anlage an den Außenseiten
der Behälterseitenwände zu schwenken,
und die Motoren 168 werden betätigt, um die Rollscheiben 174 zu
drehen und dadurch die Behälter
um ihre Mittelachse zu drehen. Durch das Schwenken der Antriebsrollscheiben
bis zur radialen Anlage an den Behältern werden die Behälter in
Anlage an die gegenüberliegenden
unteren Rückhaltrollen 48 und
die oberen Rückhaltrollen 180 gedrückt (22 und 23).
In diesem Moment wird das untere Ende jedes Behälters 32 durch die
Stützrolle 47 auf
der Gleitplatte 46 getragen (22), um
eine freie Rotation des Behälters
um seine Achse zu gestatten. Die Stellglieder 162 an den
Antriebsrollscheibenanordnungen 152 drücken beim anfänglichen In-Anlage-Kommen
hart gegen den Behälter,
um den Behälter
schnell auf eine Geschwindigkeit zu drehen, und reduzieren dann
die Anlagekraft, um den Abrieb am Umfangsrand der Antriebsrollscheibe
zu reduzieren. Die Stellglieder 162 drücken dann erneut hart an die
Behälter 32,
um die Drehung der Behälter
nach der Inspektion schnell abzubremsen, so dass die Behälter stillstehen,
wenn die Antriebsrollscheibenanordnungen zurückgezogen werden und die Behälter erneut
von den Greiffingern in Eingriff genommen werden. Die Spulen der
Stellglieder 162 werden somit während jedes Inspektionszyklus
von der Steuerelektronik 184 variabel angesteuert. Während dieser Drehung
werden die Behälter
durch die Rückhaltrollen 148 und
die Halsrückhaltrollen 180 (1)
gestützt.
Während
der jeweilige Behälter
gedreht wird, wird die Inspektionsvorrichtung oder das Inspektionssystem
an der zugehörigen
Station aktiviert, um den Behälter
zu inspizieren. An jeder Station, an welcher keine Inspektionsausrüstung vorgesehen
ist oder die Inspektionsausrüstung
deaktiviert ist, werden das Stellglied 162 der Antriebsrollscheibe
und der Motor 168 nicht angeschaltet. Nach einer Zeitspanne,
die benötigt
wird, um den Inspektionsprozess an jeder Station abzuschließen, wird
der Prozess wiederholt, die Behälter
zu greifen, die Behälter
schrittweise zu den nächsten
Stationen zu bewegen, die Behälter freizugeben
und die Inspektionsausrüstung
zu aktivieren, usw.
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Vorliegend
ist somit eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Weiterleiten von
Glasartikeln wie etwa Behältern
durch eine Reihe von Stationen, beispielsweise Behälterinspektionsstationen,
offenbart worden, die vollständig
allen zuvor angeführten
Aufgaben und Zielen sowohl einzeln als auch zusammengenommen gerecht
werden. Eine Reihe von Modifikationen und Varianten wurden offenbart.
Andere Modifikationen und Varianten werden für Fachleute auf dem Gebiet
nahe liegend sein. Beispielsweise können anstatt der Kupplungsanordnungen
aus Servomotor und Getriebe, wie sie in den 11 und 12 dargestellt
sind, Servo-Ringmotoren genutzt werden. Die Erfindung soll alle
diese Modifikationen und Varianten, die in den Schutzumfang der
anhängenden
Ansprüche
fallen, einschließen.