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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Umlaufförderer zum Befördern von
Behältern
zwischen zwei Förder-
oder Verarbeitungsstationen.
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Die
vorliegende Erfindung kann insbesondere Verwendung finden bei der
Herstellung und dem Abfüllen
von Behältern
für flüssige Substanzen.
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Bekanntermaßen werden
flüssige
Substanzen normalerweise verpackt unter Verwendung einer Apparatur,
die derart ausgestaltet ist, daß sie
automatisch mehrere leere Behälter
füllt,
die entlang einer Bearbeitungsstraße zugeführt werden und die verschiedenen
Bearbeitungseinheiten, beispielsweise zum Füllen, Verschließen und
Etikettieren der Behälter,
sowie zum Packen mehrerer Behälter
in eine zum Transport geeignete Packung, sind über lineare oder in einem Winkel
arbeitende Transfervorrichtungen miteinander verbunden.
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Bekannte
in einem Winkel arbeitende Transfervorrichtungen oder sogenannte
Umlaufförderer umfassen
eine rotierende Welle, die mit einer Bodenplatte bzw. -plattform
ausgebildet ist, sowie eine Deckscheibe bzw. obere Scheibe mit einer
regelmäßigen Folge
von umfänglichen
Sitzen, von denen jeder zur teilweisen Aufnahme eines relativen,
auf der Bodenplatte ruhenden Behälters,
dient. Der Förderer umfaßt auch
eine feste äußere Führung, die
zusammen mit dem umlaufenden Rand der Deckscheibe einen Zuführkanal
für die
Behälter
definiert und der Förderer
dreht sich um die Längsachse
der drehenden Welle, um die Behälter
entlang einer bogenförmigen
Bahn von einer Eingabestation, beispielsweise einem linearen Zuführer, zu
einer Ausgabestation, beispielsweise einer Abfüllmaschine, zu transferieren bzw.
zu führen.
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Die
umfänglichen
Sitze an der Deckscheibe sind derart geformt, daß sie mit den ergriffenen Behältern zusammenpassen.
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Und
wenn eine Änderung
bezüglich
der Größe der Behälter vorgenommen
wird, muß die
Deckscheibe durch eine andere ersetzt werden, die Sitze mit der
richtigen Größe hat.
Die Deckscheibe bekannter Umlaufförderer ist an der rotierenden
Welle angeschraubt und daher schwer bzw. aufwändig abzuändern. In der Tat sind geeignete
Werkzeuge und ein geeignetes Maß an
manueller Fertigkeit seitens des Anpassers erforderlich, um die
Arbeit schnell durchzuführen.
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Die
EP 087 97 88 A1 offenbart
eine Maschine zum Befüllen
von Behältern,
mit einer Basis und untereinander austauschbaren Elementen zum Führen und
Bewegen der Behälter,
die von mit der Basis in Verbindung stehenden Trägern getragen werden. Automatische
Vorrichtung sind dazu vorgesehen, um schnell die führenden
und beweglichen Elemente zu sperren/freizugeben, die koaxial in
die tragenden Träger
eingesetzt sind und auf Mittel wirken, die an den führenden
und beweglichen Elementen fixiert sind.
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Die
US 5056650 A1 offenbart
eine Handhabungsmaschine für
ein Gefäß, die einen
Maschinenrahmen umfaßt,
auf dem ein antreibbarer Förderstern
angeordnet ist, wobei die Krone des Sterns aus mehreren überlagerten äußeren Sternringen
besteht und eine konzentrische innere Flanschplatte auf dem Niveau
des untersten Sternrings angeordnet ist. Die Krone des Sterns kann
an der inneren Flanschplatte über
einen nach innen weisenden Rand befestigt sein und eine Flanschplatte
ist mit einer Antriebswelle verbunden. Um ein leichteres und schnelleres
Ersetzen der Sternkrone zuzulassen, ist die Flanschplatte fest mit
der Antriebswelle verbunden und schnell verschließende Klinken,
die den inneren Rand der Sternkrone halten, sind an dem äußeren Rand
der Flanschplatte montiert.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit
dem bekannten Stand der Technik stehenden Probleme zu lösen durch
Vorsehen eines Umlaufförderers,
der so ausge staltet ist, daß er
die zuvor erwähnten
Nachteile ausschaltet.
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Spezieller,
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Umlaufförderer vorzusehen,
der eine schnelle, problemfreie Größenänderung ohne die Notwendigkeit
für Spezialwerkzeuge
ermöglicht.
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Diese
und andere Ziele, die im Verlauf der folgenden Offenbarung klar
werden, werden im wesentlichen erreicht durch einen Umlaufförderer,
wie er hier beschrieben und beansprucht ist.
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Ein
bevorzugtes, nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel
eines Umlaufförderers
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft beschrieben unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 einen
Teil eines Bearbeitungssystems für
einen Flüssigkeitsbehälter zeigt,
das einen Umlaufförderer
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung umfaßt;
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2 eine
Ansicht des Förderers
der 1, zusammen mit einem Behälter, zeigt;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
im Schnitt eines Teils eines ersten Ausführungsbeispiels des Umlaufförderers
der 2 in einer ersten Betriebsstellung zeigt;
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4 eine
Draufsicht des Förderers
der 3 zeigt;
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5 den
Förderer
der 3 in einer zweiten Betriebsstellung zeigt;
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6 eine
Draufsicht des Förderers
der 5 zeigt;
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7 eine
vergrößerte Ansicht
im Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
des Umlaufförderers
der 2 in einer ersten Betriebsstellung zeigt;
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8 eine
Draufsicht des Förderers
der 7 zeigt;
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9 den
Förderer
der 7 in einer zweiten Betriebsstellung zeigt;
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10 eine
Draufsicht des Förderers
der 9 zeigt.
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Bezugszeichen 1 in
den beigefügten
Zeichnungen gibt insgesamt einen Umlaufförderer in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung an.
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Spezieller
und wie in den 1 und 2 gezeigt,
dreht sich der Umlaufförderer 1 entgegen dem
Uhrzeigersinn in 1 um eine Achse Y, um Behälter 2 von
einer bekannten Bearbeitungsstation 3, die nicht im Detail
gezeigt ist, in eine bekannte Abgabeführung 4 entlang einer
vorbestimmten, bogenförmigen
Bahn P zu befördern.
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Der
Förderer 1 umfaßt eine
tragende Welle 5, die entlang einer vertikalen Längsachse
verläuft, die
zu der Drehachse Y fluchtet. Die Welle 5 ist mit einer
Bodenplatte bzw. -plattform 6 ausgestattet, sowie einer
kreisförmigen
Deckplatte 7, die parallel zueinander und senkrecht zur
Drehachse Y sind. Die kreisförmige
Deckplatte 7 umfaßt
an ihrem umfänglichen Rand 8 mehrere
Sitze 9, von denen jeder der Aufnahme eines Behälters 2 dient,
der auf der Bodenplatte 6 ruhend, zu befördern ist.
Und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
werden die Sitze 9 definiert durch bogenförmige, in
dem umfänglichen
Rand 8 ausgebildete Ausnehmungen und zum Eingriff beispielsweise
mit Flaschen kreisförmigen
Querschnitts.
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Vorzugsweise
umfaßt
der Förderer 1 auch eine
feste äußere Führung 10,
die teilweise um die Bodenplatte 6 und die Deckplatte 7 verläuft und
einen Zuführkanal 11 für Behälter 2 definiert,
der sich entlang einer bogenförmigen
Bahn P erstreckt.
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Die
Bodenplatte 6 ist integral an einem unteren Abschnitt 12 der
tragenden Welle 5 angebracht.
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Die
kreisförmige
Deckplatte 7 ist lösbar
an einem oberen Befestigungsende 13 der tragenden Welle 5 angebracht.
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Spezieller
und unter Bezugnahme auf die 3, 5, 7 und 9,
hat das obere Befestigungsende 13 der tragenden Welle 5 einen
radialen Vorsprung 14 und die kreisförmige Deckplatte 7 hat eine
zentrale Öffnung 15, über die
sie an dem oberen Befestigungsende 13 angebracht ist, um
auf dem radialen Vorsprung 14 zu ruhen.
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Befestigungsmittel 16 verbinden
die kreisförmige
Deckplatte 7 integral mit dem oberen Ende 13 der
Welle 5, um die Sitze 9 entlang einer vorgegebenen
kreisförmigen
Bahn bzw. Trajektorie A (1) durch Drehen der Welle 5 zu
bewegen und die Behälter 2 entlang
der bogenförmigen
Bahn P zu bewegen.
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Vorzugsweise
umfassen die Befestigungsmittel 16 wenigstens eine Klemme 17,
die bewegbar ist zwischen einer Leerlaufstellung, in der ein Eingriff des
Endes 13 der Welle 5 durch die Öffnung 15 in
der Platte 7 oder ein Entfernen der Platte 7 von
dem Ende 13 möglich
ist, und einer Arbeitsstellung, in welcher die Platte 7 zwischen
dem radialen Vorsprung 14 und der Klemme 17 gegriffen
ist. In der Leerlaufstellung ist die Klemme 17 im Inneren
des oberen Endes 13 der tragenden Welle 5 aufgenommen
und in der Arbeitsstellung ragt die Klemme 17 radial von dem
oberen Ende 13 der Welle 5 nach außen.
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Die
Befestigungsmittel 16 umfassen auch ein Betätigungselement 18 zur
Bewegung der Klemme 17 zwischen der Arbeitsstellung und
der Leerlaufstellung.
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Vorzugsweise
umfassen die Befestigungsmittel 16 mehrere Klemmen 17,
die gleichmäßig um die
Längsachse
Y der tragenden Welle 5 beabstandet sind und die in den
in den beigefügten Zeichnungen
gezeigten Ausführungsbeispielen
anzahlmäßig drei
sind.
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Vorteilhaft
umfaßt
die kreisförmige
Platte 7 mehrere Hohlräume 19,
deren Anzahl gleich derjenigen der Klemmen 17 ist und die
nahe der zentralen Öffnung 15 ausgebildet
sind, und wobei jeder dem Einführen
einer jeweiligen Klemme 17 dient.
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Spezieller,
hat das obere Ende 13 der tragenden Welle 5 eine
Ringform und wird bestimmt über
eine seitliche Wand 20, die im Inneren ein Gehäuse 21 für die Klemmen 17 definiert.
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Die
seitliche Wand 20 hat mehrere Öffnungen 22, die winkelmäßig um die
Längsachse
Y der tragenden Welle 5 gleich beabstandet sind, um einen Durchgang
der Klemmen 17 zuzulassen.
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In
den gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispielen,
umfaßt
die Welle 5 einen Schaft 23, an dem koaxial zueinander,
zum Definieren des oberen Endes 13, ein zylindrischer erster
Körper 24 angebracht
ist, der integral über
eine Schraube 25 an dem Schaft 23 angebracht ist,
ein über
Schrauben 27 an dem ersten Körper 24 angebrachter,
zylindrischer zweiter Körper 26,
sowie ein über
Schrauben 29 mit dem zweiten Körper verbundener, ringförmiger dritter Körper 28.
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Der
zylindrische erste Körper 24 umfaßt einen
unteren Abschnitt 24a, der an dem Schaft 23 ruht,
und einen oberen Abschnitt 24b, der radial größer ist
als der untere Abschnitt 24a, und den Vorsprung 14 definiert,
auf dem die kreisförmige
Deckplatte 7 ruht.
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Der
obere Abschnitt 24b des zylindrischen ersten Körpers 24 umfaßt einen
Sitz 30 für
einen Flansch 31, der einen Teil des zylindrischen zweiten Körpers 26 bildet
und Löcher 32 für Schrauben 27, welche
den ersten und den zweiten zylindrischen Körper 24, 26 verbinden,
sind in dem Flansch 31 und dem oberen Abschnitt 24b des
zylindrischen ersten Körpers 24 ausgebildet.
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Eine
ringförmige
Wand 33 verläuft
von dem Flansch 31 nach oben und hat einen oberen Rand 33a,
auf dem der ringförmige
dritte Körper 28 ruht und
angeschlossen ist. Zu diesem Zwecke haben der ringförmige dritte
Körper 28 und
die ringförmige Wand 33 des
zylindrischen zweiten Körpers 26 Löcher 34 zur
Aufnahme von Schrauben 29.
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Der
ringförmige
dritte Körper 28 und
die ringförmige
Wand 33 des zylindrischen zweiten Körpers 26 bilden die
seitliche Wand 20, die im Inneren das Gehäuse 21 für die Klemmen 17 definiert.
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Die Öffnungen 22 für den Durchgang
der Klemmen 17 sind vorzugsweise in der ringförmigen Wand 33 ausgebildet.
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Die
Klemmen 17 sind parallelepiped-förmig, und jede bewegt sich
zwischen der Leerlauf- und Arbeitsstellung entlang einer radialen
Bahn B, von der Längsachse
Y weg und auf diese zu, und jede hat eine Seite, die zu der jeweiligen
radialen Bahn B fluchtet.
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Vorteilhaft,
umfaßt
das Betätigungselement 18 der
Klemmen 17 einen im wesentlichen zylindrischen Körper 35,
der zumindest zum Teil in rotierender Weise in das Gehäuse 21 in
dem oberen Ende 13 der tragenden Welle 5 eingesetzt
ist.
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Im
wesentlichen hat der zylindrische Körper 35 eine Kurvenoberfläche 36,
die in Kontakt steht mit den Klemmen 17, um die Klemmen
zwischen der Arbeits- und Leerlaufstellung durch Drehen im wesentlichen
des zylindrischen Körpers 35,
zu bewegen.
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Zu
diesem Zwecke hat im wesentlichen der zylindrische Körper 35 einen
Griffabschnitt 37, der außerhalb des Gehäuses 21 angeordnet
ist, und der manuell gegriffen wird, um das Betätigungselement 18 zu
betätigen.
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Spezieller,
umfaßt
im wesentlichen der zylindrische Körper 35 einen unteren
Abschnitt 38, der in das Gehäuse 21 eingeführt ist
und die Kurvenoberfläche 36 hat,
sowie einen oberen Abschnitt 39, der den Greifabschnitt 37 definiert.
Der obere Abschnitt 39 hat umfängliche Ausnehmungen 40 (4, 6, 8, 10),
um leicht von der Hand greifbar zu sein und der im wesentlichen
zylindrische Körper 35 dreht
frei um die Längsachse
Y und ist axial über
einen Stift 41 befestigt.
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In
einem ersten, in den 3, 4, 5 und 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel,
hat jede Klemme 17 eine Hauptabmessung, die zu der jeweiligen
radialen Bahn B fluchtet, hat eine untere Fläche 17a, die auf einer
Endoberfläche 26a des
zylindrischen zweiten Körpers 26 ruht
und hat eine obere Fläche 17b,
die auf dem ringförmigen
dritten Körper 28 ruht
und abgesondert ist von einer unteren Fläche 42 des im wesentlichen
zylindrischen Körpers 35.
Die Kurvenoberfläche 36 ist
in einem Kanal 43 begrenzt, der in der unteren Fläche 42 des
im wesentlichen zylindrischen Körpers 35 ausgebildet
ist und jede Klemme 17 umfaßt einen Stift 44,
der parallel zur Längsachse
Y verläuft
und in den Kanal 43 eingesetzt ist und in diesem gleitet.
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Wie
klar in den 4 und 6 erkennbar ist,
verläuft
der Kanal 43 in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse
Y, entlang einer Endlosbahn um die Längsachse Y und in Richtung
auf die Längsachse
Y zu und von dieser weg, in Form abwechselnder Vertiefungen und
Erhöhungen,
deren Anzahl gleich der der zu betätigenden Klemmen 17 ist.
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Die
Kurvenoberfläche 36 wird
begrenzt durch zwei aufeinander zu weisende seitliche Oberflächen 43a, 43b des
Kanals 43, die bei Drehung im wesentlichen des zylindrischen
Körpers 35 durch
den Stift 44 gegriffen werden.
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In
den 4 und 6, die drei Klemmen 17 zeigen,
ist der Kanal 43 im wesentlichen dreieckig und hat drei
abgeschrägte
Scheitel. Spezieller, sind an den Scheiteln des Dreiecks, die den
von der Längsachse
Y entferntesten Stellen entsprechen, Abschnitte ausgebildet, die
im wesentlichen senkrecht zu den Radien verlaufen, welche die Scheitel mit
der Längsachse
Y verbinden und die Ausnehmungen 45 haben zur Aufnahme
von Stiften 44 in der Arbeitsstellung der Klemmen 17.
In ähnlicher
Weise hat jede Seite des Dreiecks eine Ausnehmung 46 zur Aufnahme
eines Stifts 44 in der Leerlaufstellung der Klemmen 17.
Die Ausnehmungen 45, 46 liefern eine Stabilisierung
der Befestigungsmittel 16 in der Arbeits- bzw. Leerlaufstellung.
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Im
tatsächlichen
Gebrauch wird die kreisförmige
Deckplatte 7 auf dem oberen Befestigungsende 13 der
Welle 5 positioniert durch Einführen des ringförmigen,
dritten Körpers 28 und
der ringförmigen Wand 33 des
zylindrischen zweiten Körpers 26 durch die
zentrale Öffnung 15 und
das Anlegen der Platte 7 an dem Vorsprung 14.
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Beim
Positionieren der kreisförmigen
Platte 7, werden die Klemmen 17 in dem Gehäuse 21 in dem
oberen Ende 13 der Welle 5 aufgenommen, so daß, wie in
den 3 und 4 gezeigt, die Stifte 44 der
Klemmen 17 im Inneren der Ausnehmungen 46 des
Kanals 43 an den Seiten des Dreiecks, in nächster Stellung
zu der Längsachse
Y, angeordnet sind.
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Wird
der Greifabschnitt 37 manuell in Richtung im Uhrzeigersinn
oder entgegen dem Uhrzeigersinn um 60° gedreht, so gleitet jeder Stift 44 entlang dem
Kanal 43 und wird durch die innere Oberfläche 43a des
Kanals 43 von der Längsachse
Y weg und in eine Ausnehmung 45 bei einem Scheitel des
Dreiecks gezwungen, wie dies in den 5 und 6 gezeigt
ist, und die Klemmen 17 werden entlang jeweiliger radialer
Bahnen B im Inneren der Hohlräume 19 in
der kreisförmigen
Platte 7 geschoben, um die Platte 7 sowohl axial,
wie auch rotationsmäßig an der Welle 5 festzuklemmen.
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Eine
weitere 60°-Drehung
in die gleiche oder entgegengesetzte Richtung bewegt die von der äußeren Oberfläche 43b des
Kanals 43 gedrückten Klemmen 17 in
die Leerlaufstellung zurück.
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Bei
einem zweiten, in den 7, 8, 9 und 10 gezeigten
Ausführungsbeispiel,
ist die Kurvenoberfläche 36 durch
eine seitliche Wand 47 des zylindrischen Körpers 35 definiert
bzw. begrenzt und verläuft
parallel zur Längsachse
Y und jede Klemme 17 hat eine hintere Fläche 17c,
welche die seitliche Wand 47 des zylindrischen Körpers 35 kontaktiert.
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Wie
klar in den 8 und 10 gezeigt
ist, verläuft
die seitliche Wand 47 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse
Y entlang einer Endlosbahn um die Längsachse Y und in Richtung
auf die Längsachse
Y zu und von dieser weg in Form abwechselnder Vertiefungen und Erhebungen,
deren Anzahl gleich der der zu betätigenden Klemmen 17 ist.
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In
den 8 und 10, die drei Klemmen 17 zeigen,
ist die seitliche Wand 47 im wesentlichen dreiecksförmig, mit
drei abgeschrägten
Scheiteln. Spezieller, sind an den Scheiteln des Dreiecks, die den
am weitesten von der Längsachse
Y entfernten Stellen entsprechen, Abschnitte ausgebildet, die im wesentlichen
senkrecht zu den Radien verlaufen, welche die Scheitel mit der Längsachse
Y verbinden und die Ausnehmungen 48 haben zur Aufnahme
der hinteren Flächen 17c der
Klemmen 17 in der Arbeitsstellung der Klemmen 17.
In ähnlicher
Weise, hat jede Seite des Dreiecks eine Ausnehmung 49 zur Aufnahme
der hinteren Fläche 17c der
Klemme 17 in der Leerlaufstellung der Klemmen 17.
Die Ausnehmungen 48, 49 liefern eine Stabilisierung
der Befestigungsmittel 16 in der Arbeits- bzw. Leerlaufstellung.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt
der Förderer 1 mehrere
elastische Traktionselemente 50, die zwischen den Klemmen 17 angeordnet
sind, um die Klemmen 17 aufeinander zu und in Richtung
der Längsachse
Y, gegenüber
der Kurvenfläche 36,
zu ziehen. Jedes elastische Element 50 ist vorzugsweise
eine Feder, die zwei winkelmäßig angrenzende
Klemmen 17 verbindet und es können elastische Elemente auch
in dem ersten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein, welche die Bewegung der Klemmen 17 unterstützen.
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Im
tatsächlichen
Gebrauch, wenn die kreisförmige
Platte 7 positioniert wird, sind die Klemmen 17 im
Inneren des Gehäuses 21 in
dem oberen Ende 13 der Welle 5 aufgenommen, so
daß, wie
in den 7 und 8 gezeigt, die hinteren Flächen 17c der
Klemmen 17 im Inneren der Ausnehmungen 49 der
seitlichen Wand 47, an den Seiten des Dreiecks, angeordnet
sind, und zwar in der nächsten
Position zur Längsachse
Y.
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Wenn
der Greifabschnitt 37 manuell um 60° im Uhrzeigersinn oder entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht wird, gleitet jede seitliche Fläche 17c an
der seitlichen Wand 47 und wird – gegen die Federn 50 – von der
Längsachse
Y weg und in eine Ausnehmung 48 bei einem Scheitel des
Dreiecks gezwungen, wie dies in den 9 und 10 gezeigt
ist. Und die Klemmen 17 werden entlang jeweiliger radialer
Bahnen B im Inneren der Hohlräume 19 in
der kreisförmigen
Platte 7 geschoben, um die Platte 7 sowohl axial, wie
auch rotationsmäßig an die
Welle 5 zu klemmen.
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Eine
weitere 60°-Drehung
in die gleiche oder entgegengesetzte Richtung, bewegt die von den
Federn 50 gezogenen Klemmen 17 zurück in die
Leerlaufstellung.
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In
beiden gezeigten Ausführungsbeispielen, verläuft die
Kurvenoberfläche 36 in
einer Ebene senkrecht zu der Längsachse
Y, entlang einer Endlosbahn um die Längsachse Y und auf die Längsachse
Y zu und von dieser weg in Form abwechselnder Vertiefungen und Erhebungen,
deren Anzahl gleich der der zu betätigenden Klemmen 17 ist.
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Die
vorliegende Erfindung löst
die Probleme im Zusammenhang mit dem bekannten Stand der Technik
und erreicht die vorgeschlagenen Ziele.
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Das
heißt,
daß der
erfindungsgemäße Umlaufförderer eine
extrem schnelle Änderung
der Größe der zu
bearbeitenden Behälter
zuläßt, indem
eine schnelle, leichte Änderung
der Deckplatte ohne erforderliche Werkzeuge ermöglicht wird.
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Überdies
stellt das besonders einfache, praktische Design der Befestigungsmittel
zur Befestigung der Platte an der Welle eine Zuverlässigkeit
und geringe Herstellkosten sicher.