DE9321592U1

DE9321592U1 - Maschine zum Umsetzen von Artikeln in eine Verpackungseinheit

Info

Publication number: DE9321592U1
Application number: DE9321592U
Authority: DE
Original assignee: Kettner GmbH
Current assignee: Kettner GmbH
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2003-08-31

Description

Maschine zum Umsetzen von Artikeln in eine Verpackungseinheit.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Derartige Maschinen sind beispielsweise aus der DE PS 4204993 bekannt. Beim Stand der Technik wird eine Vielzahl von Greifvorrichtungen mit jeweils einem eigenen Koppelgetriebe versehen. Dieses Koppelgetriebe bewegt die Greifvorrichtung entlang einer Bahnkurve, die so ausgelegt ist, daß die Artikel von einem Förderer entnehmbar und darauf folgend in eine Verpackungseinheit eingesetzbar sind.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist zum einen der grundsätzlich hohe Aufwand für das Koppelgetriebe, wobei zudem für jede Greifvorrichtung ein eigenes Koppelgetriebe vorhanden sein muß. Weiters ist eine Änderung der Bahnkurve in nachteilig komplizierter Weise nur durch eine Modifikation der Koppelgetriebe für jede Greifvorrichtung durchführbar. Dadurch 'ist die universelle Verwendung der Maschine eingeschränkt, denn unterschiedlich große Artikel erfordern zum Einpacken unterschiedliche Bahnkurven der Greifvorichtung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Maschine zum Umsetzen .von Artikeln in Verpackungseinheiten zu schaffen, mit welcher die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs 1.
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Weiterbildungen der Erfindung und besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Bezugszeichenliste und der Figuren näher erläutert:

Es zeigt:

Fig.l in Seitenansicht eine Maschine zum Umsetzen von Flaschen in einen Kasten

Fig.2 eine Art Ablaufschema der Maschine

Fig.2a ein Vektordiagramm von unterschiedlichen Geschwindigkeiten

Fig.3 in vergrößerter Darstellung eine einzelne Greifvorrichtung in Grundstellung

Fig.4 die aus Figur 3 bekannte Greifvorrichtung mit betätigtem Aktor.

Fig.4a ein weiteres Vektordiagramm von unterschiedlichen Geschwindigkeiten '

Fig.5 die Anordnung der Führungsmittel für die Greifvorrichtung

Fig.6 die aus Fig. 5 bekannte Anordnung gemäß Schnitt VI-VI 25

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die Darstellungen auf das zum Verständnis der Erfindung unbedingt notwendige Maß vereinfacht.

In Figur 1 ist ein Zuförderer 1 gezeigt, der einen Flaschenstrom -bestehend aus mehreren Reihen von dicht aufeinander folgenden Flaschen 2- zu der erfindungsgemäßen Maschine transportiert. Aufgrund der gewählten Ansicht ist nur die vorderste Reihe von Flaschen sichtbar. Der Zuförderer endet vor der erfindungsgemäßen Maschine. Durch eine Greifvorrichtung 3 wird jeweils ein Flaschenpaket 4 am Ende des Zuförderers 1 gegriffen. Ein ganzes Flaschenpaket entspricht dem Inhalt eines kompletten Kastens.

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Ein sogenannter Eintakter 5 unterteilt den Flaschenstrom und verhindert, daß das Flaschenpaket 4 über das Ende des Zuförderers 1 hinaus geschoben werden kann bevor es von der Greifvorrichtung 3 gefaßt wird.
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Die Greifvorrichtung 3 ist an einem Zugmittel 6 mittels eines Befestigungselements 7 befestigt. Das Zugmittel 6 bewegt sich mit der Geschwindigkeit V6 entlang einer Kurve mit zwei halbkreisförmigen Wendestücken und zwei zwischen den Wendestücken liegenden Geradstücken.

Eine mögliche Ausführungsform des Zugmittels 6 ist beispielsweise eine Kette. An dem Zugmittel 6 sind noch mehrere gleich aufgebaute Greifvorrichtungen 3a bis 3i in gleichem Abstand voneinander befestigt.

Die erfindungsgemäße Maschine setzt das von der Greifvorrichtung 3 gegriffene Flaschenpaket 4 in einen auf einem Abförderer 9 transportierten Kasten 8 und gibt danach 'das Flaschenpaket 4 wieder frei. Anschließend wird die Greifvorrichtung aus dem Kasten 8 gehoben, der Kasten 8 seinerseits wird durch den Abförderer 9 einer hier nicht gezeigten nachfolgenden Verarbeitungsstation z.B. einem Palettierer zugeführt.

Ein Führungsmittel 10 gibt eine Bahnkurve vor, welcher die Greifvorrichtung 3 folgt. Das Führungsmittel ist im einfachsten Fall eine Schiene, die entsprechend der Bahnkurve umgeformt wurde. Es kann sich jedoch auch um eine gefräßte Nut in einem Vollmaterial handeln. Auch ist es möglich, den Rand eines Vollmaterials entsprechend der Bahnkurve zu gestalten.

An jeder Greifvorrichtung 3 ist nun eine Laufrolle 11 angebracht, welche der durch das Führungsmittel 10 vorgegebenen Bahnkurve folgt. Die Bahnkurve weicht von der Kurve, welche das Zugmittel 6 durchfährt teilweise stark ab. Daraus ergibt sich eine Relativbewegung der Greifvorrichtung bezüglich der Kurve, welche das Zugmittel 6 durchfährt.

Da die Greifvorrichtung 3 über das Befestigungselement 7 mit dem Zugmittel 6 verbunden ist muß diese Relativbewegung in der Greifvorrichtung 3 ausgeglichen werden. Dazu ist eine Linearführung 12 an jeder Greifvorrichtung 3 vorgesehen. Diese Linearführung 12 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen der Laufrolle 11 und dem Befestigungselement 7 in vertikaler Richtung. Zusammen mit der Laufrolle 11 werden Greiftulpen 13 mitbewegt. Für jede Flasche ist eine eigene Greiftulpe 13 vorgesehen. Die Greiftulpen 13 sind beispielsweise pneumatisch betätigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die zugehörigen Pneumatikteile hier jedoch nicht gezeigt.

Die Figur 2 zeigt die einzelnen Phasen des Umsetzens. Der Vorgang erfolgt kontinuierlich, es wurden quasi mehrere Momentaufnahmen des Vorgangs in einer Figur festgehalten. Um die einzelnen Phasen besser voneinander unterscheiden zu können, wurde die Darstellung jeder zweiten Phase gestrichelt ausgeführt, die Bezugszeichen haben in jeder Phase einen eigenen Index von .1 bis .9.

In Position 1 hat die Laufrolle 11.1 der Greifvorrichtung 3.1 den Beginn des Führungsmittels 10 errreicht. Bei Position 2 befinden sich die Flaschen bereits innerhalb der Greiftulpen, werden jedoch noch nicht gehalten. Von Position 2 bis Position 3 durchläuft die Laufrolle 11.2 einen plateauartigen Bereich des Führungsmittel 10 wodurch die Greiftulpen in diesem Bereich keine Bewegung in vertikaler Richtung vollführen.

In Figur 2a sind die Geschwindigkeit Vl des Zuförderers 1 und die Geschwindigkeit V6 des Zugmittels 6 in vektorieller Darstellung gezeigt. Die Geschwindigkeiten Vl und V6 sind nach Betrag und Richtung so gewählt, daß der horizontale Anteil Vh6 der Geschwindigkeit V6 in Betrag und Richtung der Geschwindigkeit Vl entspricht.

Während die Greifvorrichtung den plateauartigen Bereich des Führungsmittels 10 durchläuft bewegen sich die Greiftulpen 13 und die Flaschen im Flaschenpaket 4 synchron zueinander. In dieser Phase werden die Greiftulpen geschlossen und fixieren. die Flaschen des Flaschenpaketes 4.

In Phase 4 existiert wieder eine zusätliche vertikale Geschwindigkeitskomponente die Greiftulpen 13 mit dem darin befindlichen Flaschenpaket 4 bewegen sich schneller nach unten als das Zugmittel &bgr; selbst. Auf diese Weise wird der Niveauunterschied zwischen Zuförderer 1 und Abförderer 9 schnell überwunden.

Die Phasen 5 und 6 zeigen das Einsetzen des Flaschenpakets in einen Kasten 8. Hier ergibt sich folgendes Problem: Während die Flaschenpakete 4 auf dem Zuförderer in dichtem Kontakt zueinander stehen, muß beim Einsetzten der Flaschenpakete 4 in die Kästen 8 zwangsweise eine Lücke vorhanden sein. Diese Lücke ist desshalb notwendig,, weil die Kästen 8 eine gewisse Wandstärke aufweisen und die einzelnen Flaschenpakete 4 andernfalls auf die Wandung der Kästen 8 stoßen würden. Nach der Formel V=s/t ergibt sich, daß der Abförderer 9 mit einer Geschwindigkeit V9, welche größer ist als die Geschwindigkeit Vl des Zuförderers 1 die Kästen 8 'transportiert. Um die Flaschenpakete 4 in die Kästen 8 einsetzen zu können ist es notwendig, daß sich die Kästen und die Flaschenpakete 4 zumindest während der Phase des Einsetzens in die Kästen 8 in horizontaler Richtung^ synchron bewegen. Wie aus dem Vektordiagramm in Figur 2a hervorgeht, ist die horizontale Geschwindigkeits komponente Vh6 des Zugmitfels 6 gleich Vl. Vhö ist somit geringer als V9.

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Um diese Geschwindigkeitsdifferenz zu kompensieren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Greiftulpen 13 und dem durch die Greiftulpen 13 gehaltenen Flaschenpaket 4 eine zusätzliche Geschwindigkeitskomponente in horizontaler Richtung zu verschaffen.

Anhand der Figuren 3 und 4 wird dies gezeigt. Sie zeigen jeweils eine Greifvorrichtung 3. Die Greiftulpen 13 sind an einer gemeinsamen Trägerplatte 14 befestigt. Über einen Aktor 15 läßt sich die Trägerplatte 14 zusammen mit den daran befestigten Greifertulpen 13 in horizontaler Richtung verschieben. Dazu ist eine Linearführung vorgesehen, die in

der gewählten Ansicht jedoch nicht sichtbar ist. Auf diese Weise läßt sich eine kurzzeitige Änderung der Geschindigkeit für die Greiftulpen 13 bezogen auf die Geschwindigkeit des Zugmittels 6 bewirken. Die Figur 3 zeigt die Greifvorrichtung 3 in Ruhestellung des Aktors 15, die Figur 4 zeigt die Greifvorrichtung 3 bei betätigtem Aktor 15.

Die Greiftulpen 13 bewegen sich während des Verschiebens mit einer Geschwindigkeit V13.

Die Figur 4a zeigt die Überlagerung der Geschwindigkeit V6 des Zugmittels 6 mit der Geschwindigkeit V13. Die resultierende Geschwindigkeit in horizontaler Richtung entspricht für den Zeitraum, in dem der Aktor 15 betätigt wird der Geschwindigkeit V9 des Abförderers 9 auf welchem die Kästen 8 transportiert werden. Innerhalb dieses Zeitraumes müssen die Flaschenpakete 4 in die Kästen 8 eingesetzt werden. Nach dem Einsetzen öffnen sich die Greifertulpen 13 und die Greifvorrichtung 3 hebt wird aus dem Kasten gehoben. In diesem Zusammenhang wird nochmals auf die Figur 2 verwiesen. Dort zeigen die Phasen 6 und 7 das Einsetzten der Flaschen in die Kästen, die Phasen 8 und 9 das Anheben der Greifvorrichtung 3 aus dem Kasten.

Durch das Führungsmittel 10 wirken auf die mit der .^ Greifvorrichtung 3 verbundene Laufrolle 11 Kräfte sowohl in horzontaler als auch in vertikaler Richtung. Die Kraftkdmponente in vertikaler Richtung bewirkt das gewünschte und zuvor beschriebene Verschieben der Greifvorrichtung 3 innerhalb der Linearführung 12.

Bezüglich der unerwünschten horizontalen Komponente sind entsprechende konstruktive Maßnahmen erforderlich, welche verhindern, daß die in horizontaler Richtung auftretende Kraftkomponente ein Drehen der gesamten Greifvorrichtung 3 um das Befestigungselement 7 bewirkt. Eine konstruktive Möglichkeit ist beispielsweise eine in den Figuren 5 und 6 gezeigte Parallelführung, welche ausser dem Drehen der Greifvorrichtung 3 auch ein Kippen der Greifvorrichtung unterbindet.

In Figur 5 ist am Beispiel einer Greifvorrichtung eine Parallelführung gezeigt. Diese Parallelführung ist für alle aus den Figuren 1 und 2 bekannten Greifvorrichtungen 3 gleich, daher ist hier nur eine Greifvorrichtung gezeigt, an welcher exemplarisch alles erklärt wird.

Die Figur 6 zeigt den Schnitt gemäß der Schnittlinie VI -VI in Figur 5. Die Greifervorrichtung 3 ist mit einem kurbelartigem Halteteil 18 verbunden. Dieses Halteteil 18 ist an drei unterschiedlichen Punkten drehbar gelagert. Es handelt sich hierbei um das schon bekannte Halteelement 7, und zwei weitere gleichartig ausgeführte Halteelemente 7' und 17. Die Halteelemente 7 und 7' liegen auf einer gemeinsamen Achse 19, das Halteelement 17 befindet sich auf einer paralell zur Achse 19 angeordneten Achse 20.

Die Halteelemente 7, und 7^s sind jeweils an einem Zugmittel &bgr; und 6'befestigt. Das Halteelement 17 ist an einem Zugmittel 16 besfestigt. Die Zugmittel 6, &bgr;'und 16 beschreiben jeweils gleiche Bahnen, die jedoch in unterschiedlichen aber 'parallelen Ebenen verlaufen. Diese Ebenen stehen senkrecht zu der Standfläche der geförderten Flasche 2.

Werden die Zugmittel 6, 6', 16 nun synchron zueinander bewegt, bewegen sich die Halteelemente 7, 7' und 17 ebenfalls synchron zueinander. Der durch den Abstand der Achsen 19 und 20 entstehende Hebel kann nun die bereits erwähnten, in horizontaler Richtung wirkenden Kräfte Fh aufnehmen.Ein Drehen der Greifvorrichtung 3 um die Halteelemente 3 ist somit verhindert.
Wie aus der Figur 6 ersichtlich kragt die Greifvorrichtung 3 aus, das Eigengewicht und die von der Greifvorrichtung 3 gehaltenen Flaschen üben eine Kraft F3 aus. Die Lagerung in mehr als einem Punkt nimmt diese Kraft auf und verhindert ein Kippen der gesamten Greifvorrichtung 3.

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Claims

1. Maschine zum Umsetzen von Artikeln in eine Verpackungseinheit, wobei

- die Gefäße auf einem Zuförderer in mehreren Reihen nebeneinander, dicht aufeinanderfolgend zuführbar sind,

- die Artikel mittels einer Greifvorrichtung vom Zuförderer entnehmbar sind,

- die Artikel mittels der Greifvorrichtung in eine auf einem Abförderer abtransportierte Verpackungseinheit einsetzbar sind und

- die Greifvorrichtung entlang einer vorgebenen Bahnkurve umläuft

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Greifvorrichtung (3) über ein Befestigungselement (7) an einem umlaufenden Zugmittel (6) befestigt ist,

- das Zugmittel (6) entlang einer vorgegebenen, von der Bahnkurve unterschiedlichen Zugmittelkurve umläuft und

- die Greifvorrichtung ein oder mehrere Greifelemente (13) aufweist, durch welche die umzusetzenden Artikeln (4) greifbar sind und

- die Greifelemente (13) gegenüber dem Befestigungsteil (7) welches mit dem Zugmittel (6) verbunden ist in horizontaler und/oder vertikaler Richtung verschiebbar ausgestaltet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß

- Führungsmittel (10) vorgesehen sind, die in ihrem Verlauf der Bahnkurve entsprechen,

- ein oder mehrere Elemente (11) vorgesehen sind, die entlang der Führungsmittel (10) der Bahnkurve folgen,

- die Greifelemente (13) mit diesen Elementen (11) verbunden sind und die Greifelemente ebenfalls der Bahnkurve folgen.

3. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Aktoren (15) vorgesehen sind, durch welche die Greifelemente (13) gegenüber dem Befestigungsteil (7) welches mit dem Zugmittel (6) verbunden ist in vertikaler Richtung verschiebbar sind.

4. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnkurve für die Greifvorrichtung (3) in einer Vertikal zur Standfläche der Artikel (2) angeordneten Ebene verläuft.

5. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn, welcher das mit dem Zugmittel (6) verbundene Befestigungsteil (7) folgt, in einer vertikal zur Standfläche der Artikel (2) angeordneten Ebene verläuft.

6. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (10) für die Greifvorrichtung (3) einen oder mehrere plateauartige Bereiche aufweist, in denen keine Änderung der Kurvenbahn in vertikaler Richtung erfolgt.

7. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß

- die Greifvorrichtung (3) über ein kurbelartiges Halteteil (18) mit mindestens zwei unterschiedlichen Zugmitteln (6, 6', 16) verbunden ist

- die unterschiedlichen Zugmittel (6, 6', 16) auf an sich identischen, jedoch in horizontaler Richtung parallel versetzten Bahnen mit identischer Geschwindigkeit umlaufen und

- die Bahn eines der Zugmittel (16) gegenüber der oder den anderen Bahnen der übrigen Zugmittel (6, 6') zusätzlich in vertikaler Richtung versetzt ist.

8. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (6) als Kette ausgestaltet sind.

9. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Elemente zum Folgen der Bahnkurve Laufrollen (11) vorgesehen sind.