WO2022037917A1 - Behältergreifer mit magnetantrieb - Google Patents

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WO2022037917A1
WO2022037917A1 PCT/EP2021/071258 EP2021071258W WO2022037917A1 WO 2022037917 A1 WO2022037917 A1 WO 2022037917A1 EP 2021071258 W EP2021071258 W EP 2021071258W WO 2022037917 A1 WO2022037917 A1 WO 2022037917A1
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magnetic
gripper
container
magnet
container gripper
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/071258
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English (en)
French (fr)
Inventor
Igor Singur
Original Assignee
Khs Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/84—Star-shaped wheels or devices having endless travelling belts or chains, the wheels or devices being equipped with article-engaging elements
    • B65G47/846—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements
    • B65G47/847—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements the article-engaging elements being grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02—Articles
    • B65G2201/0235—Containers
    • B65G2201/0244—Bottles
    • B65G2201/0247—Suspended bottles

Definitions

  • the invention relates to a container gripper for gripping and/or holding containers according to the preamble of patent claim 1 and to a transport device and a method for transporting containers with at least one such container gripper.
  • Container grippers and transport devices for transporting containers with such container grippers are sufficiently known to those skilled in the art from the prior art.
  • empty or filled containers are conveyed or transported along a transport or conveyor route, for example on predetermined transport routes between successive container treatment machines, container treatment stations or units in a production process, in particular from a treatment machine to a container treatment machine of a container treatment plant that follows in a transport direction.
  • the containers such as bottles
  • the containers are not only transported in an upright position, for example by means of so-called belt or chain conveyors, but also in particular off the ground, i.e. hanging, namely, for example, via star conveyors or transport stars that are used for gripping and /or holding the containers have so-called container grippers.
  • This hanging transport of bottles is also referred to as "neck handling”.
  • a device for transporting containers with the features of the preamble of claim 1 is the subject of German patent application DE 10 2015 106 103 A1.
  • This device comprises at least one transport element with at least one support section arranged thereon, on which at least one container gripper is provided for gripping and holding the containers, the container gripper having at least two pivotable gripper arms which are each attached to the support section about a pivot axis SA oriented parallel to the machine axis MA are pivotably arranged between a position gripping the respective container and a position releasing the corresponding container.
  • the gripper arms are each replaced by at least one bracket-like or leaf-spring-like spring element is prestressed in a closed position and deflected into its open position for the pivoting movement against the spring force generated by the respective spring element.
  • Another container gripper is known from German patent application DE 10 2014 117 358 A1.
  • the two gripper arms are prestressed into their closed position with a closing force by spring tongues or spring arms provided on these arms, for which purpose the spring arms in turn are supported against a blocking element.
  • This can be moved relative to the spring arms in such a way that the free ends of the spring arms are at a smaller distance from one another in a position of the locking element, which corresponds to a released state with reduced closing force, than in a second position of the locking element, in which an increase in this distance creates a Increase in the closing force of the container gripper is reached and thus corresponds to a blocking state of the container gripper.
  • container grippers (DE 10 2005 014 838 A1) in which the closing force is achieved in that the gripper arms are designed in one piece with rear, spring-elastic extensions.
  • the respective control or blocking element is an eccentric against which the spring-elastic rear extensions of the gripper arms are supported and which has to be rotated about an axis parallel to the pivot axis of the gripper arms for control between the blocking state with increased closing force and the releasing state with reduced closing force.
  • a transport device (DE 10 2012 011 367 A1) which, on a transport element that can be driven continuously around a machine axis, has a plurality of container grippers, each with two gripper arms that are prestressed into their closed position by spring force.
  • Each container gripper is assigned a closing element, which is cam-controlled to lock the gripper arms, radial to the machine axis and can be moved against the action of a return spring into a closed position in which the closing element engages over the two gripper arms like a rider and thereby against opening, ie blocks against moving apart. There is thus an actual positive locking of the gripper arms by the closing element.
  • Container grippers are also known (DE 297 13 510 II), in which gripper arms are provided which are pivotably mounted on a support plate and are prestressed into a closed position by a compression spring.
  • the containers can be pushed into a container receptacle formed by the gripper arms and between them via entry slopes on the front sides of the gripper arms while compressing the spring and, conversely, can be pulled out of this container receptacle again.
  • a container gripper (EP 2 279 143 A1) whose gripper arms are inexpensive, simple and can even be replaced without tools. This is achieved in that a fixing element is positioned between the bearing ends of the gripper arms, with the bearing ends having an edge recess. By pivoting the gripper arms into an extreme open position and by previously relaxing a tension spring that generates the closing force of the gripper arms, the gripper arms are released from the fixation so that they can be removed easily and without tools. Furthermore, a support body for attaching the respective container gripper to the transport element has deformable mounting brackets made of an elastic material.
  • the object of the invention is to provide a container gripper for gripping and/or holding containers, which overcomes the disadvantages of the systems known from the prior art and which, with a structurally simple and space-saving design, enables a precise control movement.
  • a container gripper for gripping and/or holding containers according to the features of independent patent claim 1. Furthermore, to achieve the object, a transport device for transporting containers with at least one such container gripper is specified in patent claim 15, and a method for transporting containers in patent claim 19.
  • the respective dependent claims relate to particularly advantageous developments of the invention.
  • the invention relates to a container gripper for gripping and/or holding containers.
  • the container gripper has at least one fastening and receiving body, by means of which the container gripper can be fastened to a transport element of a transport device rotating around a vertical machine axis.
  • the container gripper has at least a first and a second, each pivotable gripper arm, which are arranged on the attachment and receiving body pivotable about a pivot axis between a position gripping the respective container and a position releasing the corresponding container.
  • the container gripper has a magnetic drive, by means of which the first and second gripper arm can be actuated magnetically to initiate a pivoting movement between the gripping and the releasing position.
  • said pivot axis is preferably oriented parallel to the vertical machine axis.
  • the magnetic drive comprises a magnetic rotor provided on the first gripper arm and designed as a rotationally symmetrical permanent magnet, the longitudinal axis of which is preferably oriented perpendicularly to the pivot axis.
  • the magnet rotor is designed as a four-pole permanent magnet, the magnet poles each having a cross section in the shape of a sector of a circle and with extend their longitudinal extent along the longitudinal axis of the rotationally symmetrical magnet rotor.
  • the magnet rotor is rotatably mounted in a sleeve element on the first gripper arm in the region of a holding section of the first gripper arm such that the magnet rotor is designed to be rotatable about its longitudinal axis.
  • the magnetic drive on the second gripper arm has a magnetic device with at least one two-pole magnetic element in the region of a holding section of the second gripper arm, which can be brought into magnetic interaction with the magnetic rotor.
  • the container gripper comprises a preferably two-pole magnetic element designed as a locking cam.
  • the container gripper is designed to be self-locking in its gripping position by means of the magnetic element designed as a locking cam.
  • the magnetic element designed as a locking cam is rotatably mounted on the second gripper arm in the region of the holding section of the second gripper arm in such a way that its axis of rotation runs orthogonally or essentially orthogonally to the longitudinal axis of the magnet rotor.
  • the outer peripheral surface of the magnetic element designed as a locking cam forms a control cam that is in physical contact with the first gripper arm, via which the opening width of the pivoting movement for the gripping and/or the releasing position depends on the relative rotational position of the designed as a locking cam magnetic element is adjustable.
  • the magnetic device comprises a first and a second, each two-pole magnetic element, which are arranged on the second gripper arm in the region of the holding section of the second gripper arm at a distance from one another such that
  • the first magnetic element with its north pole and the second magnetic element with its south pole faces the magnet rotor or
  • the first magnetic element with its south pole and the second magnetic element with its north pole faces the magnet rotor.
  • the two magnet elements are arranged on the second gripper arm in the area of its holding section such that the distance between the magnet elements and the magnet rotor is as small as possible.
  • the two two-pole magnet elements are essentially cuboid and each have a longitudinal axis along which the cuboid magnet elements extend in their respective length.
  • the length ratio of the magnet rotor to the two magnet elements is selected such that the longitudinal extent of the magnet rotor covers the longitudinal extent of both magnet elements.
  • the length of the first magnetic element corresponds to the length of the second magnetic element.
  • the length of the first magnetic element is smaller or shorter than the length of the second magnetic element. According to yet another advantageous embodiment variant, it can be provided that the length of the first magnet element is greater or longer than the length of the second magnet element.
  • this relates to a transport device for transporting containers, comprising at least one conveyor device with a transport element which can be driven in a continuous manner around a vertical machine axis and on which at least one container gripper for gripping and/or holding containers with a fastening and receiving section is arranged wherein the container gripper has at least a first and a second, each pivotable gripper arm, which are each arranged on the fastening and receiving body such that they can pivot about a pivot axis oriented parallel to the machine axis between a position gripping the respective container and a position releasing the corresponding container.
  • the transport device has at least one container gripper according to the invention.
  • the transport device has a first rotating conveyor device and a second rotating conveyor device, the transport device being designed to transfer containers from the first conveyor device to the second conveyor device.
  • the first and the second rotating conveyor device each have a magnetic switch, in particular a magnetic switch arranged stationary in the area of a transfer point, which can be brought into contactless, magnetic operative connection with the magnetic drive of the at least one container gripper of the respective conveyor device is.
  • the respective magnetic switch is arranged in such a way that the magnetic switch acts at the transfer point with its magnetic field on the magnetic drive, in particular on its magnetic rotor, of a corresponding container gripper if the Transport element with its container grippers arranged on it travels over the respective magnetic switch without contact.
  • this relates to a method for transporting containers, in which a transport element of at least one conveyor is driven to revolve around a vertical machine shaft and the containers are gripped and/or held by means of container grippers arranged on the transport element.
  • At least one container gripper according to the invention is used. Furthermore, by means of the at least one container gripper, a container is transferred from a first conveyor to a second conveyor or taken over by the second conveyor, the magnetic drive of the at least one container gripper being actuated by means of a magnetic switch at the transfer point.
  • the magnetic drive of the container gripper comprises a magnetic rotor and the magnetic rotor rotates about its longitudinal axis when the magnetic switch is passed, preferably by 90°.
  • the container gripper according to the invention is preferably designed for hanging the container on a container neck forming the container opening and/or on a ring or flange (neck ring) there.
  • Containers within the meaning of the invention can in particular be cans, bottles, barrels, also KEGs, each made of metal, glass and/or plastic, such as PET (polyethylene terephthalate).
  • the expression “substantially” or “roughly” or “about” means deviations from the exact value in each case by up to +/-10%, preferably by up to +/-5%, and/or deviations in the form of changes that are insignificant for the function.
  • FIG. 1a in a greatly simplified perspective view of a transport device with a plurality of container grippers according to the invention according to an embodiment variant
  • FIG. 1b in a greatly simplified plan view of a transport device for transferring containers with container grippers according to the invention only indicated in a stylized manner;
  • FIG. 2 shows a roughly schematic plan view of a released container gripper in a release position according to an exemplary embodiment variant
  • FIG. 3 shows a roughly schematic plan view of a free container gripper in a gripping position according to an exemplary embodiment variant according to FIG. 2;
  • FIG. 4a shows a roughly diagrammatic perspective view of a free gripper arm with a rotor element
  • 4b shows a roughly schematic perspective view of an exemplary embodiment variant of an optional rotor element
  • 5a is a roughly schematic top view of an exemplary embodiment variant of a free, spiral-shaped locking cam
  • 5b shows a roughly schematic representation in a plan view of an exemplary embodiment variant of a free, eccentric locking cam
  • FIG. 6a shows a roughly schematic perspective view of an isolated container gripper with magnetic switch
  • FIG. 7 shows a roughly schematic plan view of an isolated container gripper in a gripping position according to a further exemplary embodiment variant
  • FIG. 8 shows a roughly schematic plan view of a released container gripper in a release position according to a further exemplary embodiment variant according to FIG.
  • the reference numeral 1 generally designates a transport device for transporting containers 2, which are shown in the figures as large-volume bottles and specifically as bottles.
  • the transport device 1 for transporting containers 2 comprises, in a known manner, at least one conveyor device 100, 100' with a transport element 3 which can be driven continuously about a vertical machine axis MA and which can be designed in particular as a star plate.
  • the flat transport element 3 of the at least one conveyor device 100, 100' of the transport device 1 spans a plane E which runs perpendicular or approximately perpendicular to the machine axis MA.
  • container grippers 4 On the circumference of the transport element 3 of the at least one conveyor device 100, 100', several container grippers 4 according to the invention are provided or arranged, preferably distributed at equal angular intervals around the machine axis MA, which are preferably used for hanging a container 2 on its container neck (neck ring) or are formed on a container flange provided below the container opening on the container neck.
  • the container grippers 4 of the transport device 1 are located in particular below the plane E via their respective fastening and receiving section 8 on the transport element 3 .
  • the transport device 1 for transporting containers 2 can also be designed for transferring containers 2 from a first rotating conveyor device 100 to a second rotating conveyor device 100′.
  • the transport device 1 has at least two, namely a first rotating conveyor device 100 and a second conveyor device 100′, which can preferably be of identical design.
  • Each of the two conveyor devices 100, 100' has a plurality of container grippers 4 distributed around the circumference around the corresponding machine axis MA, of which at least one container gripper 4 is designed according to the invention.
  • the first conveyor device 100 preferably has the same number of container grippers 4 as the second conveyor device 100′.
  • the first conveyor device 100 moves clockwise, while the second conveyor device 100′ rotates counterclockwise.
  • the direction of rotation of the conveying devices is indicated in each case by an arrow in FIG. 1b.
  • the rotary motion of the conveying devices 100, 100' shown can be achieved by a servo motor, not shown in detail. be witnessed, which is connected to an axis of the respective conveyor 100, 100 '.
  • FIG. 1b shows several exemplary containers 2, which are held by container grippers 4 of the first conveyor device 100 and are moved along a circular path.
  • the containers 2 are therefore located before a transfer at a transfer point ÜP to the second conveyor device 100'.
  • the corresponding container gripper 4 of the first, transferring conveyor device 100 releases the fixation of the container 2 by a first and second gripper arm 5.1, 5.2 of this container gripper 4 transferring the container 2 from a position gripping the respective container 2 GP is pivoted into a corresponding container 2 releasing position FP.
  • a corresponding container gripper 4 of the second, receiving conveyor device 100' takes over this container 2, in that the first and second gripper arms 5.1, 5.2 of this container gripper 4, which is taking over the container 2, move from a position FP releasing the container 2 to a corresponding position Container 2 cross position GP is pivoted. As a result of the further rotary movement, this container 2 then runs out of the area of the container gripper 4 of the first conveyor device 100 .
  • the respective container gripper 4 has a magnetic drive 10 for this purpose, by means of which the first and second gripper arm 5.1, 5.2 can be magnetically actuated to initiate a pivoting movement between the gripping and the releasing position GP, FP.
  • both the first and the second rotating conveyor device 100, 100' of the transport device 1 each have a magnetic switch 102, which can be brought into contactless, magnetic operative connection with the corresponding magnetic drive 10 of an associated container gripper 4.
  • the respective magnetic switch 102 is stationary, ie provided in a fixed manner, preferably below level E, particularly advantageously below level E in the area of the transfer point ÜP.
  • Each of the container grippers 4 has a fastening and receiving body 8, by means of which the respective container gripper 4 can be fastened firmly but detachably to the transport element 3 of the transport device 1, preferably on the underside of the transport element 3. Furthermore, the respective container grippers 4 have at least one first and second, each pivotable gripper arm 5.1, 5.2, which gripper arms 5.1, 5.2 on the attachment and receiving body 8 about a pivot axis SA between a respective container 2 gripping position GP (see Figures 3 and 7) and the corresponding Container 2 releasing position FP (see. Figures 2 and 8) are pivotally arranged.
  • the first and second gripper arms 5.1, 5.2 of the container grippers 4 can each be designed in the manner of a double lever or double leg, specifically with an outer gripper arm section 6.1, 6.2 that is radially on the outside in relation to the machine axis MA and with one that is opposite the outer gripper arm section in relation to the machine axis MA 6.1, 6.2 radially further inward inner holding section 6.3, 6.4.
  • the first gripper arm 5.1 has the outer gripper arm section 6.1 and the inner holding section 6.3
  • the second gripper arm 5.2 has the outer gripper arm section 6.2 and the inner holding section 6.4.
  • the gripper arm section 6.1 or 6.2 and the associated holding sections 6.3 or 6.4 of the respective gripper arm 5.1, 5.2 are advantageously formed in one piece, in particular in one piece with one another.
  • the first and second gripper arms 5.1, 5.2, each with a pivot pin 9, are arranged on the fastening and receiving body 8 so as to be pivotable about their pivot axis SA parallel or essentially parallel to the machine axis MA, preferably for a pivoting the respective gripper arm sections 6.1 apart in opposite directions, 6.2 for opening the container gripper 4 in question into its releasing position FP and for pivoting the gripper arm sections 6.1, 6.2 towards one another in opposite directions or for closing the corresponding container gripper 4 into its gripping position GP.
  • first and second gripper arms 5.1, 5.2 each form a recess 7.1, 7.2 on their respective outer gripper arm sections 6.1, 6.2, with the first gripper arm 5.1 having a first recess 7.1 and the second gripper arm
  • the two gripper arms 5.1, 5.2 protrude with their radially outer ends in relation to the machine axis MA, namely the respective outer gripper arm section 6.1, 6.2, over the fastening and receiving body 8 and also over the circumference of the transport element 3 of the transport device 1.
  • the respective joint bolts 9 are provided in the area of the corresponding inner holding section 6.3, 6.4 on the first and second gripper arm 5.1, 5.2, preferably arranged in a fixed manner, for example screwed, glued, welded or soldered on.
  • the hinge pins 9 can also be designed, in particular manufactured, in one piece with the first and the second gripper arm 5.1, 5.2.
  • a bearing piece for example a sleeve-shaped receptacle, can be pushed onto the joint bolt 9 and the corresponding joint bolt 9 can be held and/or mounted rotatably in the fastening and receiving body 8 by the bearing piece.
  • the hinge pins 9 can each be fastened to the fastening and receiving body 8 by rusting or in a form-fitting manner in the axial direction of the hinge pins 9 .
  • the fastening and receiving body 8 has at least one opening in which the free end of the corresponding hinge pin 9 can be held in a rusting but rotatable manner.
  • the container gripper 4 also has the magnetic drive 10, by means of which the first and second gripper arm 5.1, 5.2 can be actuated magnetically to initiate a pivoting movement between the gripping and the releasing position GP, FP.
  • the magnetic drive 10 comprises a magnetic rotor 11 provided on a first gripper arm 5.1 and designed as a permanent magnet.
  • the magnet rotor 11 is preferably designed to be rotationally symmetrical, particularly advantageously cylindrical with a longitudinal axis L running along the longitudinal extension.
  • this is a four-pole permanent magnet, with the respective magnet poles N, S each having a sector-shaped cross section and extending along the longitudinal axis L of the cylindrical magnet rotor 11 (see FIG. 4b).
  • the magnetic poles of the magnet rotor 11 and of the other magnets are indicated with the reference symbols N and S in the figures.
  • the magnet rotor 11 is rotatably mounted in the region of the corresponding holding section 6.3 on the first gripper arm 5.1 in such a way that the magnet rotor 11 is designed to be rotatable about its longitudinal axis L.
  • the holding section 6.3 of the first gripper arm 5.1 receiving the magnet rotor 11 can have a sleeve element 12 for this purpose, in which the magnet rotor 11 is accommodated in a rotatably mounted manner.
  • the sleeve element 12 can be fixedly connected to the first gripper arm 5.1--for example screwed, glued, welded or soldered--or alternatively also in one piece, in particular in one piece with the first gripper arm 5.1 receiving the magnet rotor 11.
  • the sleeve element 12 can be made of a plastic.
  • the aforementioned stationary magnetic switch 102 is arranged below the container grippers 4 in such a way that its magnetic field acts on the magnetic rotor 11 at the transfer point ÜP (cf. Figure 6a) when the transport element 3 with its container grippers 4 arranged on it makes contact with the magnetic switch 102 - going over or over-revved.
  • the magnetic switch 102 can be designed, for example, as a two-pole permanent magnet (cf. FIG. 6b) or also as a controllable and/or adjustable electromagnet.
  • the magnetic rotor 11 rotates about its longitudinal axis L. If the magnetic rotor 11 is designed as a four-pole permanent magnet, the magnetic rotor 11 rotates as a result 90° around the longitudinal axis L.
  • the magnetic drive 10 has at least one further magnetic device 13 on the second gripper arm 5.2 in the region of the holding section 6.4, which can be brought into magnetic interaction with the magnetic rotor 11.
  • the first gripper arm 5.1 has the magnet rotor 11 and the second gripper arm 5.2 has the additional magnet device 13. It goes without saying that within the scope of the present invention, an arrangement of the magnet rotor 11 and the further magnet device 13 which is precisely the opposite of this is also possible. In other words, an arrangement in which the first gripper arm 5.1 has the further magnet device 13 and the second gripper arm 5.2 carries the magnet rotor 11.
  • the magnetic device 13 in turn comprises at least one two-pole magnetic element 14. If the magnetic rotor 11 is not in magnetic interaction with the magnetic switch 102, i.e. in a state of rest, so to speak, the different magnetic poles of the magnetic rotor 11 and the at least one magnetic element 14 draw each other Magnetic device 13 so that the container gripper 4 is in its closed position GP gripping the container 2 (cf. FIGS. 3 and 7). As soon as the magnetic rotor 11 is rotated magnetically by the external action of the magnetic switch 102, as explained above, the magnetic rotor 11 in turn has a magnetically repelling effect on the at least one magnetic element 14 of the magnetic device 13.
  • the container gripper 4 is self-locking in its gripping position GP by means of a magnetic element 14 designed as a locking cam, ie locking in the gripping position GP.
  • the magnetic element 14 designed as a locking cam is rotatably mounted via a holding element on the corresponding gripper arm 5.1, 5.2 in the area of the corresponding holding section 6.3, 6.4 in such a way that its axis of rotation A runs orthogonally or essentially orthogonally to the longitudinal axis L of the magnet rotor 11.
  • the magnetic element 14 designed as a locking cam comprises a diametrically magnetized magnet 15, preferably in the form of a two-pole cylindrical permanent magnet (cf. FIGS. 5a and 5b).
  • the magnetic element 14 designed as a locking cam comprises a receiving body 16 with a cavity in which said magnet 15 is received.
  • the magnetic element 14 designed as a locking cam, in particular its receiving body 16, can be designed, for example, eccentrically (see Fig. 5b) or spirally (see Fig. 5a) and with its outer peripheral surface 14.1 can form a cam that is in physical contact with the sleeve element 12, via the opening width of the pivoting movement for the gripping and/or the releasing position GP, FP can be adjusted as a function of the relative rotational position of the magnetic element 14 designed as a locking cam.
  • the opening and/or closing movement, and therefore the pivoting movement, of the gripper arms 5.1, 5.2 is generated via the attractive or repulsive magnetic forces between the magnetic element 14 of the magnetic device 13 and the magnetic rotor 11.
  • the magnetic element 14 designed as a locking cam is eccentric or spiral-shaped in relation to its axis of rotation A
  • the magnetic element 14 rotates via its outer lateral surface 14.1, which is spiral or eccentric-shaped in relation to the axis of rotation A
  • the relative distance of the axis of rotation A to the sleeve element 12 can be changed and so that finally the opening width of the pivoting movement for the gripping and/or the releasing position GP, FP can be adjusted.
  • the magnetic element 14 designed as a locking cam thus forms an eccentric or a spiral with its outer lateral surface 14.1.
  • the magnetic element 14 designed as a locking cam rotates by 180° about its axis of rotation A to initiate a pivoting movement between the gripping and/or the releasing position GP, FP and is attracted again by the magnetic rotor 11 in this orientation.
  • the gripping arms 5.1, 5.2 are advantageously again in their gripping or releasing position GP, FP of the starting position.
  • the magnet device 13 can comprise two two-pole, namely a first and a second two-pole magnet element 14, 14', which are provided on the second gripper arm 5.2 in the region of the holding section 6.4 at such a distance from one another , that a first magnetic element 14 with a first magnetic pole N or S and a second magnetic element 14' with a first magnetic pole N or S opposing second magnetic pole N or S faces the magnet rotor 11.
  • the first magnet element 14 faces the magnet rotor 11 with its north pole N and the second magnet element 14' with its south pole S, or the first magnet element 14 with its south pole S and the second magnet element 14' with its north pole N faces the magnet rotor 11 .
  • the two two-pole magnetic elements 14, 14' are arranged firmly on the second gripper arm 5.2 in the region of the holding section 6.4.
  • the two magnet elements 14, 14' are arranged on the second gripper arm 5.2 in the region of the holding section 6.4 such that the distance between the magnet elements 14, 14' and the magnet rotor 11 is as small as possible.
  • the two two-pole magnet elements 14, 14' can be essentially cuboid and each have a longitudinal axis LA, along which the cuboid magnet elements 14, 14' extend in their respective lengths L1, L2 extend.
  • the first magnet element 14 has a length L1 and the second magnet element 14' has a length L2.
  • the two two-pole magnetic elements 14, 14' are diametrically magnetized permanent magnets, whose respective magnetic poles N and S preferably extend along the longitudinal axis LA and each occupy two equally large partial volumes of the corresponding cuboid magnetic elements 14, 14'.
  • the length ratio of the magnet rotor 11 to the two magnet elements 14, 14' is preferably chosen such that the longitudinal extension of the magnet rotor 11 covers the longitudinal extension of the two magnet elements 14, 14'.
  • the length L1 of the first magnetic element 14 corresponds to the length L2 of the second magnetic element 14', so that the two magnetic elements 14, 14' are therefore of the same length. It can thus be achieved that the gripper state of the respective container gripper 4 remains in its then pivoted gripping or releasing position FP, GP after the pivoting movement has been completed. In other words, the container gripper 4 remains open after opening into the releasing position FP and closed after closing into the gripping position GP.
  • the length L1 of the first magnetic element 14 is smaller or shorter than the length L2 of the second magnetic element 14'. It can thus be achieved that the respective container gripper 4 automatically pivots back into its gripping position GP after the pivoting movement has been completed.
  • the length L1 of the first magnetic element 14 is greater or longer than the length L2 of the second magnetic element 14'. It can thus be achieved that the respective container gripper 4 automatically pivots back into its releasing position FP after the pivoting movement has been completed.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behältergreifer (4) zum Greifen und/oder Halten von Behältern (2), der einen ersten und einen zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm (5.1, 5.2) aufweist. Erfindungsgemäß weist der Behältergreifer (4) einen Magnetantrieb (10) auf, mittels dem der erste und zweite Greiferarm (5.1, 5.2) zur Einleitung einer Schwenkbewegung zwischen der greifenden und der freigebenden Position (GP, FP) magnetisch betätigbar ist.

Description

Behältergreifer mit Magnetantrieb
Die Erfindung bezieht sich auf einen Behältergreifer zum Greifen und/oder Halten von Behältern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Transportvorrichtung und ein Verfahren zum Transportieren von Behältern mit zumindest einem solchen Behältergreifer.
Behältergreifer sowie Transportvorrichtungen zum Transportieren von Behältern mit solchen Behältergreifern sind dem Fachmann hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei werden leere oder gefüllte Behälter entlang einer Transport- oder Förderstrecke gefördert bzw. transportiert, beispielsweise auf vorgegebenen Transportstrecken zwischen aufeinanderfolgenden Behälterbehandlungsmaschinen, Behälterbehandlungsstationen oder -aggregaten in einem Produktionsprozess, insbesondere von einer Behandlungsmaschine in eine in einer Transportrichtung nachfolgende Behälterbehandlungsmaschine einer Behälterbehandlungsanlage.
Vor allem auf dem Gebiet der Getränkeindustrie werden dabei die Behälter, beispielsweise Flaschen, nicht nur stehend transportiert, beispielsweise mittels so genannter Band- oder Kettenförderer, sondern insbesondere auch bodenneutral, das heißt hängend, nämlich zum Beispiel über Sternförderer oder Transportsterne, die zum Greifen und/oder Halten der Behälter so genannte Behältergreifer aufweisen. Dieser hängende Transport von Flaschen wird auch als „Neckhandling“ bezeichnet.
Eine Vorrichtung zum Transportieren von Behältern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 106 103 A1. Diese Vorrichtung umfasst zumindest ein Transportelement mit wenigstens einem daran angeordneten Tragabschnitt, an dem zumindest ein Behältergreifer zum Greifen und Halten der Behälter vorgesehen ist, wobei der Behältergreifer wenigstens zwei schwenkbare Greiferarme aufweist, die an dem Tragabschnitt um jeweils eine parallel zur Maschinenachse MA orientierte Schwenkachse SA zwischen einer den jeweiligen Behälter greifenden Position und einer den entsprechenden Behälter freigebenden Position verschwenkbar angeordnet sind. Hierfür werden in der DE 102015 106 106 A1 die Greiferarme jeweils durch wenigstens ein bügel- oder blattfederartiges Federelement in einer Schließstellung vorgespannt und für die Schwenkbewegung entgegen der über das jeweilige Federelement erzeugten Federkraft in ihre geöffnete Position ausgelenkt.
Ein weiterer Behältergreifer ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 117 358 A1 bekannt. Bei diesem Behältergreifer sind die beiden Greiferarme durch an diesen Armen vorgesehene Federzungen oder Federarme in ihre Schließstellung mit einer Schließkraft vorgespannt, wofür sich die Federarme ihrerseits gegen ein Sperrelement abstützen. Dieses ist relativ zu den Federarmen derart bewegbar, dass die freien Enden der Federarme in einer Stellung des Sperrelementes, die einem freigebenden Zustand mit reduzierter Schließkraft entspricht, einen kleineren Abstand voneinander aufweisen als in einer zweiten Stellung des Sperrelementes, in der durch Vergrößerung dieses Abstandes eine Erhöhung der Schließkraft des Behältergreifers erreicht ist und die somit einem sperrenden Zustand des Behältergreifers entspricht.
Bekannt sind weiterhin Behältergreifer (DE 10 2005 014 838 A1 ), bei denen die Schließkraft dadurch erreicht wird, dass die Greiferarme einstückig mit rückwärtigen, federelastischen Verlängerungen ausgebildet sind. Dies hat u.a. den Nachteil, dass die Werkstoffauswahl für die Herstellung der Greiferarme stark eingeschränkt ist. Das jeweilige Steuer- oder Sperrelement ist ein Exzenter, gegen den sich die federelastischen rückwärtigen Verlängerungen der Greiferarme abstützen und der zur Steuerung zwischen dem sperrenden Zustand mit erhöhter Schließkraft und dem freigebenden Zustand mit reduzierter Schließkraft um eine Achse parallel zur Schwenkachse der Greiferarme gedreht werden muss.
Bekannt ist auch eine T ransportvorrichtung (DE 10 2012 011 367 A1 ), die an einem um eine Maschinenachse um laufend antreibbaren Transportelement mehrere Behältergreifer mit jeweils zwei durch Federkraft ihre Schließstellung vorspannte Greiferarme aufweist. Jedem Behältergreifer ist ein Verschließelement zugeordnet, welches zum Sperren der Greiferarme kurvengesteuert, radial zur Maschinenachse und gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in eine Schließposition bewegbar ist, in der das Verschließelement die beiden Greiferarme reiterartig übergreift und diese dadurch gegen ein Öffnen, d.h. gegen ein Auseinander-Bewegen sperrt. Es erfolgt also ein tatsächliches formschlüssiges Sperren der Greiferarme durch das Verschließelement.
Bekannt sind auch Behältergreifer (DE 297 13 510 II), bei denen an einer Tragplatte schwenkbar gelagerte Greiferarme vorgesehen sind, die durch eine Druckfeder in eine Schließstellung vorgespannt sind. Die Behälter können dabei über Eintrittsschrägen an den Vorderseiten der Greiferarme unter Zusammendrücken der Feder in eine von den Greiferarmen und zwischen diesen gebildete Behälteraufnahme eingeschoben und umgekehrt aus dieser Behälteraufnahme wieder ausgezogen werden.
Bekannt ist weiterhin ein Behältergreifer (EP 2 279 143 A1 ), dessen Greiferarme kostengünstig, einfach und sogar werkzeuglos auswechselbar sind. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen den Lagerenden der Greiferarme ein Fixierelement positioniert ist, wobei die Lagerenden eine Randausnehmung aufweisen. Durch Schwenken der Greiferarme in eine extreme Öffnungslage und durch vorheriges Entspannen einer die Schließkraft der Greiferarme erzeugenden Zugfeder werden die Greiferarme aus der Fixierung gelöst, so dass sie leicht und werkzeuglos abnehmbar sind. Weiterhin weist ein Tragkörper zum Befestigen des jeweiligen Behältergreifers am Transportelement verformbare Montagelaschen aus einem elastischen Material auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behältergreifer zum Greifen und/oder Halten von Behältern aufzuzeigen, der die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Systeme überwindet und der bei konstruktiv einfacher sowie platzsparender Ausgestaltung eine präzise Steuerungsbewegung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Behältergreifer zum Greifen und/oder Halten von Behältern gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern mit zumindest einem solchen Behältergreifer in Patentanspruch 15, sowie ein Verfahren zum Transportieren von Behältern in Patentanspruch 19 angegeben. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Gemäß einem wesentlichen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Behältergreifer zum Greifen und/oder Halten von Behältern. Der Behältergreifer weist dabei wenigstens einen Befestigungs- und Aufnahmekörper auf, mittels dem der Behältergreifer an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Transportelement einer Transportvorrichtung befestigbar ist. Ferner weist der Behältergreifer wenigstens einen ersten und einen zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm auf, die an dem Befestigungs- und Aufnahmekörper jeweils um eine Schwenkachse zwischen einer den jeweiligen Behälter greifenden Position und einer den entsprechenden Behälter freigebenden Position verschwenkbar angeordnet sind. Erfindungsgemäß weist der Behältergreifer einen Magnetantrieb auf, mittels dem der erste und zweite Greiferarm zur Einleitung einer Schwenkbewegung zwischen der greifenden und der freigebenden Position magnetisch betätigbar ist.
Durch das Vorsehen eines Magnetantriebs zur Betätigung der Greiferarme wird ein besonders kompakter sowie eine konstruktiv einfache Lösung bereitgestellt, die überdies kostengünstig herstellbar ist. Ferner können durch diese vorgeschlagene Lösung als Formatteile ausgebildete Flaschenführungsteile entfallen. Durch den einfachen, gekapselten Aufbau des erfindungsgemäßen Behältergreifers wird überdies eine gute Reinigbarkeit sichergestellt.
Wenn der Behältergreifer an einem um eine vertikale Maschinenachse um laufenden Transportelement einer Transportvorrichtung befestigt ist, ist besagte Schwenkachse vorzugsweise parallel zur vertikalen Maschinenachse orientiert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Magnetantrieb einen am ersten Greiferarm vorgesehenen und als rotationssymmetrischen Permanentmagneten ausgebildeten Magnetrotor umfasst, dessen Längsachse vorzugsweise senkrecht zur Schwenkachse orientiert ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Magnetrotor als vierpoliger Permanentmagnet ausgebildet ist, wobei die Magnetpole jeweils einen kreissektorförmigen Querschnitt aufweisen und sich mit ihrer Längserstreckung entlang der Längsachse des rotationssymmetrischen Magnetrotors erstrecken.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Magnetrotor derart im Bereich eines Halteabschnitts des ersten Greiferarms in einem Hülsenelement am ersten Greiferarm drehbar gelagert angeordnet ist, dass der Magnetrotor um seine Längsachse rotierbar ausgebildet ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Magnetantrieb an dem zweiten Greiferarm im Bereich eines Halteabschnitts des zweiten Greiferarms eine Magneteinrichtung mit zumindest einem zweipoligen Magnetelement aufweist, welches in magnetische Wechselwirkung mit dem Magnetrotor bringbar ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Behältergreifer ein als Sperrnocken ausgebildetes, vorzugsweise zweipoliges Magnetelement umfasst. Vorteilhafterweise ist der Behältergreifer mittels des als Sperrnocken ausgebildeten Magnetelements in seiner greifenden Position selbsthemmend ausgebildet.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement derart drehbar gelagert an dem zweiten Greiferarm im Bereich des Halteabschnitts des zweiten Greiferarms angeordnet ist, dass seine Drehachse orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Magnetrotors verläuft.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement mit seiner Außenumfangsfläche eine mit dem ersten Greiferarm in Berührungskontakt stehende Steuerkurve ausbildet, über die die Öffnungsweite der Schwenkbewegung für die greifende und/oder die freigebenden Position in Abhängigkeit der relativen Drehposition des als Sperrnocken ausgebildeten Magnetelements einstellbar ist. Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Magneteinrichtung ein erstes und ein zweites, jeweils zweipoliges Magnetelement umfasst, die an dem zweiten Greiferarm im Bereich des Halteabschnitts des zweiten Greiferarms derart beabstandet zueinander angeordnet sind, dass
- das erste Magnetelement mit seinem Nordpol und das zweite Magnetelement mit seinem Südpol dem Magnetrotor zugewandt ist oder
- das erste Magnetelement mit seinem Südpol und das zweite Magnetelement mit seinem Nordpol dem Magnetrotor zugewandt ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die beiden Magnetelemente derart an dem zweiten Greiferarm im Bereich dessen Halteabschnitts angeordnet sind, dass der Abstand zwischen den Magnetelementen und dem Magnetrotor möglichst gering ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die beiden zweipoligen Magnetelemente im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sind und jeweils eine Längsachse aufweisen, entlang derer sich die quaderförmigen Magnetelemente in ihrer jeweiligen Länge erstrecken.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Längenverhältnis des Magnetrotors zu den beiden Magnetelementen derart gewählt ist, dass die Längserstreckung des Magnetrotors die Längserstre- ckung beider Magnetelemente überdeckt.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Länge des ersten Magnetelements der Länge des zweiten Magnetelements entspricht.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Länge des ersten Magnetelements kleiner bzw. kürzer ausgebildet ist als die Länge des zweiten Magnetelements. Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Länge des ersten Magnetelements größer bzw. länger ausgebildet ist als die Länge des zweiten Magnetelements.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern, umfassend zumindest eine Fördereinrichtung mit einem um eine vertikale Maschinenasche um laufend antreibbaren Transportelement, an dem wenigstens ein Behältergreifer zum Greifen und/oder Halten von Behältern mit einem Befestigungs- und Aufnahmeabschnitt angeordnet ist, wobei der Behältergreifer wenigstens einen ersten und einen zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm aufweist, die an dem Befestigungs- und Aufnahmekörper jeweils um eine parallel zur Maschinenachse orientierte Schwenkachse zwischen einer den jeweiligen Behälter greifenden Position und einer den entsprechenden Behälter freigebenden Position verschwenkbar angeordnet sind. Die Transportvorrichtung weist dabei zumindest einen erfindungsgemäßen Behältergreifer auf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung eine erste rotierende Fördereinrichtung sowie eine zweite rotierende Fördereinrichtung aufweist, wobei die Transportvorrichtung zum Übergeben von Behältern von der ersten Fördereinrichtung zu der zweiten Fördereinrichtung ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite rotierende Fördereinrichtung jeweils einen Magnetschalter, insbesondere einen ortsfest im Bereich eines Übergabepunktes angeordneten Magnetschalter, aufweisen, der mit dem Magnetantrieb des wenigstens einen Behältergreifers der jeweiligen Fördereinrichtung in kontaktlose, magnetische Wirkverbindung bringbar ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der jeweilige Magnetschalter derart angeordnet ist, dass der Magnetschalter an dem Übergabepunkt mit seinem Magnetfeld auf den Magnetantrieb, insbesondere auf dessen Magnetrotor, eines entsprechenden Behältergreifers wirkt, wenn das Transportelement mit seinen daran angeordneten Behältergreifern den jeweiligen Magnetschalter kontaktlos überfährt.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zum Transportieren von Behältern, bei dem ein Transportelement zumindest einer Fördereinrichtung um eine vertikale Maschinenasche umlaufend angetrieben wird und die Behälter mittels an dem Transportelement angeordneten Behältergreifern gegriffen und/oder gehalten werden. Dabei wird zumindest ein erfindungsgemäßer Behältergreifer verwendet. Ferner wird mittels des zumindest einen Behältergreifers ein Behälter von einer ersten Fördereinrichtung an eine zweite Fördereinrichtung übergeben oder von der zweiten Fördereinrichtung übernommen, wobei am Übergabepunkt der Magnetantrieb des zumindest einen Behältergreifers mittels eines Magnetschalters betätigt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Magnetantrieb des Behältergreifers einen Magnetrotor umfasst und der Magnetrotor bei Überfahren des Magnetschalters um seine Längsachse rotiert, vorzugsweise um 90°.
Der erfindungsgemäße Behältergreifer ist bevorzugt für eine hängende Halterung der Behälter an einen die Behälteröffnung bildenden Behälterhals und/oder an einem dortigen Ring oder Flansch (Neckring) ausgebildet.
„Behälter“ im Sinne der Erfindung können insbesondere Dosen, Flaschen, Fässer, auch KEGs, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, wie z.B. PET (Polyethylen- terephthalat).
Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bzw. „ca.“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um bis zu +/- 10%, bevorzugt um bis zu +/- 5%, und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Ferner wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a stark vereinfacht in einer perspektivischen Darstellung eine Transportvorrichtung mit mehreren erfindungsgemäßen Behältergreifern gemäß einer Ausführungsvariante;
Fig. 1 b stark vereinfacht in einer Draufsicht eine Transportvorrichtung zum Übergeben von Behältern mit nur stilisiert angedeuteten erfindungsgemäßen Behältergreifern;
Fig. 2 grob schematisch dargestellt eine Draufsicht auf einen freigestellten Behältergreifer in einer Freigabeposition gemäß einer beispielhaften Ausführungsvariante;
Fig. 3 grob schematisch dargestellt eine Draufsicht auf einen freigestellten Behältergreifer in einer Greifposition gemäß einer beispielhaften Ausführungsvariante nach Figur 2;
Fig. 4a grob schematisch dargestellt in einer Perspektivansicht einen freigestellten Greiferarm mit Rotorelement;
Fig. 4b grob schematisch dargestellt in einer Perspektivansicht eine beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten Rotorelements; Fig. 5a grob schematisch dargestellt in einer Draufsicht eine beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten, spiralförmigen Sperrnockens;
Fig. 5b grob schematisch dargestellt in einer Draufsicht eine beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten, exzenterförmigen Sperrnockens;
Fig. 6a grob schematisch dargestellt in einer Perspektivansicht einen freigestellten Behältergreifer mit Magnetschalter;
Fig. 6b grob schematisch dargestellt in einer Perspektivansicht eine beispielhafte Ausführungsvariante eines freigestellten Magnetschalters;
Fig. 7 grob schematisch dargestellt eine Draufsicht auf einen freigestellten Behältergreifer in einer Greifposition gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante;
Fig. 8 grob schematisch dargestellt eine Draufsicht auf einen freigestellten Behältergreifer in einer Freigabeposition gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante nach Figur 7.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 allgemein eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern 2, die in den Figuren als großvolumige Flaschen und dabei speziell als Flaschen dargestellt sind.
Die Transportvorrichtung 1 zum Transportieren von Behältern 2 umfasst in bekannter Weise zumindest eine Fördereinrichtung 100, 100' mit einem um eine vertikale Maschinenachse MA um laufend antreibbaren Transportelement 3, welches insbesondere als Sternplatte ausgebildet sein kann. Das flächig ausgebildete Transportelement 3 der zumindest einen Fördereinrichtung 100, 100' der Transportvorrichtung 1 spannt eine Ebene E auf, die lotrecht oder näherungsweise lotrecht zur Maschinenachse MA verläuft.
Am Umfang des Transportelementes 3 der zumindest einen Fördereinrichtung 100, 100' sind in vorzugsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die Maschinenachse MA verteilt mehrere erfindungsgemäße Behältergreifer 4 vorgesehen bzw. angeordnet, die vorzugsweise für eine hängende Halterung jeweils eines Behälters 2 an seinem Behälterhals (Neckring) bzw. an einem unterhalb der Behälteröffnung an dem Behälterhals vorgesehenen Behälterflansch ausgebildet sind. Die Behältergreifer 4 der Transportvorrichtung 1 befinden sich insbesondere unterhalb der Ebene E über ihren jeweiligen Befestigungs- und Aufnahmeabschnitt 8 an dem Transportelement 3 angeordnet.
Wie insbesondere in Figur 1 b gezeigt, kann dabei die Transportvorrichtung 1 zum Transportieren von Behältern 2 auch zum Übergeben von Behältern 2 von einer ersten rotierenden Fördereinrichtung 100 an eine zweite rotierenden Fördereinrichtung 100' ausgebildet sein. Hierfür weist die Transportvorrichtung 1 mindestens zwei, nämlich eine erste rotierende Fördereinrichtung 100 sowie eine zweite Fördereinrichtung 100' auf, die vorzugsweise identisch ausgebildet sein können.
Eine jede der beiden Fördereinrichtungen 100, 100' weist dabei am Umfang um die entsprechende Maschinenachse MA verteilt mehrere Behältergreifer 4 auf, von denen zumindest ein Behältergreifer 4 erfindungsgemäß ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die erste Fördereinrichtung 100 eine gleiche Anzahl an Behältergreifern 4 wie die zweite Fördereinrichtung 100' auf.
Die erste Fördereinrichtung 100 bewegt sich in diesem Beispiel der Figur 1 b im Uhrzeigersinn, während die zweite Fördereinrichtung 100' eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn ausführt. Der Drehsinn der Fördereinrichtungen ist in Figur 1 b jeweils durch einen Pfeil angedeutet. Die Drehbewegung der gezeigten Fördereinrichtungen 100, 100' kann jeweils durch einen nicht nähergehend dargestellten Servomotor er- zeugt werden, welcher mit einer Achse der jeweiligen Fördereinrichtung 100, 100' verbunden ist.
In Figur 1 b sind mehrere beispielhafte Behälter 2 gezeigt, die von Behältergreifern 4 der ersten Fördereinrichtung 100 gehalten und entlang einer Kreisbahn bewegt werden. Die Behälter 2 befinden sich also vor einer Übergabe an einem Übergabepunkt ÜP an die zweite Fördereinrichtung 100‘.
Im Bereich bzw. kurz vor dem Übergabepunkt ÜP löst der entsprechende Behältergreifer 4 der ersten, übergebenden Fördereinrichtung 100 die Fixierung des Behälters 2, indem ein erster und zweiter Greiferarm 5.1 , 5.2 dieses den Behälter 2 übergebenden Behältergreifers 4 von einer den jeweiligen Behälter 2 greifenden Position GP in eine den entsprechenden Behälter 2 freigebenden Position FP verschwenkt wird.
Zeitgleich oder mit kurzem zeitlichen Versatz übernimmt ein entsprechender Behältergreifer 4 der zweiten, übernehmenden Fördereinrichtung 100' diesen Behälter 2, indem der erste und zweite Greiferarm 5.1 , 5.2 dieses den Behälter 2 übernehmenden Behältergreifers 4 von einer den Behälter 2 freigebenden Position FP in eine den entsprechenden Behälter 2 greifende Position GP verschwenkt wird. Durch die weitere Drehbewegung läuft dieser Behälter 2 danach aus dem Bereich des Behältergreifers 4 der ersten Fördereinrichtung 100 heraus.
Wie nachstehend noch im Detail erläutert, weist der jeweilige Behältergreifer 4 hierfür jeweils einen Magnetantrieb 10 auf, mittels dem der erste und zweite Greiferarm 5.1 , 5.2 zur Einleitung einer Schwenkbewegung zwischen der greifenden und der freigebenden Position GP, FP magnetisch betätigbar ist. Wie ebenfalls nachstehend noch nähergehend erläutert, weist sowohl die erste als auch die zweite rotierende Fördereinrichtung 100, 100' der Transportvorrichtung 1 jeweils einen Magnetschalter 102 auf, der mit dem entsprechenden Magnetantrieb 10 eines zugehörigen Behältergreifers 4 in kontaktlose, magnetische Wirkverbindung bringbar ist. Insbesondere ist der jeweilige Magnetschalter 102 ortsfest, also feststehend vorgesehen und zwar vorzugsweise unterhalb der Ebene E, besonders vorteilhaft unterhalb der Ebene E im Bereich des Übergabepunktes ÜP.
Jeder der Behältergreifer 4 weist einen Befestigungs- und Aufnahmekörper 8 auf, mittels dem der jeweilige Behältergreifer 4 fest, jedoch lösbar an dem Transportelement 3 der Transportvorrichtung 1 befestigbar ist und zwar vorzugsweise an der Unterseite des Transportelementes 3. Ferner weisen die jeweiligen Behältergreifer 4 wenigstens einen ersten und zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm 5.1 , 5.2 auf, welche Greiferarme 5.1 , 5.2 an dem Befestigungs- und Aufnahmekörper 8 um jeweils eine Schwenkachse SA zwischen einer den jeweiligen Behälter 2 greifenden Position GP (vgl. Figuren 3 und 7) und einer den entsprechenden Behälter 2 freigebenden Position FP (vgl. Figuren 2 und 8) verschwenkbar angeordnet sind.
Dabei können die ersten und zweiten Greiferarme 5.1 , 5.2 der Behältergreifer 4 jeweils doppelhebelartig oder doppelschenkelartig ausgebildet sein, und zwar mit einem jeweils bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden äußeren Greiferarmabschnitt 6.1 , 6.2 und mit einem bezogen auf die Maschinenachse MA gegenüber dem äußeren Greiferarmabschnitt 6.1 , 6.2 radial weiter innen liegenden inneren Halteabschnitt 6.3, 6.4. Insbesondere weist der erste Greiferarm 5.1 den äußeren Greiferarmabschnitt 6.1 sowie den inneren Halteabschnitt 6.3 und der zweite Greiferarm 5.2 den äußeren Greiferarmabschnitt 6.2 sowie den inneren Halteabschnitt 6.4 auf.
Vorteilhaft sind der Greiferarmabschnitt 6.1 bzw. 6.2 sowie der zugehörige Halteabschnitten 6.3 bzw- 6.4 des jeweiligen Greiferarms 5.1 , 5.2 einteilig, insbesondere einstückig, miteinander ausgebildet.
An dem jeweiligen inneren Halteabschnitt 6.3, 6.4 sind die ersten und zweiten Greiferarme 5.1 , 5.2 mit jeweils einem Gelenkbolzen 9 um ihre Schwenkachse SA parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA schwenkbar gelagert an dem Befestigungs- und Aufnahmekörper 8 angeordnet, und zwar vorzugsweise für ein gegensinniges Auseinanderschwenken der jeweiligen Greiferarmabschnitte 6.1 , 6.2 zum Öffnen des betreffenden Behältergreifers 4 in seine freigebende Position FP sowie für ein gegensinniges Aufeinander-Zu-Schwenken oder Zusammenschwenken der Greiferarmabschnitte 6.1 , 6.2 zum Schließen des entsprechenden Behältergreifers 4 in seine greifende Position GP.
Weiterhin bilden die ersten und zweiten Greiferarme 5.1 , 5.2 an ihren jeweiligen äußeren Greiferarmabschnitten 6.1 , 6.2 jeweils eine Ausnehmung 7.1 , 7.2 aus, wobei der ersten Greiferarm 5.1 eine erste Ausnehmung 7.1 sowie der zweite Greiferarm
5.2 eine zweite Ausnehmung 7.2 aufweist. Die erste und zweite Ausnehmung 7.1 ,
7.2 ergänzen sich besonders vorteilhaft zu einer Behälteraufnahme in der Weise, dass der jeweilige am Behältergreifer 4 gehaltene Behälter 2 von dem ersten und zweiten Greiferarm 5.1 , 5.2 eines entsprechenden Behältergreifers 4 an seinem Behälterhals klammerartig umgriffen wird, und zwar vorzugsweise auf einem Winkelbereich größer als 180° umgriffen wird.
Überdies stehen die beiden Greiferarme 5.1 , 5.2 mit ihren bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden Enden, nämlich den jeweils äußeren Greiferarmabschnitt 6.1 , 6.2, über den Befestigungs- und Aufnahmekörper 8 sowie auch über den Umfang des Transportelementes 3 der Transportvorrichtung 1 vor.
Die jeweiligen Gelenkbolzen 9 sind im Bereich des entsprechenden inneren Halteabschnitts 6.3, 6.4 an dem ersten und zweiten Greiferarm 5.1 , 5.2 vorgesehen, vorzugsweise fest angeordnet, beispielsweise geschraubt, angeklebt, angeschweißt oder angelötet. Alternativ können die Gelenkbolzen 9 auch einstückig mit dem ersten und dem zweiten Greiferarm 5.1 , 5.2 ausgebildet, insbesondere hergestellt sein. Auf die Gelenkbolzen 9 können dabei jeweils ein Lagerstück, beispielsweise einer hülsenförmigen Aufnahme, aufgeschoben sein, und der entsprechende Gelenkbolzen 9 durch das Lagerstück drehbar in dem Befestigungs- und Aufnahmekörper 8 gehalten und/oder gelagert sein. Insbesondere können die Gelenkbolzen 9 jeweils durch Verrosten oder in Achsrichtung der Gelenkbolzen 9 formschlüssig gesichert an dem Befestigungs- und Aufnahmekörper 8 befestigt sein. Hierfür weist der Befestigungs- und Aufnahmekörper 8 zumindest eine Öffnung auf, in der das freie Ende der entsprechenden Gelenkbolzen 9 verrostend, jedoch drehbar aufgenommen sein kann. Erfindungsgemäß weist der Behältergreifer 4 zudem den Magnetantrieb 10 auf, mittels dem der erste und zweite Greiferarm 5.1 , 5.2 zur Einleitung einer Schwenkbewegung zwischen der greifenden und der freigebenden Position GP, FP magnetisch betätigbar ist.
Mehr im Detail umfasst der Magnetantrieb 10 einen an einem ersten Greiferarm 5.1 vorgesehenen und als Permanentmagnet ausgebildeten Magnetrotor 11 . Der Magnetrotor 11 ist dabei vorzugsweise rotationssymmetrisch, besonders vorteilhaft zylinderförmig mit einer sich entlang der Längserstreckung verlaufenden Längsachse L ausgebildet. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Magnetrotors 11 ist dieser ein vierpoliger Permanentmagnet, wobei sich die jeweiligen Magnetpole N, S jeweils einen kreissektorförmigen Querschnitt aufweisen und sich entlang der Längsachse L des zylinderförmig ausgebildeten Magnetrotors 11 erstrecken (vgl. Figur 4b). Die Magnetpole des Magnetrotors 11 sowie der anderen Magnete sind in den Figuren mit den Bezugszeichen N und S angedeutet.
Der Magnetrotor 11 ist derart im Bereich des entsprechenden Halteabschnitts 6.3 am ersten Greiferarm 5.1 drehbar gelagert angeordnet, dass der Magnetrotor 11 um seine Längsachse L rotierbar ausgebildet ist.
Beispielsweise kann der Halteabschnitt 6.3 des den Magnetrotor 11 aufnehmenden ersten Greiferarms 5.1 hierfür ein Hülsenelement 12 aufweisen, in dem der Magnetrotor 11 drehbar gelagert aufgenommen ist. Das Hülsenelement 12 kann fest mit dem ersten Greiferarm 5.1 verbunden sein - beispielsweise verschraubt, verklebt, verschweißt oder verlötet - oder alternativ auch einstückig, insbesondere einteilig mit dem den Magnetrotor 11 aufnehmenden ersten Greiferarms 5.1 ausgebildet sein. Insbesondere kann das Hülsenelement 12 aus einem Kunststoff hergestellt sein.
Der zuvor erwähnte feststehende Magnetschalter 102 ist dabei derart unterhalb der Behältergreifer 4 angeordnet, dass dieser an dem Übergabepunkt ÜP mit seinem Magnetfeld auf den Magnetrotor 11 wirkt (vgl. Figur 6a), wenn das Transportelement 3 mit seinen daran angeordneten Behältergreifern 4 den Magnetschalter 102 kontakt- los überfährt bzw. überdreht. Der Magnetschalter 102 kann beispielsweise als zweipoliger Permanentmagnet (vgl. Figur 6b) oder auch als steuer- und oder regelbarer Elektromagnet ausgebildet sein. In Folge der damit bewirkten Anziehungskräfte zwischen den unterschiedlichen Magnetpolen N, S des Magnetrotors 11 und des Magnetschalters 102 kommt es zu einer Drehung des Magnetrotors 11 um seine Längsachse L. Ist der Magnetrotor 11 dabei als vierpoliger Permanentmagnet ausgebildet, so dreht sich der Magnetrotor 11 hierdurch um 90° um die Längsachse L.
Neben dem Magnetrotor 11 weist der Magnetantrieb 10 an dem zweiten Greiferarm 5.2 im Bereich des Halteabschnitt 6.4 zumindest eine weitere Magneteinrichtung 13 auf, welche in magnetische Wechselwirkung mit dem Magnetrotor 11 bringbar ist. In den gezeigten Ausführungsbeispielen der Figuren 2, 3 sowie 7 und 8 weist der erste Greiferarm 5.1 den Magnetrotor 11 und der zweite Greiferarm 5.2 die weitere Magneteinrichtung 13 auf. Es versteht sich, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine genau dazu gegensätzliche Anordnung des Magnetrotors 11 und der weiteren Magneteinrichtung 13 möglich sind. Also eine Anordnung, bei der der erste Greiferarm 5.1 die weitere Magneteinrichtung 13 aufweist und der zweite Greiferarm 5.2 den Magnetrotor 11 trägt.
Vorzugsweise umfasst die Magneteinrichtung 13 ihrerseits wiederum zumindest ein zweipoliges Magnetelement 14. Ist der Magnetrotor 11 dabei außer magnetischer Wechselwirkung mit dem Magnetschalter 102, also so zu sagen in einem Ruhezustand, so ziehen sich die unterschiedlichen Magnetpole des Magnetrotors 11 und des zumindest einen Magnetelementes 14 der Magneteinrichtung 13 an, so dass sich der Behältergreifer 4 in seiner den Behälter 2 greifenden, geschlossenen Position GP befindet (vgl. Figuren 3 und 7). Sobald der Magnetrotor 11 durch Außenwirkung des Magnetschalters 102 wie oben stehend erläutert magnetisch gedreht wird, wirkt der Magnetrotor 11 seinerseits magnetisch abstoßend auf das zumindest eine Magnetelement 14 der Magneteinrichtung 13. Dadurch kommt es letztlich zur Einleitung einer Schwenkbewegung der entsprechenden Greiferarme 5.1 , 5.2 des Behältergreifers 4 von einer den entsprechenden Behälter 2 greifenden Position GP in eine diesen Behälter 2 freigebende Position FP (vgl. Figuren 2 und 8). Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Behältergreifer 4 in seiner greifenden Position GP mittels eines als Sperrnocken ausgebildeten Magnetelements 14 selbsthemmend, also in der greifenden Position GP sperrend, ausgebildet ist.
Dabei ist das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement 14 über ein Halteelement derart drehbar gelagert an dem entsprechenden Greiferarm 5.1 , 5.2 im Bereich des entsprechenden Halteabschnitts 6.3, 6.4 angeordnet, dass seine Drehachse A orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse L des Magnetrotors 11 verläuft.
Das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement 14 umfasst einen diametral magnetisierten Magneten 15, vorzugsweise in Form eines zweipoligen zylindrischen Permanentmagneten (vgl. Figur 5a und 5b). Außerdem umfasst das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement 14 einen Aufnahmekörper 16 mit einem Hohlraum, in dem besagter Magnet 15 aufgenommen ist.
Das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement 14, insbesondere dessen Aufnahmekörper 16, kann beispielsweise exzenterförmig (vgl. Fig. 5b) oder spiralförmig (vgl. Fig. 5a) ausgebildet sein und mit seiner Außenumfangsfläche 14.1 eine mit dem Hülsenelement 12 in Berührungskontakt stehende Steuerkurve ausbilden, über die die Öffnungsweite der Schwenkbewegung für die greifende und/oder die freigebenden Position GP, FP in Abhängigkeit der relativen Drehposition des als Sperrnocke ausgebildeten Magnetelements 14 einstellbar ist. Wie bereits erläutert, wird die Öffnung- und/oder Schließbewegung, mithin also die Schwenkbewegung, der Greiferarme 5.1 , 5.2, über die anziehenden oder abstoßenden Magnetkräfte zwischen dem Magnetelement 14 der Magneteinrichtung 13 und dem Magnetrotor 11 erzeugt. Indem das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement 14 bezogen auf deren Drehachse A exzenterförmig oder spiralförmig ausgebildet ist, kann bei einer Drehung des Magnetelements 14 über deren bezogen auf die Drehachse A spiral- oder exzenterförmigen Außenmantelfläche 14.1 der relative Abstand der Drehachse A zu dem Hülsenelement 12 verändert und damit schließlich die Öffnungsweite der Schwenkbewegung für die greifende und/oder die freigebenden Position GP, FP einstellt werden. In anderen Worten bildet damit also das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement 14 mit seiner Außenmantelfläche 14.1 einen Exzenter oder eine Spirale aus. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass sich das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement 14 zur Einleitung einer Schwenkbewegung zwischen der greifenden und/oder der freigebenden Position GP, FP um 180° um seine Drehachse A dreht und in dieser Orientierung wieder von dem Magnetrotor 11 anzogen wird. Nach erfolgter Schwenkbewegung befinden sich die Greifarme 5.1 , 5.2 vorteilhafterweise wieder in ihrer greifenden oder freigebenden Position GP, FP der Ausgangslage.
Gemäß einer weiteren, in den Figuren 7 und 8 gezeigten Ausführungsvariante, kann die Magneteinrichtung 13 zwei zweipolige, nämlich ein erstes und ein zweites zweipoliges Magnetelement 14, 14' umfassen, die an dem zweiten Greiferarm 5.2 im Bereich des Halteabschnitt 6.4 derart beabstandet zueinander vorgesehen sind, dass ein erstes Magnetelement 14 mit einem ersten Magnetpol N oder S und ein zweites Magnetelement 14' mit einem dem ersten Magnetpol N oder S gegensätzlichen zweiten Magnetpol N oder S dem Magnetrotor 11 zugewandt ist. In anderen Worten kann also vorgesehen sein, dass das erste Magnetelement 14 mit seinem Nordpol N und das zweite Magnetelement 14' mit seinem Südpol S dem Magnetrotor 11 zugewandt ist oder das erste Magnetelement 14 mit seinem Südpol S und das zweite Magnetelement 14' mit seinem Nordpol N dem Magnetrotor 11 zugewandt ist.
Insbesondere sind dabei die beiden zweipoligen Magnetelement 14, 14' fest an dem zweiten Greiferarm 5.2 im Bereich des Halteabschnitts 6.4 angeordnet.
Mehr im Detail kann vorgesehen, dass die beiden Magnetelemente 14, 14' derart an dem zweiten Greiferarm 5.2 im Bereich des Halteabschnitt 6.4 angeordnet sind, dass der Abstand zwischen den Magnetelementen 14, 14' und dem Magnetrotor 11 möglichst gering ist.
Die beiden zweipoligen Magnetelemente 14, 14' können im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein und jeweils eine Längsachse LA aufweisen, entlang derer sich die quaderförmigen Magnetelemente 14, 14' in ihrer jeweiligen Länge L1 , L2 erstrecken. Dabei weist das erste Magnetelement 14 eine Länge L1 und das zweite Magnetelement 14' eine Länge L2 auf. Insbesondere handelt es sich bei den beiden zweipoligen Magnetelementen 14, 14’ um diametral magnetisierte Permanentmagnete, deren jeweilige Magnetpole N und S sind vorzugsweise entlang der Längsachse LA erstrecken und jeweils zwei gleich große Teilvolumen der entsprechenden quaderförmigen Magnetelemente 14, 14’ einnehmen.
Vorzugsweise ist dabei das Längenverhältnis des Magnetrotors 11 zu den beiden Magnetelementen 14, 14' derart gewählt, dass die Längserstreckung des Magnetrotors 11 die Längserstreckung der beiden Magnetelemente 14, 14' überdeckt.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Länge L1 des ersten Magnetelements 14 der Länge L2 des zweiten Magnetelements 14' entspricht, die beiden Magnetelemente 14, 14' mithin also gleichlang ausgebildet sind. Damit kann erreicht werden, der Greiferzustand des jeweiligen Behältergreifers 4 nach vollzogener Schwenkbewegung in seiner dann umgeschwenkten greifenden oder freigebenden Position FP, GP verbleibt. In anderen Worten verbleibt der Behältergreifer 4 also nach einem Öffnen in die freigebende Position FP offen und nach einem Schließen in die greifenden Position GP geschlossen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Länge L1 des ersten Magnetelements 14 kleiner bzw. kürzer ausgebildet ist, als die Länge L2 des zweiten Magnetelements 14‘. Damit kann erreicht werden, der jeweilige Behältergreifer 4 nach vollzogener Schwenkbewegung automatisch wieder in seine greifende Position GP schwenkt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Länge L1 des ersten Magnetelements 14 größer bzw. länger ausgebildet ist als die Länge L2 des zweiten Magnetelements 14‘. Damit kann erreicht werden, der jeweilige Behältergreifer 4 nach vollzogener Schwenkbewegung automatisch wieder in seine freigebende Position FP schwenkt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche beliebige variiert werden. Bezugszeichenliste
1 Transportvorrichtung
2 Behälter
3 Transportelement
4 Behältergreifer
5.1 erster Greiferarm
5.2 zweiter Greiferarm
6.1 . 6.2 äußerer Greiferarmabschnitt
6.3, 6.4 innerer Halteabschnitt
7.1 erste Ausnehmung
7.2 zweite Ausnehmung
8 Befestigungs- und Aufnahmekörper
9 Gelenkbolzen
10 Magnetantrieb
11 Magnetrotor
12 Hülsenelement
13 Magneteinrichtung
14, 14' Magnetelement
14.1 Außenumfangsfläche
15 Magnet
16 Aufnahmekörper
100, 100' Fördereinrichtung
102 Magnetschalter
E Ebene
FP freigebende Position
GP greifende Position
SA Schwenkachse
L Längsachse
LA Längsachse
L1 , L2 Länge
A Drehachse
M Mittelebene
MA Maschinenachse
N Magnetpol (Nordpol)
S Magnetpol (Südpol)
ÜP Übergabepunkt

Claims

Patentansprüche
1. Behältergreifer (4) zum Greifen und/oder Halten von Behältern (2), wenigstens aufweisend einen Befestigungs- und Aufnahmekörper (8), mittels dem der Behältergreifer (4) an einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) um laufenden Transportelement (3) einer Transportvorrichtung (1 ) befestigbar ist, wobei der Behältergreifer (4) wenigstens einen ersten und einen zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm (5.1 , 5.2) aufweist, die an dem Befestigungs- und Aufnahmekörper (8) jeweils um eine Schwenkachse (SA) zwischen einer den jeweiligen Behälter (2) greifenden Position (GP) und einer den entsprechenden Behälter (2) freigebenden Position (FP) ver- schwenkbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältergreifer (4) einen Magnetantrieb (10) aufweist, mittels dem der erste und zweite Greiferarm (5.1 , 5.2) zur Einleitung einer Schwenkbewegung zwischen der greifenden und der freigebenden Position (GP, FP) magnetisch betätigbar ist.
2. Behältergreifer (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetantrieb (10) einen am ersten Greiferarm (5.1 ) vorgesehenen und als rotationssymmetrischen Permanentmagneten ausgebildeten Magnetrotor (11 ) umfasst, dessen Längsachse (L) vorzugsweise senkrecht zur Schwenkachse (SA) orientiert ist.
3. Behältergreifer (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (11 ) als vierpoliger Permanentmagnet ausgebildet ist, wobei die Magnetpole (N, S) jeweils einen kreissektorförmigen Querschnitt aufweisen und sich mit ihrer Längserstreckung entlang der Längsachse (L) des rotationssymmetrischen Magnetrotors (11 ) erstrecken.
4. Behältergreifer (4) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (11 ) derart im Bereich eines Halteabschnitts (6.3) des ersten Greiferarms (5.1 ) in einem Hülsenelement (12) am ersten Greiferarm (5.1 ) drehbar gelagert angeordnet ist, dass der Magnetrotor (11 ) um seine Längsachse (L) rotierbar ausgebildet ist.
5. Behältergreifer (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetantrieb (10) an dem zweiten Greiferarm (5.2) im Bereich eines Halteabschnitts (6.4) des zweiten Greiferarms (5.2) eine Magneteinrichtung (13) mit zumindest einem zweipoligen Magnetelement (14, 14‘) aufweist, welches in magnetische Wechselwirkung mit dem Magnetrotor (11 ) bringbar ist.
6. Behältergreifer (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältergreifer (4) ein als Sperrnocken ausgebildetes, vorzugsweise zweipoliges Magnetelement (14) umfasst, wobei der Behältergreifer (4) mittels des als Sperrnocken ausgebildeten Magnetelements (14) in seiner greifenden Position (GP) selbsthemmend ausgebildet ist.
7. Behältergreifer (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement (14) derart drehbar gelagert an dem zweiten Greiferarm (5.2) im Bereich des Halteabschnitts (6.4) des zweiten Greiferarms (5.2) angeordnet ist, dass seine Drehachse (A) orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse (L) des Magnetrotors (11 ) verläuft.
8. Behältergreifer (4) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als Sperrnocken ausgebildete Magnetelement (14) mit seiner Außenumfangsfläche (14.1 ) eine mit dem ersten Greiferarm (5.1 ) in Berührungskontakt stehende Steuerkurve ausbildet, über die die Öffnungsweite der Schwenkbewegung für die greifende und/oder die freigebenden Position (GP, FP) in Abhängigkeit der relativen Drehposition des als Sperrnocken ausgebildeten Magnetelements (14) einstellbar ist.
9. Behältergreifer (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinrichtung (13) ein erstes und ein zweites, jeweils zweipoliges Magnetelement (14, 14‘) umfasst, die an dem zweiten Greiferarm (5.2) im Bereich des Halteabschnitts (6.4) des zweiten Greiferarms (5.2) derart beabstandet zueinander angeordnet sind, dass
- das erste Magnetelement (14) mit seinem Nordpol (N) und das zweite Magnetelement (14‘) mit seinem Südpol (S) dem Magnetrotor (11 ) zugewandt ist oder - das erste Magnetelement (14) mit seinem Südpol (S) und das zweite Magnetelement (14‘) mit seinem Nordpol (N) dem Magnetrotor (11 ) zugewandt ist.
10. Behältergreifer (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zweipoligen Magnetelemente (14, 14‘) im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sind und jeweils eine Längsachse (LA) aufweisen, entlang derer sich die quaderförmigen Magnetelemente (14, 14‘) in ihrer jeweiligen Länge (L1 , L2) erstrecken.
11 . Behältergreifer (4) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenverhältnis des Magnetrotors (11 ) zu den beiden Magnetelementen (14, 14‘) derart gewählt ist, dass die Längserstreckung des Magnetrotors (11 ) die Längserstreckung beider Magnetelemente (14, 14‘) überdeckt.
12. Behältergreifer (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1 ) des ersten Magnetelements (14) der Länge (L2) des zweiten Magnetelements (14‘) entspricht.
13. Behältergreifer (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1 ) des ersten Magnetelements (14) kleiner bzw. kürzer ausgebildet ist als die Länge (L2) des zweiten Magnetelements (14‘).
14. Behältergreifer (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1 ) des ersten Magnetelements (14) größer bzw. länger ausgebildet ist als die Länge (L2) des zweiten Magnetelements (14‘).
15. Transportvorrichtung (1 ) zum Transportieren von Behältern (2), umfassend zumindest eine Fördereinrichtung (100, 100‘) mit einem um eine vertikale Maschinenasche (MA) um laufend antreibbaren Transportelement (3), an dem wenigstens ein Behältergreifer (4) zum Greifen und/oder Halten von Behältern (2) mit einem Befesti- gungs- und Aufnahmeabschnitt (8) angeordnet ist, wobei der Behältergreifer (4) wenigstens einen ersten und einem zweiten, jeweils schwenkbaren Greiferarm (5.1 , 5.2) aufweist, die an dem Befestigungs- und Aufnahmekörper (8) jeweils um eine parallel zur Maschinenachse (MA) orientierte Schwenkachse (SA) zwischen einer den jewei- ligen Behälter (2) greifenden Position (GP) und einer den entsprechenden Behälter (2) freigebenden Position (FP) verschwenkbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Behältergreifer (4) nach einem der vorgehenden Ansprüche ausgebildet ist.
16. Transportvorrichtung (1 ) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1 ) eine erste rotierende Fördereinrichtung (100) sowie eine zweite rotierende Fördereinrichtung (100‘) aufweist, wobei die Transportvorrichtung (1 ) zum Übergeben von Behältern (2) von der ersten Fördereinrichtung (100) zu der zweiten Fördereinrichtung (100‘) ausgebildet ist.
17. Transportvorrichtung (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite rotierende Fördereinrichtung (100, 100‘) jeweils einen Magnetschalter (102), insbesondere einen ortsfest im Bereich eines Übergabepunktes (ÜP) angeordneten Magnetschalter (102), aufweisen, der mit dem Magnetantrieb (10) des wenigstens einen Behältergreifers (4) der jeweiligen Fördereinrichtung (100, 100‘) in kontaktlose, magnetische Wirkverbindung bringbar ist.
18. Transportvorrichtung (1 ) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Magnetschalter (102) derart angeordnet ist, dass der Magnetschalter (102) an dem Übergabepunkt (ÜP) mit seinem Magnetfeld auf den Magnetantrieb (10), insbesondere auf dessen Magnetrotor (11 ), eines entsprechenden Behältergreifers (4) wirkt, wenn das Transportelement (3) mit seinen daran angeordneten Behäl- tergreifern (4) den jeweiligen Magnetschalter (102) kontaktlos überfährt.
19. Verfahren zum Transportieren von Behältern (2), bei dem ein Transportelement (3) zumindest einer Fördereinrichtung (100, 100‘) um eine vertikale Maschinenasche (MA) um laufend angetrieben wird und die Behälter (2) mittels an dem Transportelement (3) angeordneten Behältergreifern (4) gegriffen und/oder gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Behältergreifer (4) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 14 verwendet wird und mittels des zumindest einen Behältergreifers (4) ein Behälter (2) von einer ersten Fördereinrichtung (100) an eine zweite Fördereinrichtung (100‘) übergeben oder von der zweiten Fördereinrichtung (100‘) übernommen wird, wobei am Übergabepunkt (ÜP) der Magnetantrieb (10) des zumindest einen Behältergreifers (4) mittels eines Magnetschalters (102) betätigt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetantrieb (10) des Behältergreifers (4) einen Magnetrotor (11 ) umfasst und der Magnetrotor (11 ) bei Überfahren des Magnetschalters (102) um seine Längsachse (L) rotiert, vorzugsweise um 90°.
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