WO2023030706A1 - Ausschleuseeinrichtung zum ausschleusen von behältnissen mit kniehebelsystem - Google Patents

Ausschleuseeinrichtung zum ausschleusen von behältnissen mit kniehebelsystem Download PDF

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WO2023030706A1
WO2023030706A1 PCT/EP2022/064827 EP2022064827W WO2023030706A1 WO 2023030706 A1 WO2023030706 A1 WO 2023030706A1 EP 2022064827 W EP2022064827 W EP 2022064827W WO 2023030706 A1 WO2023030706 A1 WO 2023030706A1
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WO
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containers
toggle lever
contact element
transport
transport path
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Application number
PCT/EP2022/064827
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Nina Habenschaden
Thomas Hoellriegl
Original Assignee
Krones Ag
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Publication date
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    • 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
    • B65G47/841—Devices having endless travelling belts or chains equipped with article-engaging elements
    • B65G47/842—Devices having endless travelling belts or chains equipped with article-engaging elements the article-engaging elements being grippers
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    • B65G47/82—Rotary or reciprocating members for direct action on articles or materials, e.g. pushers, rakes, shovels
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    • B65G2201/02—Articles
    • B65G2201/0235—Containers
    • B65G2201/0244—Bottles

Definitions

  • Ejection device for ejecting containers with toggle lever system
  • the present invention relates to a device and a method for treating plastic containers.
  • Such devices and methods have long been known from the prior art. It is also known that the plastic containers, for example plastic preforms or plastic bottles, are transported by means of transport devices.
  • Pneumatic rejection systems are provided for this purpose in the prior art. These are characterized by the fact that they universally guarantee a safe, reliable rejection of faulty containers, up to high performance ranges, regardless of the material, format and size of the container to be rejected.
  • the container is diverted or ejected from the product flow by means of pneumatic cylinders.
  • cylinders are mainly used that have a longer stroke, since the ejector plate has to be swiveled so far that it pushes the containers out of the holder against the spring force of the clamp and at the same time does not touch the bottle body when the pusher is retracted.
  • the pneumatic cylinder is attached to a lever with a fixed pivot point via a joint head.
  • the lever with the ejector plate screwed to it pivots into the container path and pushes the containers out of the brackets.
  • mouths with different diameters have to be processed, which also makes the larger stroke necessary in order to be able to eject different bottles in one setting.
  • the current pushers can no longer extend in time and thus reject individual defective containers and at the same time return to the basic position before the next container passes the ejector.
  • the greater stroke distance and the too low frequency of the pusher lead to too much time until the ejector plate is in the necessary position.
  • the object of the present invention is therefore to provide a rejection device which functions reliably even at high transport speeds of the containers. According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments and developments are the subject of the dependent claims.
  • a device for treating containers has a transport device which transports the containers along a predetermined transport path.
  • the device also has an ejection device which is suitable and intended for ejecting individual containers from the transport path, the ejection device having a contact element which can be advanced onto the containers and which contacts the containers in order to eject them from the transport path, and a drive device which mechanically is coupled to this contact element in order to move it.
  • the drive device is coupled to the contact element via a toggle lever mechanism.
  • Knee support mechanisms have been known per se from the prior art for a long time.
  • mechanisms of this type have not yet been used to eject containers, since they are purely linear in comparison moving elements are comparatively complicated.
  • a toggle mechanism is particularly suitable for the present application, in particular because it allows rapid actuation and in particular because it is designed in such a way that it develops high forces in the periods in which they are required namely in those periods in which the contact element touches the containers.
  • the invention makes it possible to combine drive elements with comparatively short travel paths with a mechanism that nevertheless provides a sufficient path for ejecting the containers.
  • the drive device and in particular a cylinder of the drive device is preferably fastened to a joint head, which is acted upon by two articulated lever elements.
  • the stroke of the drive device is greater than 3mm, preferably greater than 8mm. In a preferred embodiment, the stroke of the drive device is less than 30 mm, preferably less than 20 mm.
  • toggle lever elements stretch towards one another and press another lever with the ejector plate or the contact element into the container track.
  • the cylinder with the shorter stroke can also be used for longer strokes.
  • the shorter stroke and the more powerful pusher can save time for extending and retracting.
  • the cylinder thus ensures the necessary switching cycles for the high-performance machines.
  • the levers or toggle lever elements are almost parallel to each other, so that the force from the impact of the containers on the ejector plate can be absorbed by the lever and does not affect the cylinder. In this way, the use of the toggle lever mechanism also protects the drive device.
  • a pneumatic cylinder that achieves the required switching times and is also cheaper than, for example, a servo motor or a linear motor can therefore continue to be used.
  • the drive device has an element that can be moved linearly or in a straight line.
  • the toggle lever mechanism preferably enables high speed and at the same time high force, in particular also at the end of its movement, i.e. when the container is contacted.
  • the contact element is preferably a contact plate. This can be assigned particularly preferably between a first position and a second position. In the second position, the contact element makes contact with the container and preferably forces it out of the transport path.
  • the contact element is made in one piece with the lever and/or also from a cast part or a part produced by an additive manufacturing process (e.g. 3D printed part) or also as a composite part in order to achieve low weight and optimum rigidity. Due to the high acceleration of the contact element and the lever for diverting containers, it is very advantageous if the weight is kept as low as possible, preferably at least less than 250 g, preferably at least less than 200 g.
  • the plastic containers are preferably plastic preforms or plastic bottles.
  • the containers can also be glass containers or cans or the like.
  • it can also be a combination of containers, such as six-packs or the like.
  • It can also be the Containers are bottle carriers or similar.
  • the plastic containers are preferably transported along a straight transport path. However, it would also be possible for the containers to be moved along a circular or part-circular transport path.
  • the transport device is a transport star.
  • the contact element preferably makes contact with the containers in a lower region of the containers. In a further preferred embodiment, the contact element makes contact with the containers in an area below their mouth.
  • the transport device has gripping elements which grip the containers.
  • the gripping elements are preferably gripping clamps which grip the containers at their mouths and/or below a carrying ring of the containers.
  • the contact element preferably makes contact with the containers directly below the area in which the containers are held by the gripping elements.
  • a distance between the contact element and the gripping element which grips the container in question is preferably less than 4 cm, preferably less than 3 cm, preferably less than 2 cm and particularly preferably less than 1 cm and particularly preferably less than 0.5 cm.
  • the drive device is particularly preferably a pneumatically actuated drive device.
  • the drive device preferably has a pneumatic cylinder.
  • a pneumatic drive has the advantage of shorter switching times and that no energy is consumed during the non-actuated time, but only when extending and retracting.
  • the transport device is suitable and intended for transporting the containers individually. There is therefore preferably a predetermined distance between containers transported one after the other.
  • the containers are preferably transported equidistantly.
  • the transport device has a large number of gripping elements, which are suitable and intended to access the containers, these gripping elements are preferably designed as gripping clamps.
  • the gripping elements are preferably designed as gripping clamps.
  • the gripping elements particularly preferably grip the plastic containers in the region of their mouths, for example below a carrying ring of the containers.
  • the gripping elements to grip the plastic containers above the carrying ring.
  • the transport device preferably transports the containers in a vertical orientation and/or in a manner in which their mouth projects upwards.
  • the ejection device and/or the contact element is/are arranged at least partially below the containers and/or below the gripping elements which hold the containers.
  • the contact element contacts the containers in an area of their base body and/or in an area of the containers located below the middle. For example, it is possible for the containers to be contacted on their container bases in order to be discharged.
  • the contact element is pivotable with respect to a first pivot axis.
  • a carrier is preferably present, on which the contact element is arranged and, in particular, arranged pivotably.
  • the contact element can be pivoted through an angle that is greater than 5°, preferably greater than 10°, preferably greater than 15°.
  • the contact element can be pivoted through an angle which is less than 45°, preferably less than 40°, preferably less than 35°, preferably less than 30° and preferably less than 25°. These pivoting angles have proven to be particularly suitable for achieving effective ejection of the containers.
  • the toggle lever mechanism has a first toggle lever element and a second toggle lever element, the second toggle lever element being pivotably articulated on a carrier and the second toggle lever element being pivotably arranged at least indirectly on the contact element.
  • the drive device is arranged on this carrier.
  • the contact element is arranged to be linearly movable.
  • the contact element can be moved back and forth using the toggle lever system.
  • One toggle lever element is firmly fixed, the other can be moved using a linear guide. In the extended state, the levers are stretched out in order to be able to absorb the force better.
  • a movement element of the drive device is arranged on the first toggle lever element and the second toggle lever element.
  • This movement element can in particular be an element coupled to the pneumatic cylinder of the drive device.
  • first toggle lever element extends in a first direction of extent and the second toggle lever element extends in a second direction of extent and the first toggle lever element is longer in this first direction of extent than the second toggle lever element in the second direction of extent.
  • the first toggle element is preferably at least 1.1 times as long in the first direction of extent as the second toggle lever element in the second direction of extent, preferably at least 1.2 times as long, preferably at least 1.3 times as long, preferably at least 1.5 times as long, preferably at least 1.6 times as long, preferably at least 1.7 times as long, preferably at least 1.8 times as long, preferably at least 1.9 times as long and particularly preferably at least 2.0 times as long.
  • the contact element can be pivoted between two positions and the first direction of extension encloses a first angle with the second direction of extension in the first of these positions and the first direction of extension encloses a second angle with the second direction of extension in the second of these positions and the first angle is greater than the second angle.
  • the first position is preferably an extended position in which the plastic containers be contacted.
  • the second position is preferably a retracted position in which the containers are not contacted and in which the transport of the containers is not impaired by the diverting device.
  • the first angle is preferably between 150° and 180°, preferably between 160° and 180°, particularly preferably between 170° and 180°.
  • the second angle is preferably between 120° and 170°, preferably between 130° and 165° and preferably between 140° and 160°. In this way, a particularly advantageous path utilization of the toggle lever mechanism is possible.
  • the device has an inspection device for inspecting the containers, which is arranged in front of the ejection device in the transport direction of the containers.
  • the inspection device preferably inspects the containers individually.
  • the inspection device preferably inspects the containers optically and/or using an image recording device.
  • the ejection device or diversion device can preferably eject individually in response to an inspection. It is pointed out that within the scope of the present application, the terms “reject” and “discharge” or “rejection device” and “discharge device” are used synonymously. “Rejecting” or “ejecting” is understood to mean a process in which individual containers or groups of containers are removed from a transport path, which in particular leads to further regular treatment.
  • a first treatment device is preferably provided, followed by the transport device and then a second treatment device.
  • the first treatment device can be, for example, an oven, a blow molding machine, a filling device, a labeling device or a sterilization device.
  • the first treatment device is preferably an oven that heats plastic preforms.
  • the second treatment device is preferably a blow molding machine, a filling device, a labeling device, or a sterilization device.
  • the present invention is also directed to a method for treating containers, in which a transport device transports the containers along a predetermined transport path and an ejection device ejects individual containers from the transport path, the ejection device having a contact element to be placed on the containers, which contacts the containers contacted to eject them from the transport path. Furthermore, a drive device is provided, which is mechanically coupled to this contact element in order to move it.
  • the drive device is coupled to the contact element via a toggle lever mechanism.
  • the movement is particularly preferably coupled mechanically via a toggle lever mechanism.
  • the present invention is also directed to the use of a knee lifting mechanism for ejecting containers and in particular plastic containers from a transport path, with these plastic containers being transported along the transport path.
  • FIG. 2 shows a representation of a discharge device according to the invention in a first position
  • FIG 3 shows a representation of a discharge device according to the invention in a second position.
  • Fig. 1 a - b show a transport device 2 with a discharge device.
  • the transport device is designed here as a rotatable carrier on which a large number of gripping f realizeden for gripping the containers 10 is arranged.
  • These gripping devices are preferably designed here as gripping clamps which grip the containers underneath their carrying rings. However, other gripping positions would also be conceivable.
  • the reference number 4 designates the ejection device for ejecting the containers 10.
  • the contact element 42 of the ejection device preferably contacts the containers directly below the area in which the containers are gripped. Effective ejection is simplified in this way, since the containers are not pivoted in relation to the gripping clamp, but can preferably be ejected directly.
  • the reference number 26 designates an optional guide curve device, which is used to open and/or close the gripping device 22 .
  • FIG. 2 shows an illustration of a discharge device 4.
  • This has a carrier 48 on which a drive device 44 in the form of a pneumatic drive device is arranged.
  • Reference number 44a refers to a moving element of the drive device, which can be moved in a straight line in the direction of movement B.
  • This moving element 44a is arranged on a toggle lever mechanism designated 50 in its entirety.
  • the toggle mechanism includes a first toggle member 52 which is pivoted to the bracket 48 at point P1.
  • a second toggle member is located on a bracket 43 in the P2.
  • the carrier 43 is in turn articulated on the carrier 48 so that it can pivot with respect to a pivot axis S1.
  • the contact element 42 is arranged on the carrier 43 and in turn contacts the container (not shown) in order to eject it.
  • the two toggle members 52 and 54 are pivotally connected to each other and also to the moving member 44a. 2 shows the discharge device in an extended position, in which the toggle lever mechanism is fully extended.
  • FIG. 3 shows the discharge device in a retracted position, into which the moving element 44a is retracted.
  • the first direction of extension E1 is shown here, in which the first toggle lever element 52 extends, and the second direction of extension E2, in which the second toggle lever element extends. It can be seen that the first toggle lever element is longer in the first direction of extent E1 than the second toggle lever element E2 in the second direction of extent E2.
  • first direction of extent E1 and the second direction of extent E2 enclose an angle ⁇ with one another, which is approximately 130° here.
  • first direction of extent E1 and the second direction of extent E2 enclose an angle of approximately 180° with one another.
  • the carrier 48 preferably has a plurality of elongated holes 48a so that it can be attached to a machine frame (not shown) in a plurality of (height) positions. A positioning of the discharge device can be changed on this basis.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Behandeln von Behältnissen (10) mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (T) transportiert und mit einer Ausschleuseeinrichtung (4), welche dazu geeignet und bestimmt ist, einzelne Behältnisse (10) aus dem Transportpfad (T) auszuschleusen, wobei die Ausschleuseeinrichtung (4) ein auf die Behältnisse zustellbares Kontaktelement (42) aufweist, welches die Behältnisse kontaktiert, um sie aus dem Transportpfad (T) auszuschleusen und eine Antriebseinrichtung (44), welche mechanisch mit diesem Kontaktelement (42) gekoppelt ist, um dieses zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (44) über einen Kniehebelmechanismus (50) mit dem Kontaktelement (42) gekoppelt ist.

Description

Ausschleuseeinrichtung zum Ausschleusen von Behältnissen mit Kniehebelsystem
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Kunststoffbehältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei ist es auch bekannt, dass die Kunststoffbehältnisse, beispielsweise Kunststoffvorformlinge oder auch Kunststoffflaschen mittels Transporteinrichtungen transportiert werden.
Auch ist bekannt, dass fehlerhafte Behältnisse oder auch Kunststoffvorformlinge aus dem Transportpfad ausgeleitet bzw. ausgeschleust werden. Zu diesem Zweck sind im Stand der Technik pneumatische Ausleitsysteme vorgesehen. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie universell, bis in hohe Leistungsbereiche, eine sichere, zuverlässige Ausleitung fehlerhafter Behältnisse gewährleisten, unabhängig von Material, Format und Größe des auszuleitenden Behältnisses. Mittels pneumatischen Zylindern wird das Behältnis aus dem Produktstrom ausgeleitet bzw. ausgestoßen.
An den Transfersternen des Blasmoduls werden vor allem Zylinder eingesetzt, die einen größeren Hubweg besitzen, da das Auswurfblech so weit geschwenkt werden muss, dass es die Behältnisse gegen die Federkraft der Klammer aus der Halterung drückt und gleichzeitig bei eingefahrenen Pusher nicht den Flaschenkörper berührt.
Im Stand der Technik ist dabei der pneumatische Zylinder über einen Gelenkkopf an einem Hebel mit fixem Drehpunkt befestigt. Wenn der Zylinder ausfährt schwenkt der Hebel mit dem daran verschraubten Auswerferblech in die Behälterbahn und drückt die Behältnisse aus den Klammern heraus.
Zudem müssen auch noch Mündungen mit unterschiedlichem Durchmesser verarbeitet werden, was den größeren Hub auch noch erforderlich macht, um in einer Einstellung unterschiedliche Flaschen auswerfen zu können.
Bei immer höher werdenden Geschwindigkeiten der Maschinen können die aktuellen Pusher nicht mehr rechtzeitig ausfahren und somit einzelne fehlerhafte Behältnisse ausleiten und gleichzeitig wieder in die Grundstellung zurückfahren, bevor das nächste Behältnis an dem Auswerfer vorbeifährt. Der größere Hubweg und die zu geringe Frequenz der Pusher führen zu einer zu hohen Zeit, bis sich das Auswerferblech in der notwendigen Position befindet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ausleitvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten der Behältnisse zuverlässig funktioniert. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen weist eine Transporteinrichtung auf, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Ausschleuseeinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, einzelne Behältnisse aus dem Transportpfad auszuschleusen, wobei die Ausschleuseeinrichtung ein auf die Behältnisse zustellbares Kontaktelement aufweist, welches die Behältnisse kontaktiert, um sie aus dem Transportpfad auszuschleusen und eine Antriebseinrichtung, welche mechanisch mit diesem Kontaktelement gekoppelt ist, um dieses zu bewegen.
Erfindungsgemäß ist die Antriebseinrichtung über einen Kniehebelmechanismus mit dem Kontaktelement gekoppelt.
Es wird daher im Rahmen der Erfindung die Verwendung eines Kniehebelmechanismus vorgeschlagen, um die Behältnisse auszuschleusen. Kniebeimechanismen sind an sich aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Allerdings wurden derartige Mechanismen noch nicht zum Ausschleusen von Behältnissen verwendet, da sie im Vergleich zu rein linear beweglichen Elementen vergleichsweise kompliziert sind.
Die Anmelderin hat jedoch herausgefunden, dass sich speziell für die vorliegende Anwendung ein Kniehebelmechanismus anbietet, insbesondere, da er eine schnelle Betätigung ermöglicht und insbesondere auch, weil er derart konzipiert ist, dass er hohe Kräfte in den Zeiträumen entwickelt, in denen diese erforderlich sind, nämlich in denjenigen Zeiträumen, in denen das Kontaktelement die Behältnisse berührt.
Durch die Erfindung ist es möglich, Antriebselemente mit vergleichsweise kurzen Verfahrwegen zu kombinieren mit einem Mechanismus, der gleichwohl einen ausreichenden Weg zum Auswurf der Behältnisse zur Verfügung stellt.
Es existieren Pusher Zylinder mit der Möglichkeit, einen höheren Schaltzyklus zu generieren, die allerdings einen geringeren Hubweg zur Verfügung haben. Diese Pusher erreichen eine höhere Frequenz und somit auch eine geringere Zeit, bis ein Kontaktelement wie etwa ein Blech in der ausgefahrenen Stellung steht. Ein derartiger Pusher wird vorteilhaft verwendet und über ein Kniehebelsystem wird ein größerer Hub generiert. Bevorzugt ist, wie unten genauer beschrieben, die Antriebseinrichtung und insbesondere ein Zylinder der Antriebseinrichtung an einem Gelenkskopf befestigt, an dem zwei gelenkig verbundene Hebelelemente angreifen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hubweg der Antriebseinrichtung größer als 3mm, bevorzugt größer als 8mm. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hubweg der Antriebseinrichtung kleiner als 30mm, bevorzugt kleiner als 20mm.
Sobald der Zylinder ausfährt, strecken sich bei einer bevorzugten Ausführungsform dessen beide Schenkel (unten als Kniehebelelemente bezeichnet) zueinander und drücken einen weiteren Hebel mit dem Auswerfer Blech bzw. dem Kontaktelement in die Behälterbahn.
Durch den Mechanismus der Kniehebelverbindung kann der Zylinder mit dem kürzeren Hub auch bei größeren Hubwegen zur Anwendung kommen. Durch den kürzeren Hub und den leistungsstärkeren Pusher kann eine Zeiteinsparung zum Aus- und Einfahren generiert werden. Der Zylinder gewährleistet damit die nötigen Schaltzyklen für die Hochleistungsmaschinen. Bei ausgefahrenem Zylinder befinden sich die Hebel bzw. Kniehebelelemente nahezu parallel zueinander, damit die Kraft durch das Auftreffen der Behältnisse auf das Auswerfer Blech über die Hebel abgefangen werden kann und nicht auf die Zylinder wirkt. Auf diese Weise bewirkt die Verwendung des Kniehebelmechanismus auch ein Schonen der Antriebseinrichtung.
Somit kann weiterhin ein pneumatischer Zylinder verwendet werden, der die geforderten Schaltzeiten erreicht und auch kostengünstiger ist als beispielsweise ein Servomotor oder ein Linearmotor.
Durch dieses Kniehebelprinzip wird der Geschwindigkeitsvorteil durch den kürzeren Hub des Pusherzylinders genutzt und zugleich übersetzt in eine zusätzliche Geschwindigkeitssteigerung durch die Hebelanordnung bzw. die Bewegungskinematik.
Vorteilhaft weist die Antriebseinrichtung ein linear bzw. geradlinig bewegliches Element auf. Bevorzugt ermöglicht der Kniehebelmechanismus eine hohe Geschwindigkeit und gleichzeitig eine hohe Kraft, insbesondere auch am Ende seiner Bewegung, d.h. wenn das Behältnis kontaktiert wird.
Bevorzugt ist das Kontaktelement ein Kontaktblech. Dieses ist besonders bevorzugt zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position belegbar. In der zweiten Position kontaktiert das Kontaktelement das Behältnis und drängt es bevorzugt aus dem Transportpfad.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement mit dem Hebel einteilig und/oder auch aus einem Gußteil oder durch ein generatives Herstellungsverfahren (z.B. 3D-Druckteil) hergestelltes Teil oder auch als ein Verbundteil hergestellt, um ein geringes Gewicht und eine optimale Steifigkeit zu erreichen. Durch die hohe Beschleunigung des Kontaktelementes und des Hebels zum Ausleiten von Behältnissen ist es sehr vorteilhaft, wenn das Gewicht so gering wie möglich gehalten wird, bevorzugt wenigstens kleiner als 250g, bevorzugt wenigstens kleiner als 200g.
Bevorzugt handelt es sich bei den Kunststoffbehältnissen um Kunststoffvorformlinge oder Kunststoffflaschen. Es kann sich bei den Behältnissen jedoch auch um Glasbehältnisse oder um Dosen oder dergleichen handeln. Daneben kann es sich auch um Zusammenstellungen von Behältnissen, wie etwa Sixpacks oder dergleichen handeln. Auch kann es sich bei den Behältnissen um Flaschenträger oder ähnliches handeln.
Bevorzugt werden die Kunststoffbehältnisse entlang eines geradlinigen Transportpfads transportiert. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Behältnisse entlang eines kreisförmigen oder teilkreisförmigen Transportpfads bewegt werden. Bei einer weiteren Ausgestaltung handelt es sich bei der Transporteinrichtung um einen Transportstern.
Bevorzugt kontaktiert das Kontaktelement die Behältnisse in einem unteren Bereich der Behältnisse. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kontaktiert das Kontaktelement die Behältnisse in einem Bereich unterhalb deren Mündung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Transporteinrichtung Greifelemente auf, welche die Behältnisse greifen. Bevorzugt handelt es sich bei den Greifelementen um Greifklammern, welche die Behältnisse an deren Mündungen und/oder unterhalb eines Tragrings der Behältnisse greifen.
Bevorzugt kontaktieren das Kontaktelement die Behältnisse unmittelbar unterhalb des Bereiches, in dem die Behältnisse von den Greifelementen gehalten werden. Bevorzugt ist ein Abstand zwischen dem Kontaktelement und dem Greifelement, welches das betreffende Behältnis greift geringer als 4cm, bevorzugt geringer als 3cm, bevorzugt geringer als 2cm und besonders bevorzugt geringer als 1cm und besonders bevorzugt geringer als 0,5cm.
Besonders bevorzugt ist die Antriebseinrichtung eine pneumatisch betätigte Antriebseinrichtung. Bevorzugt weist die Antriebseinrichtung einem Pneumatikzylinder auf. Es wäre jedoch auch die Verwendung eines Linearmotors oder Servomotors denkbar, ein pneumatischer Antrieb hat jedoch den Vorteil geringerer Schaltzeiten und das in der nicht betätigten Zeit keine Energie verbraucht wird, sondern nur beim Aus- und Einfahren.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Transporteinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Behältnisse vereinzelt zu transportieren. Bevorzugt besteht also zwischen nacheinander transportierten Behältnissen ein vorgegebener Abstand. Bevorzugt werden die Behältnisse äquidistant transportiert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Transporteinrichtung eine Vielzahl von Greifelementen auf, welche dazu geeignet und bestimmt sind, die Behältnisse zugreifen, wobei diese Greifelemente bevorzugt als Greifklammern ausgebildet sind. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Greifelemente Haltedorne sind, welche in die Mündungen der Kunststoffvorformlinge ragen. Besonders bevorzugt greifen die Greifelemente die Kunststoffbehältnisse im Bereich deren Mündung beispielsweise unterhalb eines Tragrings der Behältnisse. Es wäre aber auch denkbar, dass die Greifelemente die Kunststoffbehältnisse oberhalb des Tragrings greifen. Bevorzugt transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse in vertikaler Ausrichtung und/oder in einer Weise, in der deren Mündung nach oben ragt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Ausschleuseeinrichtung und/oder das Kontaktelement wenigstens teilweise unterhalb der Behältnisse und/oder unterhalb der Greifelemente, welche die Behältnisse halten, angeordnet. Besonders bevorzugt kontaktiert das Kontaktelement die Behältnisse in einem Bereich von deren Grundkörper und oder in einem unterhalb der Mitte liegenden Bereich der Behältnisse. So ist es beispielsweise möglich, dass die Behältnisse an ihren Behältnisböden kontaktiert werden, um ausgeschleust zu werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kontaktelement schwenkbar bezüglich einer ersten Schwenkachse angeordnet.
Bevorzugt ist dabei ein Träger vorhanden, an dem das Kontaktelement angeordnet und insbesondere schwenkbar angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kontaktelement in einen Winkel schwenkbar, der größer ist als 5°, bevorzugt größer als 10°, bevorzugt größer als 15°.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kontaktelement um einen Winkel schwenkbar, der kleiner ist als 45°, bevorzugt kleiner als 40°, bevorzugt kleiner als 35°, bevorzugt kleiner als 30° und bevorzugt kleiner als 25°. Diese Schwenkwinkel haben sich als besonders geeignet erwiesen, um ein effektives Ausschleusen der Behältnisse zu erreichen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Kniehebelmechanismus ein erstes Kniehebelelement auf, sowie ein zweites Kniehebelelement, wobei das zweite Kniehebelelement an einem Träger schwenkbar angelenkt ist und das zweite Kniehebelelement schwenkbar wenigstens mittelbar an dem Kontaktelement angeordnet ist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Antriebseinrichtung an diesem Träger angeordnet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Version ist das Kontaktelement linear beweglich angeordnet. Durch das Kniehebelsystem kann das Kontaktelement vor und zurück bewegt werden. Ein Kniehebelelement ist fest fixiert, das andere kann über eine Linearführung verschoben werden. Im ausgefahrenen Zustand sind die Hebel durchgestreckt um so die Kraft besser aufnehmen zu können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Bewegungselement der Antriebseinrichtung an dem ersten Kniehebelelement und dem zweiten Kniehebelelement angeordnet. Bei diesem Bewegungselement kann es sich insbesondere um ein mit dem Pneumatikzylinder der Antriebseinrichtung gekoppeltes Element handeln.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich das erste Kniehebelelement in einer ersten Erstreckungsrichtung und das zweite Kniehebelelement erstreckt sich in einer zweiten Erstreckungsrichtung und das erste Kniehebelelement ist in dieser ersten Erstreckungsrichtung länger als das zweite Kniehebelelement in der zweiten Erstreckungsrichtung.
Bevorzugt ist das erste Knebel Element in der ersten Erstreckungsrichtung wenigstens 1 ,1 mal so lang als das zweite Kniehebelelement in der zweiten Erstreckungsrichtung, bevorzugt wenigstens 1 ,2 mal so lang, bevorzugt wenigstens 1 ,3 mal so lang, bevorzugt wenigstens 1 ,5 mal so lang, bevorzugt wenigstens 1 ,6 mal so lang, bevorzugt wenigstens 1 ,7 mal so lang, bevorzugt wenigstens 1 ,8 mal so lang, bevorzugt wenigstens 1 ,9 mal so lang und besonders bevorzugt wenigstens 2,0 mal so lang.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement zwischen zwei Positionen schwenkbar und die erste Erstreckungsrichtung schließt mit der zweiten Erstreckungsrichtung in der ersten dieser Positionen einen ersten Winkel ein und die erste Erstreckungsrichtung schließt mit der zweiten Erstreckungsrichtung in der zweiten dieser Positionen einen zweiten Winkel ein und der erste Winkel ist größer als der zweite Winkel.
Bevorzugt ist die erste Position eine ausgefahrene Stellung, in der die Kunststoffbehältnisse kontaktiert werden. Bevorzugt ist die zweite Position eine rückgezogene Stellung, bei der die Behältnisse nicht kontaktiert werden und bei welcher der Transport der Behältnisse nicht durch die Ausleiteinrichtung beeinträchtigt wird.
Bevorzugt ist der erste Winkel zwischen 150° und 180°, bevorzugt zwischen 160° und 180°, besonders bevorzugt zwischen 170° und 180°.
Bevorzugt ist der zweite Winkel zwischen 120° und 170°, bevorzugt zwischen 130° und 165° und bevorzugt zwischen 140° und 160°. Auf diese Weise ist eine besonders vorteilhafte Wegausnutzung des Kniehebelmechanismus möglich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Inspektionseinrichtung zum Inspizieren der Behältnisse auf, welche in der Transportrichtung der Behältnisse vor der Ausschleuseeinrichtung angeordnet ist.
Bevorzugt inspiziert die Inspektionseinrichtung die Behältnisse individuell. Bevorzugt inspiziert die Inspektionseinrichtung die Behältnisse optisch und/oder unter Verwendung einer Bildaufnahmeeinrichtung. Die Ausschleuseeinrichtung bzw. Ausleiteinrichtung kann dabei bevorzugt individuell in Reaktion auf eine Inspektion ausschleusen. Es wird darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Anmeldung die Begriffe „ausleiten“ und „ausschleusen“ bzw. „Ausleiteinrichtung“ und „Ausschleuseeinrichtung“ synonym verwendet werden. Unter einem „ausleiten“ bzw. „ausschleusen“ wird jeweils ein Vorgang verstanden, bei dem einzelne Behältnisse oder Gruppen von Behältnissen aus einem Transportpfad, der insbesondere zu einer weiteren regulären Behandlung führt, entfernt werden.
Bevorzugt ist eine erste Behandlungseinrichtung vorgesehen, danach die Transporteinrichtung und danach eine zweite Behandlungseinrichtung.
Bei der ersten Behandlungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Ofen, eine Blasmaschine, eine Fülleinrichtung, eine Etikettiereinrichtung oder eine Sterilisationseinrichtung handeln. Bevorzugt handelt es sich bei der ersten Behandlungseinrichtung um einen Ofen, der Kunststoffvorformlinge erwärmt.
Bevorzugt handelt es sich bei der zweiten Behandlungseinrichtung um eine Blasmaschine, eine Fülleinrichtung, eine Etikettiereinrichtung, oder eine Sterilisationseinrichtung.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Behandeln von Behältnissen gerichtet, wobei eine Transporteinrichtungen die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und eine Ausschleuseeinrichtung, einzelne Behältnisse aus dem Transportpfad ausgeschleust, wobei die Ausschleuseeinrichtung ein auf die Behältnisse zu stellendes Kontaktelement aufweist, welches die Behältnisse kontaktiert, um diese aus dem Transportpfad auszuschleusen. Weiterhin ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, welche mechanisch mit diesem Kontaktelement gekoppelt ist, um dieses zu bewegen.
Erfindungsgemäß wird die Antriebseinrichtung über einen Kniehebelmechanismus mit dem Kontaktelement gekoppelt. Besonders bevorzugt wird die Bewegung mechanisch über einen Kniehebelmechanismus gekoppelt.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf die Verwendung eines Kniehebemechanismus zum Ausschleusen von Behältnissen und insbesondere Kunststoffbehältnissen aus einem Transportpfad gerichtet, wobei diese Kunststoffbehältnisse entlang des Transportpfads transportiert werden.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1 a, b zwei Darstellungen einer Transporteinrichtung mit einer Ausschleuseeinrichtung;
Fig. 2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausschleuseeinrichtung in einer ersten Position; und
Fig. 3 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausschleuseeinrichtung in einer zweiten Position.
Fig. 1 a - b zeigen eine Transporteinrichtung 2 mit einer Ausschleuseeinrichtung. Dabei ist die Transporteinrichtung hier als drehbarer Träger ausgebildet, an dem eine Vielzahl von Grei- feinrichtungen zum Greifen der Behältnisse 10 angeordnet ist. Diese Greifeinrichtungen sind hier bevorzugt als Greifklammern ausgebildet, welche die Behältnisse unterhalb deren Tragringe greifen. Es wären jedoch auch andere Greifpositionen denkbar. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet die Ausschleuseeinrichtung zum Ausschleusen der Behältnisse 10.
Bevorzugt kontaktiert das Kontaktelement 42 der Ausschleuseeinrichtung die Behältnisse unmittelbar unterhalb desjenigen Bereiches, in dem die Behältnisse gegriffen werden. Auf diese Weise wird ein effektives Ausschleusen vereinfacht, da die Behältnisse nicht gegenüber der Greifklammer geschwenkt werden sondern bevorzugt unmittelbar ausgestoßen werden können.
Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet eine optionale Führungskurveneinrichtung, welche zum Öffnen und/oder Schließen der Greifeinrichtung 22 dient.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung einer Ausschleuseeinrichtung 4. Diese weist einen Träger 48 auf, an dem eine Antriebseinrichtung 44 in Form einer pneumatischen Antriebseinrichtung angeordnet ist. Das Bezugszeichen 44a bezieht sich auf ein Bewegungselement der Antriebseinrichtung, welches geradlinig in der Bewegungsrichtung B bewegbar ist.
Dieses Bewegungselement 44a ist an einem in seiner Gesamtheit mit 50 bezeichneten Kniehebelmechanismus angeordnet. Der Kniehebelmechanismus weist ein erstes Kniehebelelement 52 auf, welches in dem Punkt P1 an dem Träger 48 angelenkt ist, auf. Ein zweites Kniehebelelement ist in dem P2 an einem Träger 43 angeordnet.
Der Träger 43 ist wiederum schwenkbar bezüglich einer Schwenkachse S1 am de, Träger 48 angelenkt. An dem Träger 43 ist das Kontaktelement 42 angeordnet, welches wiederum das (nicht gezeigte) Behältnis kontaktiert, um es auszuschleusen.
In dem Punkt P3 sind die beiden Kniehebelelemente 52 und 54 schwenkbar miteinander und auch mit dem Bewegungselement 44a verbunden. Fig. 2 zeigt die Ausschleuseeinrichtung in einer ausgefahrenen Position, bei der der Kniehebelmechanismus voll ausgestreckt ist.
Fig. 3 zeigt die Ausschleuseeinrichtung in einer zurückgezogenen Stellung, in welche das Bewegungselement 44a zurückgezogen ist. Dabei ist hier die erste Erstreckungsrichtung E1 gezeigt, in der sich das erste Kniehebelelement 52 erstreckt sowie die zweite Erstreckungsrichtung E2, in der sich das zweite Kniehebelelement erstreckt. Man erkennt, dass das erste Kniehebelelement in der ersten Erstreckungsrichtung E1 länger ist als das zweite Kniehebelelement E2 in der zweiten Erstreckungsrichtung E2.
In der in Fig. 3 gezeigten Position schließen die erste Erstreckungsrichtung E1 und die zweite Erstreckungsrichtung E2 miteinander einen Winkel a ein der hier bei ca. 130° liegt. In der in Fig. 2 gezeigten Position schließen die erste Erstreckungsrichtung E1 und die zweite Erstreckungsrichtung E2 miteinander einen Winkel ein, der bei annähernd 180° liegt.
Der Träger 48 weist bevorzugt mehrere Langlöcher 48a auf, so dass er in mehreren (Höhen) Positionen an einem (nicht gezeigten) Maschinengestell befestigt werden kann. Auf diese kann eine Positionierung der Ausschleuseeinrichtung verändert werden.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.

Claims

Ausschleuseeinrichtung zum Ausschleusen von Behältnissen mit Kniehebelsystem
Patentansprüche . Vorrichtung (1 ) zum Behandeln von Behältnissen (10) mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (T) transportiert und mit einer Ausschleuseeinrichtung (4), welche dazu geeignet und bestimmt ist, einzelne Behältnisse (10) aus dem Transportpfad (T) auszuschleusen, wobei die Ausschleuseeinrichtung (4) ein auf die Behältnisse zustellbares Kontaktelement (42) aufweist, welches die Behältnisse kontaktiert, um sie aus dem Transportpfad (T) auszuschleusen und eine Antriebseinrichtung (44), welche mechanisch mit diesem Kontaktelement (42) gekoppelt ist, um dieses zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (44) über einen Kniehebelmechanismus (50) mit dem Kontaktelement (42) gekoppelt ist. . Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (44) eine pneumatisch betätigte Antriebseinrichtung ist. . Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (2) dazu geeignet und bestimmt ist, die Behältnisse (10) vereinzelt zu transportieren. . Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung eine Vielzahl von Greifelementen aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt sind, die Behältnisse (10) zu greifen, wobei diese Greifelemente bevorzugt als Greifklammern ausgebildet sind. . Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschleuseeinrichtung (4) und/oder das Kontaktelement wenigstens teilweise unterhalb der Behältnisse (10) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (42) schwenkbar bezüglich einer ersten Schwenkachse (S1 ) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelmechanismus (50) ein erstes Kniehebelelement (52) aufweist, sowie ein zweites Kniehebelelement (54), wobei das erste Kniehebelelement (52) an einem Träger (56) schwenkbar angelenkt ist und das zweite Kniehebelelement (54) schwenkbar wenigstens mittelbar an dem Kontaktelement (42) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungselement (44a) der Antriebseinrichtung an dem ersten Kniehebelelement (52) und dem zweiten Kniehebelelement (54) angeordnet ist. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 7 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kniehebelelement (52) sich in einer ersten Erstreckungsrichtung (E1 ) erstreckt und das zweite Kniehebelelement (54) in einer zweiten Erstreckungsrichtung erstreckt und das erste Kniehebelelement (52) in dieser ersten Erstreckungsrichtung (E1 ) länger ist als das zweite Kniehebelelement (54) in der zweiten Erstreckungsrichtung. Vorrichtung (1 ) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (42) zwischen zwei Positionen schwenkbar ist und die erste Erstreckungsrichtung (E1 ) gegenüber der zweiten Erstreckungsrichtung (E2) in der ersten dieser Positionen einen ersten Winkel einschließt und die erste Erstreckungsrichtung (E1 ) gegenüber der zweiten Erstreckungsrichtung (E2) in der zweiten dieser Po- 14 - sitionen einen zweiten Winkel einschließt und der erste Winkel größer ist als der zweite Winkel.
11 . Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 7 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) eine Inspektionseinrichtung (8) zum Inspizieren der Behältnisse (10) aufweist, welche in der Transportrichtung der Behältnisse vor der Ausschleuseeinrichtung angeordnet ist.
12. Verfahren zum Behandeln von Behältnissen (10) wobei eine Transporteinrichtung (2), die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (T) transportiert und eine Ausschleuseeinrichtung (4), einzelne Behältnisse (10) aus dem Transportpfad (T) ausschleust, wobei die Ausschleuseeinrichtung (4) ein auf die Behältnisse zustellbares Kontaktelement (42) aufweist, welches die Behältnisse kontaktiert, um diese aus dem Transportpfad (T) auszuschleusen und eine Antriebseinrichtung (44), welche mechanisch mit diesem Kontaktelement (42) gekoppelt ist, um dieses zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (44) über einen Kniehebelmechanismus (50) mit dem Kontaktelement (42) gekoppelt wird.
13. Verwendung eines Kniehebelmechanismus zum Ausschleusen von Kunststoffbehältnissen aus einem Transportpfad, entlang dessen die Kunststoffbehältnisse transportiert werden.
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