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Vorrichtung zum Einsetzen von Flaschen od. dgl. in
Transportbehälter und zum Entleeren der letzteren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsetzen von Flaschen od. dgl. in Transportbehälter und zum Entleeren derselben unter Verwendung eines Greiferkopfes zum Erfassen und Transportieren einer
Vielzahl von Flaschen.
In Flaschenkellereibetrieben, wie Brauereien, Molkereien. in der Getränkeindustrie usw. werden die gefüllten Flaschen mittels Transportbändern zu einer Sammelstelle gebracht und von dieser entweder von
Hand aus oder halbautomatisch mittels Greifervorrichtungen oder mittels vollautomatisch arbeitender Ma- schinen in Transportbehälter, wie Kisten, Drahtkörbe, Kartons od. dgl. eingesetzt. Die manuelle und halbautomatische Arbeitsweise stellt einen grossen Teil der Transportkosten dar und ist daher bei Massen- betrieb unrentabel.
Die vollautomatischen Maschinen arbeiten nach zwei verschiedenen Prinzipien. Das eine Prinzip ist das Fallsystem, bei welchem die Flaschen in die Transportkiste frei einfallen, wodurch Stösse auftreten, die sowohl dem Flascheninhalt als auch dem Gebinde schaden. Ausserdem wird beim Einfallen der Fla- schen in die Kisten grosser Lärm entwickelt. Nach dem andern Prinzip wird jede einzelne Flasche von einem Greifer erfasst und nahezu stossfrei in die Kiste befördert und dort abgesetzt. Die nach diesem Prinzip arbeitenden Maschinen haben den Nachteil, dass die Kisten keine Nestfächer besitzen dürfen, da keine geeignete Distanzierung der Flaschen auf die Nestteilung vorhanden ist.
Es sind aber auch Maschinen bekanntgeworden, bei welchen ein um eine horizontale Achse umlaufendes, mit drei in gleichen Winkelabständen voneinander angeordneten Greiferköpfen versehenes Greifersystem über einem Förderband angeordnet ist, welches Flaschen zum Beladen von Kästen zubringt oder die diesen entnommenen Flaschen abführt. Die Greiferköpfe dieses Greifersystems sind mit zangenartigen Greifern versehen, welche die unter dem Greiferkopf ankommenden Flaschen erfassen, sie über die gesamte Umlaufbahn des Greiferkopfes mitnehmen und in der tiefsten Lage desselben wieder absetzen. Der Arbeitsvorgang spielt sich in der Weise ab. dass abwechselnd ein Greiferkopf Flaschen aufnimmt und der andere solche absetzt.
Beim Beladen von Kisten werden diese leer unter jeden zweiten Greiferkopf geschoben, während das Transportband zwischen je zwei Kisteneinschüben einen Satz Flaschen unter den leer ankommenden Greiferkopf bringt. Beim Entladen von Kisten werden diese, mit Flaschen gefüllt, unter die Greiferköpfe gebracht, wobei das Transportband die auf dasselbe abgesetzten Flaschen wegführt.
Die beschriebene Maschine erfordert, um alle Flaschen eines Satzes an ihren Köpfen erfassen zu können, eine komplizierte Nockensteuerung für die Greifer. Trotzdem treten beim umlaufenden Greiferkopf Schwierigkeiten auf, wenn die Flaschen in ihrer Höhe nicht genau übereinstimmen.
Um alle Nachteile der bekannten Maschinen zu beseitigen, wird eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Bauart vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäss der Greiferkopf auf einem hin-und hergehenden Wagen gelagert ist, welcher mit Einrichtungen zum Heben und Senken des Greiferkopfes versehen ist.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung schematisch dargestellt ist. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X, Fig. 3 eine Draufsicht des Drängelbandes und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Die Vorrichtung besitzt ein Gestell 1, das mit Schienen 2,3 zur Führung eines Greiferwagens 4 versehen ist. Dieser besteht im wesentlichen aus einem System von miteinander gelenkig verbundenen
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Schenkeln 5, die zu einem Gelenksparallelogramm zusammengesetzt sind und an den oberen und seitli- chen Gelenkpunkten Laufrollen 6, 6'besitzen. Ausserdem sind die Schenkel 5 an einer Kulisse 7 geführt und tragen im Bereiche der unteren Gelenkpunkte einen Greiferkopf 8, der durch sein Gewicht die Ten- denz hat, das durch die Schenkel 5 gebildete Parallelogramm in vertikaler Richtung zu strecken, woran i ihn jedoch die Laufrolle 6', welche als Stützrolle dient und an der Schiene 3 anliegt, hindert. Die Füh- rungskulisse 7 hat auch die Aufgabe, ein allfälliges Schrägstellen des Greiferkopfes 8 zu verhindern.
Da- durch ist eine sichere, kraftschlüssige Führung des Greiferwagens während seiner horizontalen Hin- und
Herbewegung gewährleistet. Der Antrieb des Greiferwagens erfolgt mittels eines Druckluftzylinders 34, von dem eine gegabelte Schub- bzw. Zugstange 36 an der Führungskulisse 7 angreift.
Der Greiferkopf 8 besteht aus einer Mehrzahl von gegeneinander verschiebbaren Zeilenelementen
8', von denen jedes ein Stangen- oder Schienenpaar 9 aufweist. Die Anzahl der Zeilenelemente ent- spricht der Anzahl der auf die Kistenbreite unterzubringenden Flaschenreihen. Die Länge der Greiferzei- len entspricht der Länge der Kiste.
Die Stangen 9 sind in schrägen Schlitzen 10 der Wangenbleche 11 der Zeilenelemente gelagert.
Oberhalb jedes Paares von Stangen 9 befindet sich etwa in der zwischen denselben liegenden Mittelebene eine Auslösestange 12, die in lotrechten Schlitzen 13 der Wangenbleche 11 geführt und mit den Stangen
9 derart verbunden ist, dass beim Anheben der Auslösestangen 12 die Stangen 9 mitbewegt werden.
Die Greiferzeilen 8'sind auf einem parallelen Stangenpaar 14 verschiebbar gelagert, wobei zweck- mässig die erste oder die letzte Zeile feststeht und die übrigen gegenüber dieser verschoben werden kön- nen. Das Verschieben der Zeilen kann mittels einer Nürnberger Schere od. dgl. über bewegliche Distanz- und Anschlagstücke, Kniehebel od. dgl. erfolgen. Im vorliegenden Falle ist ein Anschlagstück 38 vorge- sehen. In Fig. 1 ist der Greiferwagen knapp vor seiner Endstellung dargestellt, also kurz bevor das An- schlagstück 38 die Zeilenelemente 8'auseinandergeschoben hat.
Am Gestell 1 der erfindungsgemässen Vorrichtung ist ein Tisch 15 mittels Rollen 16 höhenverstellbar gelagert, auf den die zu beladende Kiste 17 aufgeschoben wird. Oberhalb der Kiste 17 befindet sich ein
Hilfsraster 18, welcher auf drei selbstzentrierenden, konischen Auflagepunkten 19 ruht. Der Hilfsraster
18 ist mit dem Nest 22 der Kiste 17 kongruent und besitzt Längslamellen 20, die höher als seine Quer- lamellen 21 sind, damit allenfalls unregelmässig hängende Flaschen beim Einfahren des Greiferkopfes 8 in seine Entladestellung ausgerichtet werden. Die Querlamellen 21 sind, wie Fig. 4 zeigt, mit parabel- ähnlichen Ausschnitten 23 versehen, deren obere Kanten zweckmässig an beiden Seiten abgeschrägt sind.
An diesen Kanten gleiten allenfalls schräg hängende Flaschen ab, so dass diese beim Einführen in die
Kiste an den Kanten der Lamellen nicht aufsitzen können und genau in das Nestfach der Kiste einfahren.
Die Bewegung des Kistentisches erfolgt vorzugsweise mittels Druckluft.
Die Bereitstellung der Kisten auf dem Kistentisch besorgt ein in Fig. 2 dargestellter Kistentransporteur, welcher dieaufeinerRollenbahn in Richtung des Pfeiles B (Fig. 3) ankommenden Kisten erfasst und sie im geeigneten Moment auf den Kistentisch befördert.
Der Transporteur weist eine Gleitbahn 24 auf, an deren Längsseiten über Kettenräder 25 laufende endlose Ketten 26 vorgesehen sind, welche untereinander durch Schiebeleisten 27 verbunden sind, die parallel zur Gleitbahn 24 bewegt werden. Auf der vorderen Kettenradwelle ist mindestens eine Mitnehmerwalze 28, vorzugsweise sind aber deren zwei befestigt, die mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit läuft bzw. laufen wie die Kettenräder. Vor dieser Walze bzw. diesen Walzen befindet sich ein Anschlag 29, der die hintereinander ankommenden Kisten aufhält. Der Anschlag ist so ausgebildet, dass die an dervordersten Kiste ankommende Schiebeleiste die Kiste über den Anschlag hebt und sie dadurch dem Transporteur übergibt.
Um zu verhindern, dass nachdrängende Kisten, die sich schneller bewegen als die Transportkette, die erste Kiste, nachdem sie über den Anschlag 29 gehoben wurde, so rasch vorschieben, dass diese die Schiebeleiste 27 überholt und in einem unerwünschten Augenblick am Kistentisch ankommt, ist knapp hinter der Mitnehmerwalze 28 bzw. den Mitnehmerwalzen 28 ein Abstreiftor 37 vorgesehen, welches die auf der Schiebeleiste 27 aufsitzendeKistel7zurückhält, so dass diese, nachdem die Schiebeleiste unter der Kiste fortbewegt wurde, auf die Mitnehmerwalze 28 bzw. die Mitnehmerwalze herunterfällt und mit Sicherheit hinter der Schiebeleiste 27 weitertransportiert wird.
Zu diesem Zwecke ist die lichte Höhe des Tores 37 so gross, dass lediglich eine auf der Mitnehmerwalze 28 bzw. auf den Mitnehmerwalzen und nicht auch eine auf der höher liegenden Schiebeleiste 27 aufsitzende Kiste das Tor passieren kann.
Die Zufuhr der Flaschen besorgt ein von der Füllmaschine angetriebenes Transportband, von dem die Flaschen über ein schräg zur Bewegungsrichtung liegendes Abstreifblech in Richtung des Pfeiles A auf das Drängelband 30 übergeschoben werden. Das Drängelband besteht aus mehreren nebeneinander liegenden
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Plattenketten und ist so breit, dass so viele Flaschen nebeneinander darauf Platz finden, als pro Greiferzeile erfasst werden müssen. Es ist ebenso wie das Transportband elektromotorisch angetrieben, läuft aber langsamer als das erstgenannte. Durch diesen Geschwindigkeitsunterschied stauen sich die hintereinander ankommenden Flaschen auf der ganzen Breite des Bandes auf.
Am Ende des Drängelbandes ist ein Aufteilrechen 31 vorgesehen, in den sich die Flaschen einordnen und darin so lange weiterwandern, bis sie an der Anschlagleiste 32 aufgehalten werden, während das Drängelband unter ihnen durchgleitet.
Die Stärke der einzelnen, den Aufteilrechen 31 bildenden Stäbe richtet sich nach der Stärke der das Kistennest bildenden Brettchen, Leisten od. dgl. Der Rechen 31 hat die Aufgabe die Queraufteilung der
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die nachdrängenden Flaschen in das noch aufnahmsfähige Rechenfach abrollen können. Die Anzahl der
Rechenfächer und die Länge der Stäbe richtet sich wieder nach der Anzahl der in der Längs- und in der
Querrichtung in der Kiste unterzubringenden Flaschen.
Oberhalb des Rechens 31 ist die Schiene 3 mit einer nach oben gerichteten Auskröpfung 33 versehen, deren Zweck später angegeben wird.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise : Bei Beginn des Arbeitsspieles muss eine
Kiste auf dem Kistentisch 15 und eine weitere in Bereitschaft auf dem Kistentransporteur sein. Der Grei- ferwagen muss über dem Kistentisch in seiner Ausgangsstellung bzw. Entladestellung stehen und die Fla- schenfächer des Rechens 31 müssen mit Flaschen gefüllt sein. Darüber hinaus muss eine genügende Fla- schenreserve auf dem Drängelband angesammelt und auch im Greiferkopf eine komplette Flaschengruppe aufgenommen sein. Sind diese Voraussetzungen, welche über ein elektrisches Schaltsystem kontrolliert werden, gegeben, so erfolgt der Impuls für die Auslösung des Arbeitsspieles.
Zuerstbewegtsich der Kistentisch 15 mit der leeren Kiste 17 nach oben und diese hebt den Hilfsraster
18 von seinen Auflagepunkten 19 ab. Da der Hilfsraster keinerlei zwangsläufige Führung aufweist und ausserdem seine Flanken abgeschrägt sind, richtet er sich in der Kiste zurecht und gleicht Unregelmässigkeiten der Kiste bezüglich ihrer Abmessungen und eventuell ihrer Lage auf dem Kistentisch aus. Im weiteren Verlauf der Aufwärtsbewegung des Kistentisches 15 werden die mit ihren Köpfen zwischen den Stäben 9 am Greifer 8 hängenden Flaschen vom Hilfsraster 18 in die Nestfächer 22 der Kiste 17 eingeführt, bis der Kistenboden die Flaschenböden erreicht hat. Die Kiste bzw. deren Boden drückt nunmehr die Fla- schen mit ihren Köpfen gegen die über ihnen befindlichen Auslösestangen 12 und hebt diese an.
Mit ihnen werden auch die Greiferstangen 9 angehoben, die in den Schlitzen 10 voneinander entfernt werden und die Flaschenköpfe freigeben. Eine geeignete Arretiervorrichtung, wie Haltemagnet, federnde Klinken, ein im Auslösemoment beaufschlagter Druckluftzylinder od. dgl. hält die Greiferstangen 9 in ihrer obersten Lage so lange fest, bis ein durch einen Steuerimpuls eingesetzter Antrieb den Kistentisch 15 mit der nunmehr mit Flaschen gefüllten Kiste abgesenkt hat. Während des Abwärtsgehens des Kistentisches 15 wird der Hilfsraster 18 von seinen selbstzentrierenden Auflagepunkten zurückgehalten und der Antrieb des Greiferwagens 4 durch einen Impuls in Gang gesetzt.
Der Greiferwagen 4 bewegt sich nunmehr gegen das Drängelband 30, wobei die zuvor auf Nestdistanz auseinander geschobenen Greiferzeilen 8'eng aneinandergerückt werden, damit die im Rechen 31 eng hintereinander stehenden Flaschen von den einzelnen Greiferzeilen richtig erfasst werden können. Gleichzeitig wird die Arretierung der Greiferstangen 9 aufgehoben, so dass diese wieder in ihre Ausgangsstellung nach abwärts fallen können.
Sobald der Greiferwagen 4 bzw. dessen Stützrolle 6'die Auskröpfung 33 erreicht hat, fährt die Stützrolle 6'unter dem Einfluss des das Parallelogramm der Schenkel 5 zu strecken trachtenden Gewichtes des Greiferkopfes 8 in diese Auskröpfung 33 hinein, wodurch der Greiferkopf 8 auf die im Aufteilrechen 31 bereitstehenden Flaschen absinkt. Die Flaschenköpfe, deren Durchmesser grösser als der Abstand zwischen den Stangen 9 ist, heben dieselben und entfernen sie dadurch unter dem Einfluss der schrägen Schlitze 10.
Wenn die Stangen 9 so weit auseinander sind, dass die Flaschenköpfe zwischen ihnen passieren können, gleiten sie seitlich der Flaschenköpfe herab und klemmen dadurch die Flaschen am schmäleren Flaschenhals ein. Hierauf werden zwei kleine, parallel zur Führungskulisse 7 montierte Druckluftzylinder 39 mit Druckluft versorgt, die über die durchbohrte Kolbenstange 36 des Hauptzylinders 34 strömt, wodurch der Greiferkopf 8 gehoben und mit ihm das von den Schenkeln 5 gebildete Parallelogramm in die Breite gezogen wird. Sobald die Stützrolle 6'aus der Kröpfung 33 getreten ist, drückt der Druckluftzylinder 34, dessen Kraft bis dahin durch die Kröpfung 33 gehemmt war, den Greiferwagen 4 gegen den Kistentisch 15.
Am Ende dieser Bewegung werden die Zeilen durch die bereits genannten Anschläge 38 auseinandergezogen, so dass die Flaschenreihen die den Nestreihen entsprechenden Abstände erhalten.
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Während der Greiferkopf aach unten geht, die Flaschen erfasst und zum Weitertransport hochhebt, ist der Antrieb des Drängelbandes 30 abgeschaltet, damit das Herausheben der am Greiferkopf hängenden Flaschengruppe leichter vor sich geht.
Gleichzeitig mit dem Arbeitsspiel des Greiferwagens hat auch der Kistentransporteur den Kistenwechsel durchgeführt, indem eine Schiebeleiste 27 am hinteren Ende der auf der Gleitbahn 24 bereitstehenden Kiste angekommen ist und diese vorschiebt. Die leere Kiste verdrängt die am Kistentisch befindliche, bereits gefüllte Kiste in Richtung des Pfeiles C (Fig. 3) und nimmt ihren Platz ein. Unterdessen ist eine weitere leere Kiste in Bereitstellung auf die Gleitbahn 24 aufgeschoben worden, worauf der Transporteur bis zum nächsten Kistenwechsel stillgesetzt wird.
Soll die Maschine zum Entleeren von Kisten herangezogen werden, so ist nur eine Umkehrung der Aufeinanderfolge der Arbeitsstufen erforderlich. In diesem Falle werden die mit Flaschen gefüllten Ki-
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schieben, erfasst haben. Die dabei angehobenen Auslösestangen 12 bleiben nicht in der gehobenen Lage stehen, sondernlosen nur einenUmsteuerimpuls des Kistentischantriebes aus. Während sich dieser nach unten in seine Ausgangsstellung bewegt, führt der Greiferwagen 4 den mit Flaschen beladenen Greiferkopf 8 gegen das sich jetzt in umgekehrter Richtung bewegende und als Transportband arbeitende Drängelband
30. Nach Einfahren der Rolle 6'in die Auskröpfung 33 hat sich der Greiferkopf 8 gesenkt, wodurch die
Flaschen auf das inzwischen stillgesetzte Transportband 30 aufgestellt werden.
Dabei wird der Greiferkopf, ähnlich wie beim Beladen der Kisten so tief gesenkt, bis die Flaschenköpfe die Auslösestangen 12 hoch- drücken und damit die Stangen 9 voneinander gebracht haben. In dieser Lage werden die Auslösestangen
12 und mit ihnen die Stangen 9 arretiert, worauf der Greiferkopf 8 gehoben und der Greiferwagen 4 zum
Kistentisch 15 zurückgebracht wird. Während sich der Greiferwagen 4 in diese seine Ausgangslage zu- rückbewegt, wird das Transportband 30 wieder in Bewegung gesetzt, wodurch die Flaschen zur Weiterbe- handlung abtransportiert werden. Unterdessen hat der Kistentransporteur den Kistenwechsel vollzogen, indem er die auf dem Kistentisch 15 stehende leere Kiste durch die nachfolgende zu entleerende Kiste ausgestossen hat.
Wenn die erfindungsgemässevorrichtung als Auspackmaschine arbeitet oder beim Beladen von Kisten ohne Nester. entfällt der Hilfsraster, ebenso wie der Rechen 31.
Der Greiferkopf 8, der Rechen 31 sowie der Hilfsraster 18 sind vorteilhaft austauschbar, um die Vor- richtung jeder beliebigen Kisteneinteilung und Flaschengrösse anpassen zu können.
An Stelle von Flaschen können mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auch andere Gebinde, etwa
Dosen od. dgl. in die Transportbehälter eingebracht bzw. diesen entnommen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Einsetzen von Flaschen od. dgl. in Transportbehälter und zum Entleeren derselben unter Verwendung eines Greiferkopfes zum Erfassen und Transportieren einer Vielzahl von Flaschen, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkopf (8) auf einem hin-und hergehenden Wagen (4) gelagert ist, welcher mit Einrichtungen zum Heben und Senken des Greiferkopfes (8) versehen ist.