DE3336766C2

DE3336766C2 - Ein- oder Auspackmaschine insbesondere für Flaschen

Info

Publication number: DE3336766C2
Application number: DE19833336766
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 8208 Kolbermoor Schmied; Siegfried Dipl.-Ing. 8210 Prien Stadler
Original assignee: Max Kettner Verpackungsmaschinenfabrik & Co Kg 8000 Muenchen De GmbH; Max Kettner Verpackungsmaschinenfabrik & Co Kg 8000 Muenchen GmbH
Current assignee: Kettner GmbH
Priority date: 1983-10-10
Filing date: 1983-10-10
Publication date: 1985-08-14
Also published as: DE3336766A1

Description

Die Erfind jng betrifft eine Ein- oder Auspackmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Maschinen dienen dazu, auf dem Artikelförderer herangeführte Artikel, wie z. B. insbesondere Flaschen, Konservendosen, Karton-Weichpackungen und sonstige Artikel mittels des Greiferkopfes jeweils zu ergreifen, über den Gebindeförderer zu bewegen und dort die Artikel in ein entsprechendes Gebinde — meistens einen Flaschenkasten oder Karton ·- einzusetzen. Ebenso kann die Maschine dazu dienen, Gebinde auszupacken. In diesem Fall müssen nur die t jiden Förderer in ihrer ReIativlage zum die Greiferköpfe tragenden mittleren Teil der Maschii.e entsprechend vertauscht werden.

Die Greiferköpfe sind dabei jeweils so ausgebildet, daß sie die auf dem Artikelförderer normalerweise ausgerichtet und in Gruppen dargebotenen Artikel gruppenweise erfassen und transportieren können.

Das Antriebszugglied ist dabei vorzugsweise eine Laschenkette, da eine solche bei geringer Dehnung unter der Betriebsbelastung eine sehr hohe Zugkraft aufnehmen und schlupflos über Kettenräder angetrieben werden kann. Dem Grunde nach kann das Antriebszugglied sTaber auch beispielsweise ein Zahnriemen sein, sofern dieser genügend stark ausgelegt ist.

In der Praxis wird man die beiden vom Zugglied umlaufenen Umlenkräder vorzugsweise gleich groß ausbilden. Notwendig ist dies jedoch nicht. Die Erfindung ist auch dann anwendbar, vwnn beide Umlenkräder verschieden groß sind. In allen Fällen muß natürlich die Fördergeschwindigkeit der beiden Förderer im wesentlichen mit der Horizontalgeschwindigkeii der Greiferköpfe in deren Wegbereich über den Förderern im wesentlichen gleich sein.

Aus konstruktiven Gründen wird in der Praxis normalerweise eine doppelte Umlenkradanordnung mit zwei Ketten verwendet, wobei die beiden Ketten vertikal im Abstand übereinander um Umlenkräder geführt sind. Das erlaubt eine entsprechend hohe Ausbildung der Greiferkopfträger. Ebenso wird man in der Praxis vorteilhaft die Umlaufführung doppelt ausführen, also derart, daß zwei Umlaufführungen vertikal im Abstand übereinander verlaufen. Beides erlaubt eine bessere Beherrschung der Massenkräfte. Der Einfachheit halber wird nachfolgend und in den Ansprüchen trotz der vorzugsweise doppelten Ausführung verschiedener Elemente von diesen nur in der Einzahl gesprochen.

Die Vertikalführung dient dazu, die Höhenlage der Greiferköpfe aus ihrer Umlaufbahn zu bestimmen. Sie ordnet jedem Greiferkopf für jede 5>«IIe der Umlaufbahn eine bestimmte Höhe zu.

Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind bekannt Sie werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung »Kontipack« vertrieben.

Läßt man bei Maschinen, die im übrigen dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechen, den gemeinsamen Schwerpunkt der Flaschengreifer und der sie tragenden > Träger auf der Bahn des Zuggliedes oder nahe diesem umlaufen, so wird der Durchmesser de^r Umlenkräder verhältnismäßig groß., da sich die aufeinanderfolgenden Greiferköpfe in der Nähe der Achse des Zuggliedes anderenfalls gegenseitig stören. Die große Ausbildung des Umlenkrades hat wiederum zur Folge, daß verhältnismäßig viel Zeit vergeht bis ein Greiferkopf, der gerade einen Kasten ausgepackt hat, über den Artikelförderer gelangt ist, um dort die erfaßten Artikel wieder abzusetzen. Das verringert die Leistung.

Man hat daher bei den von der Anmelderin offenkundig vorbenutzten Maschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Ausbildung so getroffen, daß die verhältnismäßig kleinem Umlenkraddurchmesser die Greiferköpfe an Auslegern der Träger radial außerhalb des Zuggliedweges in erheblichem Abstand von diesem geführt werden. Da die Zuggliedgeschwindigkeit überall gleich ist, erfolgt hierbei die Rückführung der Greiferköpfe mit den aufgenommenen Artikeln zum Gebindeförderer verhältnismäßig schnell.

Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, daß naturgemäß Maschinen der hier zur Diskusion stehenden Art, aus wirtschaftlichen Gründen möglichst klein, also mit einer möglichst geringen Zahl von aufeinanderfolgenden Greiferköpfen ausgebildet werden müssen und darüber hinaus möglichst schnei! laufen sollen.

Bei den Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 werden d·' Greiferköpfe, die ja radial außerhalb des Zuggliedweges geführt sind und daher im Umlenkbereich mit piner Geschwindigkeit umlaufen, die um so viel größer ist als die Geschwindigkeit des 2!uggliedes, wie der Rajius des Umlaufweges des Greiferkopfes im Vergleich mit dem Umlaufradius des Zuggliedes, beim Übergang von der Geraden über einem Förderer in die" Umlenkbahn sehr stark beschleunigt^sund danach beim Übergang aus dem Umlenkweg in die'Gerade über dem anderen Förderer auch wieder abgebremst Diese Problematik ist besonders gravierend im Bereich des Umlenkrades, das von den Greiferköpfen unter Last umlaufen wird. Normalerweise halten die Greiferköpfe die Artikel ja nicht starr eingespannt, wie

ein Schraubstock das Werkstück, sondern nur verhältnismäßig leicht, wie es für den Transport ausreicht. Dementsprechend ist die Geschwindigkeit der Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch begrenzt, daß beim Überschreiten einer bestimmten Betriebsgeschwindigkeit die an den Obergängen von der Kreisbogenbahn zur geraden Bahn und umgekehrt auftretenden Massenkräfte nicht nur zu übermäßigen Belastungen der Maschine führen, sondern entweder eine in 4er Praxis kaum durchführbar feste Einspannung der Artikel im Greiferkopf fordern, oder aber dazu führen, daß Artikel an den genannten Übergangsstellen aus ihrer Halterung im Greiferkopf herausgeschleudert werden.

Bei den bekannten Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verläuft die Umlaufführung, auf welcher die Träger geführt sind, unmittelbar zwischen der oberen und unteren Kette. Der Weg der Umlaufführung Ist aiso, soweit hier von Bedeutung, mit dem Weg des Zuggliedes identisch.

Die Erfindung will die durch Beschleunigungs- und Fliehkräfte im Bereich der Umlenkung insbesondere aber im Bereich vom Übergang von der geraden Strekke in die Umlenkstrecke und von der Umlenkstrecke in die gerade Strecke auftretenden Massenkräfte erheblich verringern. Sie geht hierbei von dem Grundgedanken aus, daß die Beschleunigungskräfte der mit größerem Radius als das Zugglied umlaufenden Greiferköpfe zum einen dadurch verringert werden können, daß die erforderliche Gesi hwindigkeitsänderung in den genannten Übergangsbereichen, also die Änderung des Krümmungsradius der Bahn des Greiferkopfes, über ein längeres Wegstück verteilt wird und daß ferner die Maximalgeschwindigkeit im Umlenkbereich dadurch verringert werden kann, daß man die Führungslinie im Umlenkbereich möglichst nah an der entsprechenden Um- !cfikrsdachse verlaufen läßt Dementsprechend ninunt gemäß der Erfindung der Krümmungsradius der Führungslinie, der im Bereich der Artikelaufnahme und -abgabe sehr groß, in der Regel unendlich groß ist, bei der Erfindung schon bald nach der Artikelaufnahme stetig ab, um etwa da, wo die Führungslinie die Verbindungsgerade der beiden Umlenkradachsen schneidet, einen Minimalwert — vorzugsweise geringer als der wirksame Radius des Umlenkrades — zu durchlaufen. Danach nimmt er wieder stetig zu, um einen Maximalwert wieder im Bereich der Artikelabgabe zu erreichen. Kleinere Unstetigkeiten können dabei in Kauf genommen werden, zum Beispiel beim Übergang der Wegstrecke mit unendlich großem Radius in den folgenden Bereich mit endlich großem Radius. Vorzugsweise ist die Änderung des Krümmungsradius in der Führungslinie in den Umlenkbereichen möglichst konstant

Ein derartiger Verlauf der Führungslinie kann erreicht werden, indem man der Führungslinie in den Umlenkbereichen und nahe denselben die Gestalt einer »Cassini-Kurve« gibt

Die derart gemilderten Massenkräfte können sich jedoch immer noch im Bereich der Übergänge von den geraden Strecken in die Umlenkbereiche respektiv umgekehrt und besonders beim Übergang aus dem Umlenkbereich in die Absetzstrecke störend bemerkbar machen.

Diese werden zusätzlich vermindert, wenn man die Führar.gsünje im unter Belastung durch die Artikel durchlaufenen Bereich zu der Seite hin versetzt, in welcher die Artikel aufgenommen werden.

Dementsprechend weist die Maschine nach der Erfindung besonders vorteilhaft die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 auf.

Auf diese Weise werden die Massenkräfte im unter Last, also mit den Artikeln, durchlaufenen Bereich ganz wesentlich reduziert, so daß eine erhebliche Steigerung der Maschinenleistung in der Zeiteinheit erreicht werden kann.

Die durch die Erfindung erreichte Verringerung unerwünschter Massenkräfte ist so groß, daß sie es erlaubt, beim Hauptanwendungsgebiet der Erfindung, bei Ein- und Auspackmaschinen für Flaschen, den Greiferkopf so auszubilden, daß er zwei Flaschengruppen für zwei Flaschenkästen oder -kartons nebeneinander erfassen kann. Das verdoppelt die an sich schon wesentlich erhöhte Leistung der Maschine noch einmal. Das Gleiche gilt sinngemäß auch für andere Artikel.

Im nicht unter Last durchlaufenen Bereich kann die Führungslinie im wesentlichen konzentrisch zum MittclpufiiCt ucS änucren svCttCnrauCS VCriSUiCi».

Wenn bei der Erfindung die rückwärtigen Bereiche der Wagen über Zugstangen mit dem Zugglied verbunden sind, werden die Beschleunigungsverhältnisse beim Einlauf in den unter Last durchlaufenen Umlenkbereich besonders günstig.

Geringfügige Abweichungen der genannten Führungslinie von der Graden vor und nach der Aufnahmestation und der Absetzstation spielen in der Praxis keine Rolle. Z·. eckmäßig läßt man allerdings den Artikelförderer und den Gebindeförderer nicht mehr genau paral-IeI zur Verbindungslinie der beiden Zahnradachsen verlaufen, sondern parallel zum Verlauf der angenähert oder genau geraden Teile der Führungslinie zwischenden beiden Umlenkrädern.
Generell gilt, daß der Verlauf der genannten Führungslinie im Bereich des ohne Last umlaufenen Umlenkrades weniger wesentlich ist, da dort die Gretferköpfe keine Artikel tragen. Am besten ist es natürlich, daß auch im Bereich dieses Umlenkrades die genannte Führungslinie mit möglichst geringen Radiusänderungen verläuft.

Wenn auch dem Grunde nach beide Kettenräder nicht gleich groß sein müssen, empfiehlt es sich in der Praxis, beide Umlenkräder gleich groß zu halten, da man die Umlenkräder sowieso zweckmäßg so klein wie möglich ausbildet

Der im Anspruch 3 gekennzeichnete Verlauf der Umlaufführung, oder genauer gesagt der Führungslinie der Umlaufführung, ist im Anspruch 4 schärfer gekennzeichnet. Eine Ausbildung mit der Dimensionierung gemaß Anspruch 4 hat das Anwachsen der Massenkräfte in den Umlenkbereichen über die reinen Fliehkräfte hinaus gegenüber einer vergleichbaren bisherigen Ausführung um mehr als die Hälfte reduziert

Die Ausbildung gemäß Anspruch 5 zeichnet sich durch besonders große Einfachheit aus.

Besonders günstig ist die Führungslinie der Umlaufführung gemäß Anspruch 6 als »Cassini«-Kurve ausgebildet
In der Praxis wird man, wenn man einen genau geraden Bewegungsweg des Greiferkopfes in der Lastaufnahmestation und der Lastabsetzstation erreichen will, die »Cassink-Kurve längs ihrer kürzeren Symmetrielinie trennen, längs der längeren Symmetrielinie derselben auseinanderziehen und die so entstandenen Lücken durch Gerade überbrücken. Dadurch hat man in den durch Massenkräfte gefährdeten Umlenkbereichen alle Vorteile des Verlaufs längs der »Cassink-Kurve der in den Voransprüchen gekennzeichneten Art, ist jedoch in

bezug auf die Länge der Wegstrecken zwischen den beiden Umlenkrädern frei.

Eine bevorzugte Ausbildung ist im Anspruch 7 gekennzeichnet.

Die an sich bekannte Ausbildung der die Greiferköpfe tragenden Träger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 hat den Vorteil, daß die Mitte zwischen den beitio.1 längs der Führungslinie geführten Punkten die ;^fUmIenkbereicne^! innerhalb der; Füh'rungslinie" durchläuft, was wiederum den' Radius des Weges des Greiferkopfes verringert.

Eine Dimensionierung gemäß Anspruch 8 hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die Beschleunigungsverhältnisse werden besonders günstig, wenn man den Anlenkpunkt der Zugstange hinler dem nachlaufenden geführten Punkt und radial außerhalb der Verbindungslinie der beiden geführten Punkte anordnet und ferner die Länge der Zugstange größer ais den Abstand der beiden geführten Funkte voneinander ausbildet Das führt durch die jeweils unterschiedlichen Radien, auf denen die Anlenkpunkte der Zugstange am Zugglied und am Wagen und der Wagen selbst sich bewegen, zu besonders vorteilhaften, also geringen Beschleunigungen insbesondere am Einlauf in den Umlenkbereich und am Auslauf aus diesem in Verbindung mit der Kurvengeometrie. Besonders bewährt hat sich insofern eine Dimensionierung gemäß Anspruch 9.

Der Greiferkopf kann als Einfachgreiferkopf etwa nur für einen Kasten oder Karton mit Flaschen oder anderen Artikeln ausgebildet werden. Vorzugsweise wird er gemäß der Erfindung als Doppelgreiferkopf für zwei in Radialrichtung in bezug auf die Umlenkräder nebeneinander liegende Gebinde ausgeführt. Das verdoppelt die Leistung der Maschine in der Zeiteinheit

Bevorzugt ist der Träger gemäß den Ansprüchen IO ^Ilrid I i di.Tier.sicnieri.

Nachfolgend ist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als erläuterndes Beispiel anhand der stark schematisierten Zeichnungen beschrieben.

F i g. I zeigt die Seitenansicht auf eine Maschine nach der Erfindung von der Lastabgabeseite her, also vom Gebindeförderer her gesehen;

Fig.2 zeigt die Ansicht von oben auf Fig. 1, wobei jedoch viele Teile der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind:

F i g. 3 zeigt in schematischer Darstellung und größerem Maßstab genauer den Verlauf der Führungslinie der Umlaufführung und den Weg der Greiferköpfe.

Die in F i g. 1 und 2 schematisch gezeigte Ein- und Auspackmaschine besteht im wesentlichen aus einem Artikelförderer 1, der im Ausführungsbeispiel Flaschen 42 zuführt, einem Gebindeförderer 2, der im Ausführungsbeispiel jeweils Gruppen von zwei Flaschenkästen nebeneinander zuführt, sowie einer eigentlichen Ein- und Auspackmaschine 3, welche die Flaschen 42 vom Artikelförderer gruppenweise abhebt, über den Gebindeförderer 2 führt und dort in jeweils zwei nebeneinander herangeführte Flaschenkasten 48 absetzt

Die eigentliche Ein- und Auspackmaschine 3 besitzt eine zentrale Säule 6, die in einem Grundrahmen befestigt ist, an welcher in einer Umlaufführung die Greiferköpfe 7 tragende Träger 8 geführt sind. Die Umlaufführung besteht aus einer oberen Führungsschiene 9 und einer unterer. Führungsschiene Sa, die beide gleich ausgebildet und in nicht dargestellter Weise von der Säule 6 getragen sind. Die Führungsschienen 9 und 9a der Umlaufführung sind in erheblichem vertikalen Abstand voneinander und von den fördernden Flächen der beiden Förderer 1 und 2 angebracht. Sie weisen, wie aus F i g. 1 ersichtlich, ein nach unten offenes U-Profil auf. In dieser von dem U-Profil gebildeten Kanalführung sind die Träger 8 für die Greiferköpfe 7 geführt.

Die Greiferköpfe selbst sind, wie aus Fig.3 ersichtlich, als Doppelgreiferköpfe aus zwei Teilen 7a und Tb zusammengesetzt, so daß sie jeweils zwei auf dem Ge^: bindeförderer nebeneinander geförderte Flaschenkästen in einem Arbeitsgang gleichzeitig mit Flaschen bestücken können.

Jeder Greiferkopf 7 ist von zwei zum Träger 8 gehörenden Vertikalstangen 19 getragen. Die beiden Vertikalstangen 19 sind an ihrem oberen Ende in einem gemeinsamen Schlitten 10 befestigt. Der Schlitten 10 ist wiederum auf zwei Vertikalstangen 11 von zu den Trägern 8 gehörenden Wagen 16 auf und nieder verschiebbar gelagert. Die beiden Vertikalstangen 11 verbinden starr einen oberen Ausleger 12 und einen unteren Ausleger 12a, welche zusammen mit den Stangen 11 die in den Führungsschienen 9 und 9a horizontal geführten Wagen 16 bilden. Im unteren Ausleger 12a sind die Vertikalstangen 19, welche den Greiferkopf 7 tragen, vertikal verschiebbar geführt, wie dies am besten aus F i g. 1 ersichtlich ist. Die unteren Ausleger 12a tragen zu diesem Zweck Führungsaugen 13 (F i g. 1).

Der mit den Stangen 19 und damit auch mit dem Greiferkopf 7 vertikal verschiebbar auf den beiden stangen 11 gelagerte Schlitten 10 trägt jeweils eine um eine horizontale Achse drehbare Führungsrolle 14. Die Führungsrolle 14 läuft auf einer Vertikalführungsschiene 15 um, so daß bei einem Umlauf, wie aus F i g. 1 ersichtlich, jeder Schlitten 10 mit seinem Greiferkopf 7 zum Erfassen der herangeführten Flaschen 42 über dem Artikelförderer 1 abgesenkt, nach dem Erfassen der Flaschen wieder angehoben, über den Gebindeförderer 2 geführt, dort abgesenkt und nach dem Abbeizen der Flaschen in die Kästen 48 wieder angehoben wird.

Jeder Wagen 16 besteht im wesentlichen aus dem oberen Ausleger 12, dem unteren Ausleger 12a und den beiden diese Ausleger verbindenden Vertikalstangen 11. In horizontaler Richtung sind die Wagen 16 von den beiden Führungsschienen 9 und 9a geführt. Zu diesem Zweck trägt jeder Ausleger 12 bzw. 12a an einem entsprechend ausgebildeten Arm je zwei um vertikale Achsen an dem Arm drehbar gelagerte Führungsrollen 17 bzw. 17a. Wie aus Fig.2 ersichtlich, sind die beiden Führungsrollen 17 bzw. 17a voneinander in Umlaufrichtung der Wagen 16 in erheblichem Abstand angeordnet, so daß eine einwandfreie Führung der umlaufenden Träger 8 in Horizontalrichtung ebenfalls gewährleistet ist. Die genaue Einhaltung der Führungslinie 20 der von de« Führungsschienen 9 und 9a gebildeten Umlaufführung ist auf diese Weise sichergestellt

In Vertikalrichtung sind die Wagen 16 durch ebenfalls

' von entsprechenden Armen des unteren Auslegers 12a getragene um horizontale Achsen drehbare Rollen 21 getragen, weiche auf der Oberseite der unteren Führungsschiene 9a umlaufen. Dementsprechend bewegen sich die Wagen 16 nicht in Vertikalrichtung.

Sowohl die Wagen 16 als auch die Schlitten 10 werden durch die Schwerkraft in Vertikalrichtung in Anlage an der entsprechenden Führung 9a bzw. 15 gehalten.
Nachfolgend ist der Antrieb für die Träger 8 beschriebcn.

Außer der Vertikalführung 15 und den Führungsschienen 9 und 9a trägt die Säule 6 an zwei oberen Auslegern 23 und 24 sowie zwei unteren Auslegern 23a

und 24a gelagerte vertikale Kettenradwellen 25 und 26. Auf der Welle 25 sitzt fest ein oberes Kettenrad 30 und ein !unteres Kettenrad 30a. Die Welle 26 trägt fest ein oberes Kettenrad 32 und ein unteres Kettenrad 32a. Die vier Kettenräder sind gleich. Die oberen Kettenräder 30 und 32 befinden sich in der Höhe der oberen Ausleger 12 und sind von einer oberen Kette 35 umlaufen. Die unteren Kettenräder 30a und 32a sind von einer unteren Kette 35a umlaufen. Eine der beiden Kettenradwellen 25 ist in nicht gezeigter Weise angetrieben. Die oberen Kettenräder 30 und 32 befinden sich über dem Ausleger 12, während sich die unteren Kettenräder 30a und 32a unter dem Ausleger 12a befinden. Die beiden Ausleger 12 und 12a der Wagen 16 sind jeweils durch Lenker 36 und 36a mit der Kette verbunden. Die Anlenkung der Lenker 36 und 36a an die entsprechende Kette bzw. den entsprechenden Ausleger ist am besten aus F i g. 2 ersichtlich. Dort erkennt man den Anlenkpunkt am Ausleger bei 37 und den Anlenkpunkt an die Kette bei 38. Der Umfang der Kettenräder 30 entspricht, wie aus F i g. 2 ersichtlich, grob, den Umlenkbereichen der Umlaufführungslinie 20.

Man erkennt aus der Zeichnung, daß die durch die Greiferköpfe 7 insbesondere in beladenem Zustand auf die von den Schienen 9 und 9a gebildete Umlaufführung ausgeübten Momente durch den großen vertikalen Abstand der Führungsschienen 9 und 9a voneinander leicht aufgenommen werden können.

Die Kinematik der Führung der Wagen 16 und damit der Träger 8 ist am besten aus F i g. 3 ersichtlich. Dort sieht man, daß jeder Wagen 16 die beiden Führungsrollen jedes Paares 17 bzw. 17a in erheblichem Abstand in Rollenlaufrichtung voneinander trägt. In F i g. 3 ist ferner streckenweise der Kanal der oberen Führungsschiene 9 angedeutet. Man erkennt ferner, daß der Anlenkpunkt der Lenker 36 an die Ketten 6 jeweils in Umlaufrichtung der Ketten und damit auch der Träger 8 etwas vor der in Umiaufrichtung vorderen Führungsrolle 17 liegt, während der Anlenkpunkt der Zugstange 36 am Wagen 16 bzw. Ausleger hinter der nachlaufenden Führungsrolle 17 jedoch radial außerhalb des Weges der Führungsrollen 17 sitzt.

Der Schwerpunkt des Trägers ist in F i g. 3 bei Sange-'deutet, die Bahn des Schwerpunktes ist mit s bezeichnet. Die Teilkreise der oberen Kettenräder 30 und 32 sind in F i g. 3 ebenfalls angedeutet und sind durch die beiden geraden Wegstücke der Kette verbunden. Der Anlenkpunkt 38 des Zughebels 36 an der Kette sitzt jeweils an einem Kettenbolzen, so daß die Mitte dieses Anlenkpunktes beim Umlauf um die Kettenräder sich jeweils auf dem Teilkreis der Kettenräder bewegt. Die Führungülinie 20 ist, wie aus F i g. 3 ersichtlich, in den den Kettenrädern nahen Bereichen von einer »Cassini«-Kurve gebildet Im mittleren Bereich A zwischen diesen Bereichen ist die Führungslinie 20 von zwei Geraden gebildet Die beiden Cassini-Kurven-Teile bilden dabei zusammen eine vollständige Cassini-Kurve. Das heißt: setzt man den links von der Geraden B in F i g. 3 befindlichen Teil der Cassini-Kurve mit dem rechts von der Geraden C befindlichen Teil der Cassini-Kurve zusammen, so entsteht eine vollständige Cassini-Kurve.

V/'ie aus Fig.3 ersichtlich, ist die lange Symmetrielinie D der Cassini-Kurve nicht identisch mit der SymmetrieJinie Edes Kettentriebes. Die Symmetrielinie D läuft zwar durch den Mittelpunkt M des nicht unter Last umiaufenen Kettenrades 32. Gegenüber der Mitte Fdes von den Trägern unter Last umiaufenen Kettenrades 30 ist die Symmetrielinie D der Cassini-Kurve jedoch zur Lastaufnahmeseite hin versetzt. Dadurch wird die auf die Greiferköpfe /,m Bereich des Abiaufs vom Kettenrad 30 ausgeübte Massenkraft verringert.

Die Bemessung des Antriebs ist, soweit für die Erfindung wesentlich, in den Ansprüchen eingehend erläutert und daher hier nicht noch einmal wiederholt Die wesentliche Bezugsgröße für diese Bemessung stellt der Teilkreisradius R des unter Last umiaufenen Kettenrades 30,30a dar, also der Radius, auf welchem die Mitten

ίο der Verbindungsbolzen der Laschenketten 35 und 35a den Mittelpunkt der Kettenräder 30,30a umlaufen.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Maschinenkonzeption liegt darin, daß sich der gesamte Antriebs- und Bewegungsmechanismus oberhalb der Greiferköpfe 7 befindet, so daß diese sich relativ weit unter den Antriebsmechanismus und unter die Kettenräder erstrecken können. Dadurch baut die Maschine verhältnismäßig schmal. In F i g. 3 sind auch noch die beiden Brennpunkte der Cassini-Kurve gezeigt. Der rechte Brennpunkt fällt mit dem Mittelpunkt M der rechten Kettenräder zusammen, während der linke Brennpunkt der Cassini-Kurve gegenüber dem genannten Mittel punkt zur Lastaufnahmeseite hin versetzt und mit G bezeichnet ist.

Die Umlaufrichtung der Wagen und der Kette ist auch in F i g. 3 durch einen Pfeil H gekennzeichnet. Die Laufrichtung der Förderer sind in F i g. 2 durch Pfeile angedeutet.

Nachfolgend wird die Funktion der in den Zeichnungen gezeigten Maschine erläutert.

Es sei angenommen, daß sich der Greiferkopf 7, der aus den beiden Einzelgreiferköpfen 7a und 7b besteht mit der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine gerade über der Flaschenaufnahme bewegt, wobei ferner ein in F i g. 2 angedeutetes Flaschenfeld 42 mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit unter dem Greiferkopf hinwegwandert. Der Greiferkopf wird nun aufgrund des Abiaufens der Rolle 14 auf der Venikaifuhrungsschiene 15 nach unten abgesenkt, so daß seine Greifelemente die einzelnen Flaschen 42 erfassen und nach oben anheben können. Bereits während des Weges nach oben treten die vorderen Führungsrollen 17, 17a des Wagens 16 aus dem mittleren geraden Teil der Führungslinie 20 in den links von der Geraden B befindlichen Cassini-Kurvenbereich ein, wodurch bereits eine geringe Beschleunigung des beladenen Greiferkopfes zur Längssymmetrieiinie der Maschine hin erfolgt Die hierbei bereits auftretende Beschleunigung des Schwerpunktes des Greiferkopfes ist gegenüber dem Stand der Technik wesentlich reduziert, da sie wesentlich früher erfolgt und über eine längere Wegstrecke verteilt ist Der Weg des Wagens 16, der bisher außerhalb der Bewegungslinie der Ketten 35,35a verlief, nähert sich nun der Bewegungslinie der Ketten 35,35a um, wie aus der Zeichnung ersichtlich, kurz hinter der Auflaufstelle der Ketten 35,35a auf die in F i g. 3 linken Kettenräder 30, 30a die Bewegungslinie der Ketten 35,35a zu schneiden und radial weiter innerhalb derselben zu verlaufen. Durch die Anlenkungskinematik des Wagens 16 an die Ketten wird in diesem Bereich weiter eine Verlangsamurfg des Wagens gegenüber der Kettengeschwindigkeit bewirkt Diese verringert die Beschleunigung des weiter außen auf der Linie s umlaufenden Schwerpunkts des Greiferkopfes 7.

Im Bereich links der unter Last umiaufenen Kettenradwelie 25 in Fig.3 läuft der Wagen 16 auf einem relativ geringen Radius um.
Aus F i g. 3 ist besonders deutlich ersichtlich, daß die

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Abbremsung des Trägerschwerpunktes im Bereich des Ablaufs der Ketten von den linken Kettenrädern 30,30a in Bewegungsrichtung des Greiferkopfes über eine r«ilativ lange Strecke verteilt ist Der Übergang von dem gekrümmten Wegverlauf in den geraden Wegverlauf verläuft über eine sehr lange Strecke und ist erst dann vollständig beendet, wenn die nachlaufenden Führungsrollen 17,17a des Wagens 16 die Gerade B passiert hat. Die auftretenden Massenkräfte werden während dieser Verlangsamung dadurch noch weiter verringert, daß aufgrund der Anlenkung der Zugstangen 36, 36a am Wagen 16 an einem Punkt, der ständig außerhalb des Kettenradweges verläuft, der Verlangsamung des Schwerpunktes des Greiferkopfes in dem letztgenannten Bereich eine Beschleunigung des Wagens in diesem is Bereich überlagert wird, weiche die auf den Greiferkopf und die von diesem getragenen Flaschen wirkenden Massenkräfte verringert. Beim Einlauf des Wagens in (jpn Bpreirh Ηρς Auflaufs Apt K?tt?n 2'jf d'.C Kettenräder 30,30a sind die Verhältnisse umgekehrt Dort wird der Greiferkopf aufgrund seiner Lage weit außerhalb der Kettenbahn beschleunigt, während der Wagen aufgrund der Kinematik verlangsamt wird.

An der Flaschenabgabestation setzt der Greiferkopf dann in üblicher Weise die Flaschen in zwei nebeneinander laufende Flaschenkasten 48 ein, wie sie in F i g. 2 angedeutet sind.

Im Bereich um die in F i g. 3 rechten Kettenräder 32, 32a verläuft der Weg der Führungsrollen 17, 17a des Wagens ebenfalls längs der Cassini-Kurve. Da jedoch nicht nur die Massen geringer sind, sondern darüber hinaus auch die Gefahr des Herausschleuderns der Artikel aus den Greiferköpfen nicht besteht, hat man dort höhere Beschleunigungen in Kauf genommen. Diese lassen sich jedoch dem Grunde nach auch dadurch ausgleichen, daß man den Brennpunkt der Cassini-Kurve im Bereich des in F i g. 3 rechten Kettenrades in F i g. 3 um ein entsprechendes Maß nach unten verlegt. Notwendig ist dies in der Praxis nicht

Es ist klar, daß die als optimal angesehene Cassini-Kurve auch durch eine andere Kurve ersetzt werden kann, welche dem prinzipiellen Verlauf der Kurve entspricht So wird ja auch in der Praxis die Cassini-Kurve in ihrem mittleren Bereich zwischen den beiden Kettenrädern 8 durch zwei Gerade verlängert Die gewählte Cassini-Kurve kann beispielsweise durch aneinander angehängte, stetig ineinander übergehende Kreisbogenabschnitte ersetzt werden. Der breiteste Aspekt der Erfindung ist dementsprechend im Anspruch 1 gekennzeichnet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Ein- oder Auspackmaschine für auf einem horizontalen Artikel (1) aufeinanderfolgend an- bzw. abgeführte Artikel, (42), die in auf einem neben dem Airtikelförderer (1) herlaufenden Gebindeförderer geförderte Gebinde (48) eingepackt bzw. aus diesen ausgepackt werden,

mit mehreren, jeweils eine Mehrzahl von Artikeln (4:2) aufnehmenden, jeweils von einem Träger (S) getragenen Greiferköpfen (7), die aufeinanderfolgend auf einer endlosen Bahn (s) umlaufen, welche zwei über den Förderern (1,2) im wesentlichen in Bewegungsrichtung derselben verlaufende Teilstücke aufweist, bei deren Durchlaufen die Artikel (42) von den Greiferköpfen (7) aufgenommen bzw. abgegeben werden,

mit einem endlosen Antriebszugglied (32, 32a) für die Bewegiy?" der Träger (8), das innerhalb der Umlaufbahn (ä der Schwerpunkte (S) der Greiferköpfe (7) und ihrer Träger (8) über zwei um vertikale, zwischen den Förderern (1, 2) verlaufende Achsen (25, 26) rotierende Umlenkräder (30,30a, 32,32a) geführt ist, die synchron mit den Förderern (1,2) angetrieben sind,

mit einer die Horizontalbewegtrfig der Greiferköpfe (7) bestimmenden, innerhalb der Bahn der gemeinsamen Schwerpunkte (S) der Greiferköpfe (7) und der nie tragenden Träger (8) liegenden endlosen Umlaufführung (9, 9p), in weicher jeweils zwei Achsen von Rollen (17 und 17a,) jedes Trägers längs einer horizontalen FübrungsIinieviO) geLhrt sind, und
mn einer Vertikalführung (15) für die Greiferköpfe (7), welche deren Vertikalbeweg ug für das Aufnehmen und Absetzen der Artikel (42) bewirken,
dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Führungslinie (20), der im Bereich der Artikelaufnahme sehr groß oder unendlich groß ist, in Umlaufrichtung nach der Artikelaufnahme wenigstens angenähert stetig abnimmt, etwa in der Nähe des Schnittpunkts der Führungslinie (20) mit der Verbindungsgeraden (E) der beiden Umlenkachsen (25, 26) einen Minimalwert durchläuft, und danach wieder wenigstens angenähert stetig zunimmt, um im Bereich der Artikelabgabe wieder sehr groß oder unendlich groß zu werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Krümmungsradius der Führungslinie (20) im unter Last umiaufenen Wegbereich wenigstens angenähert konstant ist

3. Maschine naoh Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Träger (8) von Zugstangen (36) gezogen sind, die iam in Fahrtrichtung des Trägers (8) gesehen rückwärtigen Bereich des Trägers (8) angreifen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Führungslinie (20) der Umlaufführung (9,9a) im dem Bereich, in dem die Artikel (42) aufgenommen werden, außerhalb des Weges des Zuggliedes (35,35a,) verläuft.

daß die Führungshnie (20) in der Nähe des Auflaufpiiinktes des Zuggliedes (35, 35a,) auf das von den Greiferköpfen (7) mit den Artikeln (42) umlaufende tfmlenkrad (30,30a,) stetig in den Bereich innerhalb des Weges des Zuggliedes (35,35a,) eintaucht, daß die Führungslinie (20) im vom Zugglied (35,35a,) Umiaufenen Bereich dieses Umlenkrades (30, 30a) innerhalb des Weges des Zuggliedes (35, 35a) ver

läuft, daß die Führungslinie sich im Bereich um den Ablaufpunkt des Zuggliedes (35,35a) vom von den Artikeln (42) umiaufenen Umlenkrad (30, 30a,) wieder stetig dem Weg des Zuggliedes (35,35a,) nähert,
daß die Führungslinie (20), wenn überhaupt, erheblich nach dem Ablaufpunkt des Zuggliedes (35,35a) von dem letztgenannten Umlenkrad (30, 30a,) den Weg des Zuggliedes (35,35a,) schneidet,
daß die Führungslinie (20) in dem Bereich, in dem die Artikel (42) abgesetzt werden, sehr nahe am Weg des Zuggliedes (35,35a,) verläuft

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand der Führungslinie (20) der Umlaufführung (9, 9a; im Artikelaufnahmebereich vom Weg des Zuggliedes (35,35a,) etwa 0,05 R bis 0,09 R, besser etwa 0,07 R beträgt, wobei R der wirksame Radius des von den Artikeln (42) umiaufenen Umlenkrades (30,30a; ist,

daß dieser Abstand dann etwa 0,5 R vor dem Auflaufpunkt des Zuggliedes (35, 35a,) auf das letztgenannte Umlenkrad (30, 30a; beginnend stetig abnimmt um etwa 0,1 R hinter dem Auflaufpunkt den Weg des Zuggliedes (35,35a,) zu schneiden, daß der Abstand dann nach innen bis zu einem Umfangs-

punkt des Umlenk?ades (30,30a) etwa — R vor der

Ablaufstelle des Zuggliedes (35, 35a,) vom Umlenkrad (30,30a; auf 0,17 R bis 0,22 R, besser etwa 0,19 R bis 0,20 R zunimviit, und

daß der Abstand dann wieder bis zum Artikelabsetzbereich auf angenähert Null abnimmt.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungslinie (20) der Umlaufführung (9,9a,) im Bereich des ohne Artikel umiaufenen Umlenkrades (32,32a,? vom Weg des Zuggliedes (35,35a; nur unwesentlich abweicht, aber ebenfalls mit sich wenigstens angenähert stetig änderndem Radius verläuft.

6. Maschinen nach einem der Anspruchs 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet

daß die Führungslinie (20) der Umlaufführung (9,9a; eine in bezug auf zwei senkrecht aufeinanderstellenden Achsen symmetrische, ovale Kurve ist, deren längere Symmetrieachse (D) angenähert aber vorzugsweise nicht genau mit der Verbindungslinie (F- M) der Achsen (25,26) der Umlenkräder (30,30a, 32, 32a,) zusammenfällt.

daß diese Kurve zumindest in ihren den des unter Last umiaufenen Umlenkrades nahen Bereichen der folgenden Gleichung genügt:

(je² +y²)² - 2 c² (x² -y²) - 3 c⁴ = 0 (in cartes. Koord.)

p = c y cos2?)± Vl + cos² 2 φ (in Polarkoord.)

wobei cgieich 1,038 Rist,

wobei die Kurve ferner, falls sie im Bereich der kürzeren Symmetrieachse der genannten Gleichung nicht mehr genügt, dadurch ergänzt ist, daß die Kurve längs ihrer kurzen Symmetrieachse aufgetrennt ist und die beiden so entstandenen Halbkurven durch zur längeren Symmetrieachse der Kurve parallele Gerade miteinander verbunden sind, deren Länge vorzugsweise 1,3 R beträgt.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des unter Last umlaufe-

nen Umlenkrades (30,30a; liegende Brennpunkt (G) der ovalen Kurve (20) um etwa 0,08 R, besser 0,0773 R von der Achse (25) des Umlenkrades (30, 30a; senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Umlenkradachsen (25,26) zur Seite der Artikelaufnahme hin versetzt ist, während der andere Brennpunkt (M) der Kurve (20) mit der Achse (26) des anderen Umlenkrades zusammenfällt oder zur Seite der Artikelabgabe hin verseht ist

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Umlaufführung (9, 9a; für die Greiferköpfe jeweils die Drehachsen von zwei in erheblichem Abstand voneinander liegenden Führungsrollen (17, 17a; des Trägers (8) "längs der Führungslinie (20) führt, dadurch gekennzeichnet, daß der .A.bstand der Drehachse der beiden Führungsrollen (17,17a; voneinander etwa 0,65 R beträgt

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (37) der Zugstange (36) am Träger etwa 0,182 R hinter der Drehachse rlor η ο <"*h I ο ti f^nr! An T?iihniricicmN& i'37 17o)itr»W otnro

0,23 R außerhalb der Verbindungslinie der Drehachsen der beiden Führungsrollen (17,17a; liegt und daß die Länge der Zugstange (36) etwa 0,98 R beträgt

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der gemeinsame Schwerpunkt (S) von Greiferkopf (7) und Träger (8) jeweils in einem Abstand von etwa 0,6 R von der Verbindungsgeraden der Drehachsen der beiden Führungsrollen (17, 17a; außerhalb der Führungslinie (20) befindet

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Abstände des Schwerpunkts (S) von den Drehachsen der beiden Führungsrollen (17, 17a;gleich sind.