DE4122953A1 - Vorrichtung zum aufnehmen und freigeben von stueckguetern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Freigeben von Stückgütern, die hauptsächlich im Bereich der Getränke­ industrie, jedoch auch in der Lebensmittelindustrie und der chemi­ schen Industrie zum Einsatz kommt. Andere Industriezweige sind als Anwendungsgebiete denkbar.

Der spezielle Einsatz der Erfindung ist möglich und günstig innerhalb von Maschinen und Anlagen, die für das Aufnehmen und Umsetzen von vorzugsweise in Reihen angeordneten Stückgütern betrieben werden (Palettieren, Einpacken). Das Entpalettieren bzw. Auspacken derar­ tiger Stückgutreihen erfolgt mit prinzipiell der gleichen erfindungs­ gemäßen Vorrichtung.

Bekannt sind Vorrichtungen zum Aufnehmen und Umsetzen von in Reihen an­ geordneten, gleichartigen Stückgütern in Form von sogenannten Greifer­ vorrichtungen bzw. Greiferköpfe. Diese sind zum Zwecke des Erfassens der Stückgüter ausgerüstet mit Greiferhaken, Klemmelementen oder pneumatischen Saugeinrichtungen/Druckeinrichtungen. Die spezielle Be­ schaffenheit des jeweils zu verarbeitenden Stückgutes bestimmt die zu verwendende Art des Aufnahmemittels.

Der Prozeß des Umsetzens und Aufstapelns von aufgenommenen Stückgut­ reihen erfolgt im allgemeinen so, daß auf einer bereitstehenden Sammel­ fläche (z. B. Holzflachpalette) eine unterste oder erste Lage gebildet wird, die aus einer definierten Anzahl von nebeneinander angeord­ neten Stückgutreihen besteht. Auf dieser ersten Lage wird eine zweite aufgeschichtet, die die gleiche Anzahl an Stückgütern aufweist und auch die gleiche Anordnung derselben besitzt wie die zuvor gebildete unterste Lage. Dieser Prozeß wird solange wiederholt, bis die für eine komplette Sammelpackung (Lagenstapel) erforderliche Lagenzahl erreicht ist.

Das Entpalettieren erfolgt in prinzipiell umgekehrter Reihenfolge von der obersten Lage einer formierten Sammelpackung bis hin zur letzten Reihe der untersten Lage auf der Palette.

Der Prozeß des Ein- bzw. Auspackens von Stückgütern (Flaschen, Gläser) wird im allgemeinen mit konstantem Arbeitsniveau betrieben. Das heißt, daß der Vorgang des Auf- bzw. Entstapelns in diesem Verarbeitungsprozeß nicht enthalten ist.

Im Rahmen eines dieser dargestellten Verarbeitungsprozesse ist es unter Verwendung von einer der genannten Aufnahmevorrichtungen größten­ teils nur möglich, gleichmäßige Lagenbilder zu formieren. Das bedeutet, nur solche Lagenbilder, bei denen die Stückgüter aller umgesetzten Reihen entweder nur quer oder nur längs angeordnet sind.

Es ist bei dieser Art der Prozeßführung nur unter Einbeziehung eines sehr hohen Aufwandes möglich, kombinierte bzw. ungleichmäßige Lagen­ bilder zu formieren. Ungleichmäßige Lagenbilder sind solche, bei denen beispielsweise eine Reihe mit quer angeordneten Stückgütern und zwei Reihen mit längs angeordneten Stückgütern formiert sind oder auch in um­ gekehrter Richtung.

Bekannt ist eine Vorrichtung der Fa. Kettner zum Umsetzen von Flaschen­ kästen mittels Greiferhaken, welche in der Lage ist, sowohl Reihen von quer angeordneten Kästen als auch Reihen von längs angeordneten Kästen zu erfassen und aufzunehmen. Der mechanische Aufwand zur Realisierung dieses erweiterten Verarbeitungsumfanges ist allerdings sehr hoch. Im gleichen Verhältnis dazu erhöht sich auch die Masse der Vorrichtung.

Mit den derzeit bekannten Reihenpalettierern und Packmaschinen ist es außerdem nicht möglich, unterschiedliches Verarbeitungsgut in be­ liebigem Wechsel aufzunehmen und umzusetzen. So beispielsweise Flaschen­ kästen und schubfähige Güter (Kartons, Trays) oder Flaschenkästen ver­ schiedener Größe oder unterschiedliche Packbilder beim Einpacken/ Auspacken von Flaschen bzw. Gläsern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer speziellen Vor­ richtung die Möglichkeit zu schaffen, beim Formieren von Stückgutlagen die einzelnen Stückgutreihen so aufzunehmen und umzusetzen, daß sowohl regelmäßige als auch unregelmäßige Lagenbilder in beliebigem Wechsel zusammengestellt (und gestapelt) werden können. Darüber hinaus soll die Vorrichtung in der Lage sein, einen Wechsel des Verarbeitungsgutes in kürzester Zeit zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an einem drehbar gelagertem Tragarm zwei oder mehrere unterschiedliche Greiferköpfe und/oder Saugvorrichtungen und/oder Packtulpen-Einheiten und diese mittels eines Antriebes durch Drehung des Tragarmes in Arbeitsposition gebracht werden. Der Antrieb ist so ausgebildet, daß der Tragarm in einem Intervall von ϕ=±300° entsprechend der Anzahl n der auf dem Tragarm angebrachten Greiferköpfe und/oder Saugvorrichtungen und/oder Packtulpen-Einheiten Winkelschritte von

ausführt.

Durch den kombinierten Einsatz von Greiferköpfen (2, 3) und Packtulpen- Einheiten bzw. von Saugvorrichtungen und Packtulpen-Einheiten ist das Maschinensystem in der Lage, eine Doppelfunktion als Packer und Pa­ lettierer zu realisieren.

Das Ausführungsbeispiel wird erläutert anhand von vier Vorstellungen. Diese sind:

Fig. 1 Einsäulen-Reihenpalettierer mit schwenkbaren Greiferkopfsystem

Fig. 2 Schwenkvorrichtung mit Greiferkopfträger und Greiferköpfen im Schnitt (Seitenansicht)

Fig. 3, 4 verschiedene Greiferkopf-Kombinationen in der Vorderansicht und einige mögliche Lagenbilder bzw. Packbilder in der Drauf­ sicht.

Entsprechend Fig. 1 sind bei einer Palettiermaschine bzw. Packmaschine bekannter Ausführung an einer schwenkbaren Baugruppe, dem Greiferkopf­ träger, zwei unterschiedliche Greiferköpfe 2; 3 für wahlweisen Einsatz in Abhängigkeit der Art oder der Lage des Verarbeitungsgutes installiert.

Der Aufbau und die Funktionsweise dieses schwenkbaren Greiferkopfsystems kann entsprechend Fig. 2 wie folgt dargestellt werden. Im vorderen Teil eines horizontalen Tragarmes 4 ist eine Lagerbuchse 5 fest eingebracht. Diese nimmt über zwei Radial-Lager 6 den Greiferkopf­ träger 1 auf, wobei die Lager gleichzeitig die axiale Sicherung des Greiferkopfträgers realisieren. An dem frei überstehenden Teil des Grei­ ferkopfträgers 1 sind zwei unterschiedliche Greifervorrichtungen bzw. Greiferköpfe 2 und 3 befestigt. Die Anbringung erfolgt dabei so, daß sich die Greiferköpfe 2; 3 in vertikaler Richtung um 180° direkt gegen­ überstehen. Der Greiferkopf 2 ist ausgelegt für das Aufnehmen einer Reihe von vier querstehenden Flaschenkästen. Dagegen ist der Greiferkopf 3 zum Aufnehmen einer Reihe von drei längsstehenden Flaschenkästen vorgesehen.

Am Ende des gelagerten Teiles des Greiferkopfträgers 1 ist stirnseitig ein Ritzel 7 verdrehfest montiert. Dieses steht im Eingriff mit dem Zahn­ rad 8, welches in der Seitenwand des Tragarmes 4 fliegend gelagert ist. Auf der anderen Seite dieser Lagerung, also innerhalb des Tragarmes 4, ist ein Hebel 9 befestigt. Daran angelenkt ist stangenseitig ein doppel­ wirkender pneumatischer Arbeitszylinder 10. Die bodenseitige Befestigung des Arbeitszylinders 10 ist eine schwenkbare Lagerung 11 im Inneren des Tragarmes 4.

Der Arbeitszylinder 10, der Hebel 9 in direkter Verbindung mit dem Zahn­ rad 8 und das Ritzel 7 bilden den eigentlichen Schwenkantrieb für das Greiferkopfsystem. Zahnrad 8 und Ritzel 7 stehen in einem Übersetzungs­ verhältnis von i=0,5 (1 : 2). Befindet sich nun der Greiferkopf 2 unter­ halb des Greiferkopfträgers 1, d. h. in Verarbeitungsposition, so wird eine inzwischen formierte Reihe von vier querstehenden Flaschenkästen 12 aufgenommen und entsprechend eines innermaschinellen Steuerungsablaufes auf eine bereitstehende Palette 13 umgesetzt. Nach dem Absetzen und Frei­ geben der Kastenreihe auf der Palette 13 wird das Greiferkopfsystem inner­ halb des Maschinensystems wieder zurückverfahren in Höhe des Kastenzu­ laufes 14. Während dieses Bewegungsablaufes erfolgt das Umschwenken des Greiferkopfsystems. Dabei verfährt der Arbeitszylinder 10 in seine zweite Endlage und schwenkt den Hebel 9 sowie das starr mit diesem in Ver­ bindung stehende Zahnrad 8 um seinen Winkel von genau 90°. Während das Zahnrad 8 um 90° dreht, erfolgt wegen i=0,5 cm Ritzel 7 eine Drehung von 180°.

Auf Grund der starren Verbindung zwischen Ritzel 7 und Greiferkopfträger 1 wird bei dieser 180°-Drehung der Greiferkopf 3 in Verarbeitungs­ position geschwenkt, während der Greiferkopf 2 die Warte-Position ober­ halb des Greiferkopfträgers 1 einnimmt.

Nun wird vom Greiferkopf 3 die inzwischen vom Kastenzulauf 14 bereitge­ stellte Reihe in Form dreier längsstehender Flaschenkästen 12 ergriffen und in schon beschriebener Weise auf die Palette 13 umgesetzt. Das Ab­ setzen und Freigeben dieser Kastenreihe erfolgt genau neben der zuvor um­ gesetzten Reihe mit vier Flaschen-Kästen 12 in Querlage. Die nächste und dritte Kastenreihe, welche auf die Palette 13 umgesetzt wird, besteht wiederum aus drei Flaschenkästen 12 längs. Das bedeutet, daß während der Rückbewegung des Greiferkopfsystems von der Palette 13 zum Kastenzulauf 14 kein Schwenken der Greiferköpfe erfolgt. Greiferkopf 3 bleibt in Verar­ beitungsposition. Nach Umsetzen dieser dritten Kastenreihe ist auf der Palette 13 das in Fig. 1 angedeutete Lagenbild 15, bestehend aus insgesamt zehn Flaschenkästen 12, entstanden. Die zweite Kastenlage wird auf der bereits formierten ersten Kastenlage aufgesetzt, d. h. reihenweise gebildet. Dazu erfolgt zunächst das erneute Umschwenken des Greiferkopfsystems, so daß der Greiferkopf 2 wieder in Verarbeitungsposition gebracht wird. Das nachfolgende Aufnehmen und Umsetzen der drei Kastenreihen, die eine weitere, komplette Lage bilden, läuft nun in der gleichen Verarbeitungs­ folge ab wie zuvor detailliert beschrieben. Der Vorgang wiederholt sich so oft, bis die erforderliche Lagenzahl für einen vollständigen Kasten­ stapel erreicht ist.

In Fig. 3 sind verschiedene Greiferkopfsysteme dargestellt und einige mög­ liche Lagenbilder aufgezeigt, welche bei wechselweisem Einsatz der jewei­ ligen Greiferköpfe 2; 3 realisiert werden können.

Abb. a) zeigt eine Kombination zweier Vorrichtungen mit Greiferhaken 16, welche vorzugsweise für das Aufnehmen von Flaschenkästen geeignet sind. Auf diese Weise ist es möglich, entweder zwei gleichmäßige Lagenbilder mit jeweils verschieden großen Kästen zu formieren oder ein ungleichmäßiges Lagenbild, bestehend aus einer Kastengröße.

Abb. b) zeigt die Kombination von einer Vorrichtung mit Greiferhaken 16 und einer Saugvorrichtung 17. Damit können Flaschenkästen 12 oder schub­ fähige Stückgüter in beliebigem Wechsel verarbeitet werden.

In Abb. c) wird eine Kombination aufgezeigt, welche aus zwei unter­ schiedlichen Saugvorrichtungen 17 besteht. Mit dieser Anordnung lassen sich schubfähige Stückgüter verschiedener Größe oder verschiedener Reihung in beliebigem Wechsel verarbeiten und analog zu Abb. a) entweder zwei gleichmäßige oder ein ungleichmäßiges Lagenbild formieren.

Zwei Greiferköpfe mit Packtulpen-Bestückung 18 stellt die Kombination in Abb. d) dar. Diese Konstellation gestattet das Erfassen und Um­ setzen unterschiedlicher Packbilder.

Das System in Abb. e) zeigt die Anordnung von drei um jeweils 120° versetzten Vorrichtungen für das Aufnehmen von Stückgütern unterschied­ licher Art. Die Verarbeitungsbreite einer solchen Anordnung ist na­ türlich noch größer als bei einer Besetzung mit zwei Greiferköpfen - allerdings erhöht sich damit auch die Masse des Systems.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

 1 Greiferkopfträger
 2 Greiferköpfe
 3 Greiferköpfe
 4 Tragarm
 5 Lagerbuchse
 6 Radiallager
 7 Ritzel
 8 Zahnrad
 9 Hebel
10 Arbeitszylinder
11 schwenkbare Lagerung
12 Flaschenkästen
13 Palette
14 Kastenzulauf
15 Lagenbild
16 Greiferhaken
17 Saugvorrichtung
18 Packtulpen-Einheit

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Aufnehmen und Freigeben von Stückgütern bestehend aus einem Maschinenteil mit daran befindlichem Tragarm und einer Greifvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an einem drehbar gelagerten Tragarm (4) zwei oder mehrere unterschiedliche Greiferköpfe (2, 3) und/oder Saugvorrichtungen (17) und/oder Packtulpen-Einheiten (18) befestigt sind und diese mittels eines Antriebes zur Deckung des Tragarmes (4) in Arbeits­ position gebracht werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb so ausgebildet ist, daß der Tragarm (4) in einem Intervall von ϕ=±360° entsprechend der Anzahl n der auf dem Tragarm (4) angebrachten Greiferköpfe (5, 6) und/oder Saugvorrichtungen (17) und/oder Packtulpen-Einheiten (18) Winkelschritte von ausführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den kombinierten Einsatz von Greiferköpfen (2, 3) und Pack­ tulpen-Einheiten (18) bzw. von Saugvorrichtungen (17) und Pack­ tulpen-Einheiten (18) das Maschinensystem in der Lage ist, eine Dop­ pelfunktion als Packer und Palettierer zu realisieren.