EP0756994B1 - Packmaschine zum gruppenweisen Ein- oder Auspacken von Flaschen oder dergl. Behältern in bzw. aus Flaschenkästen oder dergl. Gebinde - Google Patents

Packmaschine zum gruppenweisen Ein- oder Auspacken von Flaschen oder dergl. Behältern in bzw. aus Flaschenkästen oder dergl. Gebinde Download PDF

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EP0756994B1
EP0756994B1 EP96110631A EP96110631A EP0756994B1 EP 0756994 B1 EP0756994 B1 EP 0756994B1 EP 96110631 A EP96110631 A EP 96110631A EP 96110631 A EP96110631 A EP 96110631A EP 0756994 B1 EP0756994 B1 EP 0756994B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packing
axis
machine according
packing machine
packing head
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96110631A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0756994A1 (de
Inventor
Karl Münch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Original Assignee
KHS Maschinen und Anlagenbau AG
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B21/00—Packaging or unpacking of bottles
    • B65B21/02—Packaging or unpacking of bottles in or from preformed containers, e.g. crates
    • B65B21/14—Introducing or removing groups of bottles, for filling or emptying containers in one operation
    • B65B21/18—Introducing or removing groups of bottles, for filling or emptying containers in one operation using grippers engaging bottles, e.g. bottle necks
    • B65B21/183—Introducing or removing groups of bottles, for filling or emptying containers in one operation using grippers engaging bottles, e.g. bottle necks the grippers moving in an endless path

Definitions

  • the invention relates to a packing machine for grouping in or Unpacking bottles or the like.
  • Containers in or from bottle crates or the like.
  • Container according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a continuously operating packaging machine horizontal axis of rotation, at which on this axis of rotation (first axis) revolving rotor several packing heads are provided on intermediate carriers, the in turn are provided on and rotatable about a second axis on the rotor which the packing heads or packing head carriers are held rotatable about a third axis.
  • first gear arrangement via which, with the rotor rotating, one with the Rotary movement of the rotor synchronously rotating the intermediate carrier around its second Axes takes place, as well as through an additional movement stroke, which by a Control curve controlled by the rotational movement of the rotor and the rotary or Pivotal movement of the intermediate carrier generated movement is superimposed for the packing heads achieve a movement in such a way that the rotor rotates Packing heads on a closed, a gripping position and a delivery position enclosing trajectory.
  • One of these two positions is open one carrier for the containers and the other on one carrier for the Containers formed.
  • the Gripping position on the carrier feeding the container and the delivery position the carrier for feeding and removing the containers.
  • the packing machine used to unpack containers from containers so is the Gripping position on the conveyor feeding and removing the container and the Delivery position at the carrier removing the containers.
  • a packaging machine of the type mentioned in the introduction is the subject of EP-A-0 490 084.
  • the object of the invention is to demonstrate a packaging machine that is simplified Construction has high operational reliability even at high performance.
  • the packing head carrier is preferred in the invention of formed a console on which a packhead sled for the additional Movement stroke in the form of a vertical stroke is slidably provided.
  • the packaging machine shown in the figures is used, for example, for packaging or for inserting a group of bottles 1 in bottle crates 2, with the Embodiment shown the number of bottles 1 of each group equal to Number of compartments in a bottle crate is 2.
  • bottles 1 are viewed from the right in the illustration selected for FIG. 1, i.e. in the direction of arrow F as a multi-lane bottle flow, namely at the illustrated embodiment as a four-track bottle flow, via a conveyor 3 (bottle table) to a gripping position 4 formed at the end of this feed dog introduced.
  • the bottom of the bottle crates 2 is on a conveyor 5 rising also in the direction of conveyance F and with a predetermined mutual Distance in this direction of conveyance to and from an area 6 again led away, in the area 6 the insertion of the respective Bottle group takes place in the bottle crate 2 moving past there.
  • each group comprises a total of sixteen bottles 1.
  • the area 6 follows the gripping position 4 in the conveying direction F, wherein the level of the transporter 3 is above the level of the transporter 5, the Bottle crates 2 thus pass under area 6 in area 6 move.
  • the measures described in more detail below are the movement of the packing heads 8 controlled in such a way that it always has its predetermined vertical with the rotor rotating Maintain orientation with the grippers 7 of each packing head 8 pointing downwards and are arranged side by side in the horizontal direction.
  • the packing heads 8 are controlled so that they move on the closed movement path 10 in the direction of arrow B, ie in the clockwise direction of the star-shaped rotor 9 selected for FIG. 1, which is again shown separately in FIG. 4 is reproduced and on which the packing heads 8 each approach the gripping position 4 in a section 10 1 forming the return or the empty run, so that all the grippers 7 are placed from above onto the bottles 1 of the bottle group available at the gripping position 4.
  • the packing heads 8 move essentially parallel and at such a distance above the level of the conveyor 3 in the conveying direction F that all the grippers 7 can reliably grip the bottles 1 of a bottle group which is ready, which is then followed in a further section 10 3 of the movement path 10 a slight lifting of the respective packing head 8 when leaving the gripping position 4 and thus a lifting of the bottles 1 gripped by the packing head 8 from the transporter 3 takes place.
  • Each packing head 8 is then moved in a subsequent section 10 4 essentially in the horizontal direction and in the direction of transport F, until the entire group of bottles gripped by the packing head 8 has passed the end of the transporter 3 with certainty, after which the respective one Packing head 8 with the bottles 1 captured by it is lowered in a section 10 5 , to a lower turning point 11 of the heart-like movement path, which is formed in the area 6 and at which the bottles 1 are inserted into the respective bottle crate 2 and from the Grippers 7 are released so that this can then move back to the gripping position 4 on the section 10 1 forming the return or the empty run via the upper turning point 12.
  • the circulation of the packing heads 8 is controlled so that the horizontal movement component of this circulation movement in the region 6 is the same or approximately the same as the conveying speed of the conveyor 5.
  • the horizontal axis of rotation A1 of the star-like rotor 9 lies in vertical direction above the plane of the feed dog 3 and in the horizontal direction, i.e. in the direction of arrow F between gripping position 4 and the lower one Turning point 11 of the trajectory 10.
  • the total length of the sections 10 2 - 10 5 of the movement path 10 is only a fraction of the section 10 1 , so that the packing heads 8 with the rotor 9 rotating continuously during the load travel from the gripping position 4 to the transfer area 6 move at a reduced speed, so that also small acceleration forces act on the packing heads 8 and their grippers 7.
  • the packaging machine has the construction described in more detail below on.
  • the carriers 3 and 5 consist in the usual manner of endlessly rotating driven conveyor belts, for example hinged belt chains and associated, only for the bottle crates 2 side guides shown, the Transporters 3 and 5 are driven synchronously with the rotor 9.
  • the packaging machine also consists of a base frame 13 with a horizontal bearing 14 which is fixed on one side to the base frame 13 and on which the star-shaped rotor 9 rotatably mounted about the horizontal rotor axis A1 is.
  • the rotor 9 designed as a hollow star-like element forms four arms 15 which are each offset by 90 ° about the axis A1 and the each have a bearing 16 in the area of their end, in each of which a shaft 17 is rotatably mounted.
  • Each shaft 17 is at one end over the Base frame 13 facing away from the front of the rotor 9 and is there with one End of a link 18 connected with its longitudinal extent radially to the axis of Shaft 17 is located and forms a bearing 19 in the area of its other end, in which another shaft 20 is rotatably mounted.
  • the shaft 20 is parallel with its axis to the axis of the shaft 17, but is radially offset from this.
  • the shaft 20 stands at both ends from the end of the handlebar 18 forming the bearing 19.
  • a rectangular frame-like bracket 21 is secured against rotation.
  • the shown packing machine has a total of 8 according to the number of packing heads four such consoles, each designed as a rectangular frame, which at revolving rotor 9 with its frame axis each in a common vertical Level and with the longer sides of the frame also oriented in the vertical direction are.
  • Two pairs of guide rods are provided on each bracket 21, namely the two outer guide rods 22 on which for an additional Movement stroke H a packing head carriage 23 carrying the respective packing head 7 in vertical direction is provided, and the two inner Guide rods 24 on which a control carriage 25 also in the vertical direction is slidably provided.
  • the two guide rods 22 and also the two Guide rods 24 are each parallel to and at a distance from each other arranged.
  • each console 21 To reduce the maximum height required for each console 21 are the two carriages 23 and 25 or their guides are designed so that these Slides are slidable, i.e. the carriage 23 from its in Fig. 3rd lower position can also be partially moved upwards past the slide 25 can.
  • control slide 25 At the An underside of the control slide 25 engages an air spring 28 which engages the control slide 25 preloaded with a spring force for a movement in the vertical direction, this spring force is set so that it is approximately the same or slightly smaller is the weight of the pack head carriage 23 and the associated pack head 8, so that only small control forces are required to move the slides 23 and 25.
  • cam roller 29 On the back of the packaging machine or the base frame 13 facing A cam roller 29 is freely rotatable on the slide 25 on the rear of the console 21 provided, again about an axis parallel to the axis of the shaft 20, wherein in the illustrated embodiment, the axis of the cam roller 29 coaxially with the Axis of the loose roller 26 is.
  • the cam roller 29 acts with a control cam 30 together, which is provided on the handlebar 18 and the axis of the shaft 20th encloses.
  • the shafts 20 run on a common epicycloid path 31, which has a course which is approximated to the sections 10 2 - 10 5 of the movement path, but has a much flatter course and an inner turning point corresponding to the transition between the sections 10 4 and 10 5 31a, although the epicycloidal path 31 runs above the sections 10 2 -10 5 .
  • This epicycloidal path 31 essentially results from the radial distance of the shaft 17 or its axis A2 from the rotor axis A1, from the radial distance between the respective axis A2 of the associated axis A3 of the shaft 20 and from the rotary movement which the link 18 rotates when rotating Run rotor 9 around the axes A2 of its shafts 17.
  • a gear 33 which, via an intermediate gear 34 with a gear 35 in Engagement is that concentrically surrounding the axis A2 on the respective shaft 17 is provided.
  • the gear arrangement formed by the gear wheels 33-35 is like this designed that when the shaft 17 is rotated, the shaft 20 is rotated in the same direction is, so that the parallel position for the respective console 21 despite the rotating rotor 9 and the handlebar 18 rotating about the axes A2 is retained.
  • the movement path 10 for the packing heads 8 results from the epicycloid path 31 and the additional movement stroke H of each packing head 8 or packing head carriage 23 relative to the associated console 21, specifically controlled by the with the Control cam 30 cooperating and provided on the control slide 25 cam roller 29.
  • the pneumatic grippers 7 are controlled for each packing head 8 by a the associated console 21 provided control valve 36 which has a control valve cam roller 37 has, which cooperates with a control curve 38, which also is provided on the handlebar 18, so that by the relative movement between the Handlebar 18 and the console 21 also the actuation of the control valve 36 and thus the The pneumatic grippers 7 are controlled in such a way that these grippers 7 activated after placing on the bottles 1 at the gripping position 4 and only after the insertion of the bottles 1 in the bottle crates 2 at area 6 again for Release of bottles 1 can be deactivated.
  • the compressed air is supplied from the outside via air rotary distributors 41 and 42 and associated Lines 43 of the air chamber 39 supplied.
  • a rotary distributor is also between the air chamber 40 on the shaft 20 and the control valve 36 on the respective console 21 provided.
  • the rotor 9 To drive the rotor 9, it has a rotor axis on its outer circumference A1 concentrically enclosing annular ring gear 44, in which a Pinion 45 of the drive engages.
  • the air spring 28 engages via an adjusting device 28 'on the underside of the slide 25 on.
  • the setting element 28 ' is an axial adjustment of the slide 25 and thus an adjustment of the lower starting position of the pack head slider 23 is possible.
  • each packing head 8 in addition to the grippers 7 Centering frame, which is controlled in addition to the packing head.

Landscapes

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

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Packmaschine zum gruppenweisen Ein- oder Auspacken von Flaschen oder dergl. Behälter in bzw. aus Flaschenkästen oder dergl. Gebinde gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine kontinuierlich arbeitende Packmaschine mit horizontaler Drehachse, bei der an einem um diese Drehachse (erste Achse) umlaufenden Rotor mehrere Packköpfe an Zwischenträgern vorgesehen sind, die ihrerseits um jeweils eine zweite Achse drehbar am Rotor vorgesehen sind und an denen die Packköpfe bzw. Packkopfträger um eine dritte Achse drehbar gehalten sind. Durch eine erste Getriebeanordnung, über die bei umlaufendem Rotor ein mit der Drehbewegung des Rotors synchrones Drehen der Zwischenträger um ihre zweiten Achsen erfolgt, sowie durch einen zusätzlichen Bewegungshub, der durch eine Steuerkurve gesteuert der von der Rotationsbewegung des Rotors und der Dreh- bzw. Schwenkbewegung der Zwischenträger erzeugten Bewegung überlagert wird, wird für die Packköpfe bei umlaufenden Rotor eine Bewegung derart erreicht, daß diese Packköpfe auf einer geschlossenen, eine Greifposition und eine Abgabeposition einschließenden Bewegungsbahn umlaufen. Eine dieser beiden Positionen ist dabei auf einem Transporteur für die Behälter und die andere auf einem Transporteur für die Gebinde gebildet.
Wird die Packmaschine zum Einpacken von Behältern in Gebinde, so befindet sich die Greifposition an dem die Behälter zuführenden Transporteur und die Abgabeposition an dem Transporteur zum Zuführen und Abführen der Gebinde. Wird die Packmaschine zum Auspacken von Behältern aus Gebinden verwendet, so befindet sich die Greifposition an dem die Gebinde zuführenden und abführenden Transporteur und die Abgabeposition an dem die Behälter abführenden Transporteur.
Eine Packmaschine der eingangs erwähnten Art ist Gegenstand der EP-A-0 490 084.
Nachteilig bei dieser bekannten Packmaschine ist u.a. ihre relativ große Bauhöhe sowie der Umstand, daß zur Überlagerung des zusätzlichen Bewegungshubes aufwendige Nutenkurven erforderlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Packmaschine aufzuzeigen, die bei vereinfachter Konstruktion auch bei hoher Leistung eine hohe Betriebssicherheit aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Packmaschine entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.
Bei der erfindungsgemäßen Packmaschine sind zur Steuerung des zusätzlichen Bewegungshubes für die Packköpfe lediglich einfache Kurvenrollen erforderlich, die mit einfachen Steuerkurven zusammenwirken, wobei Steuerkurven als Kurvenscheiben ausgebildet sein können und an dem dem jeweiligen Packkopfträger zugeordneten Zwischenträger vorgesehen sind. Bevorzugt ist der Packkopfträger bei der Erfindung von einer Konsole gebildet, an der ein Packkopf-Schlitten für den zusätzlichen Bewegungshub in Form eines Vertikalhubes verschiebbar vorgesehen ist.
Bei der Erfindung sind die für den zusätzlichen Bewegungshub notwendigen Elemente völlig getrennt von der ersten Getriebeanordnung und von den zweiten Getriebeanordnungen. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine kontinuierlich arbeitende Packmaschine mit horizontaler Drehachse gemäß der Erfindung in Front-Ansicht mit vier Packköpfen;
Fig. 2
eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt der Maschine gemäß Fig. 2;
Fig. 3
in vergrößerter Einzeldarstellung eine der vier Konsolen der Maschine der Figuren 1 und 2, zusammen mit dem an dieser Konsole in vertikaler Richtung verschiebbar vorgesehenen Packkopf-Schlitten und Steuer-Schlitten;
Fig. 4
in Einzeldarstellung die Bewegungsbahnen der dritten Achsen sowie der Packköpfe.
Die in den Figuren dargestellte Packmaschine dient beispielsweise zum Verpacken bzw. zum Einsetzen jeweils einer Gruppe von Flaschen 1 in Flaschenkästen 2, wobei bei der dargestellten Ausführungsform die Anzahl der Flaschen 1 jeder Gruppe gleich der Anzahl der Gefache in einem Flaschenkasten 2 ist.
Die Flaschen 1 werden hierfür bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung von rechts, d.h. in Richtung des Pfeiles F als mehrspuriger Flaschenstrom, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform als vierspuriger Flaschenstrom, über einen Transporteur 3 (Flaschentisch) an eine an dem Ende dieses Transporteurs gebildete Greifposition 4 herangeführt. Die Flaschenkästen 2 werden mit ihrem Boden auf einem Transporteur 5 aufstehend ebenfalls in der Förderrichtung F und mit einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand in dieser Förderrichtung an einem Bereich 6 herangeführt und von diesem wieder weggeführt, wobei in dem Bereich 6 das Einsetzen der jeweiligen Flaschengruppe in den sich dort vorbeibewegenden Flaschenkasten 2 erfolgt. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt jede Gruppe insgesamt sechzehn Flaschen 1.
Wie die Fig. 1 zeigt, folgt der Bereich 6 der Greifposition 4 in Förderrichtung F, wobei die Ebene des Transporteurs 3 über der Ebene des Transporteurs 5 liegt, die Flaschenkästen 2 sich also unter dem Transporteur 3 hindurch an den Bereich 6 bewegen.
Zum Umsetzen der Flaschen 1 von dem Transporteur 3 in die Flaschenkästen 2 dienen mit pneumatisch betätigbaren Greifern 7 ausgestattete Packköpfe 8, von denen jeder bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt sechzehn Greifer 7 besitzt und von denen insgesamt vier Packköpfe 8 an einem Rotor 9 vorgesehen sind, der um eine vertikale Achse A1 senkrecht zur Transportrichtung F umlaufend angetrieben ist. Durch nachstehend noch näher beschriebene Maßnahmen ist die Bewegung der Packköpfe 8 so gesteuert, daß diese bei umlaufendem Rotor stets ihre vorgegebene vertikale Orientierung beibehalten, bei der die Greifer 7 jedes Packkopfes 8 nach unten weisen und in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Weiter sind die Packköpfe 8 so gesteuert, daß sie bei dem in Richtung des Pfeiles B, d.h. bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung im Uhrzeigersinn angetriebenen sternartigen Rotor 9 sich auf der geschlossenen Bewegungsbahn 10 bewegen, die in der Fig. 4 nochmals gesondert wiedergegeben ist und auf der sich die Packköpfe 8 jeweils in einem den Rücklauf bzw. die Leerfahrt bildenden Abschnitt 101 sich der Greifposition 4 annähern, so daß sich sämtliche Greifer 7 von oben her auf die Flaschen 1 der an der Greifposition 4 bereitstehenden Flaschengruppe aufsetzen. In einem daran anschließenden Abschnitt 102 bewegen sich die Packköpfe 8 im wesentlichen parallel und in einem solchen Abstand über der Ebene des Transporteurs 3 in Förderrichtung F, daß sämtliche Greifer 7 die Flaschen 1 einer bereitstehenden Flaschengruppe zuverlässig greifen können, worauf dann in einem weiteren Abschnitt 103 der Bewegungsbahn 10 ein geringfügiges Anheben des jeweiligen Packkopfes 8 beim Verlassen der Greifposition 4 und damit ein Abheben der von dem Packkopf 8 erfaßten Flaschen 1 vom Transporteur 3 erfolgt. Jeder Packkopf 8 wird dann in einem darauffolgenden Abschnitt 104 im wesentlichen in horizontaler Richtung und in Transportrichtung F bewegt wird, und zwar soweit, bis die gesamte, vom Packkopf 8 erfaßte Flaschengruppe das Ende des Transporteurs 3 mit Sicherheits passiert hat, worauf dann der jeweilige Packkopf 8 mit den von diesem erfaßten Flaschen 1 in einem Abschnitt 105 abgesenkt wird, und zwar bis zu einem unteren Wendepunkt 11 der herzartigen Bewegungsbahn, der am Bereich 6 gebildet ist und an dem die Flaschen 1 in den jeweiligen Flaschenkasten 2 eingesetzt und von den Greifern 7 freigegeben werden, so daß sich dieser dann auf der den Rücklauf bzw. die Leerfahrt bildenden Abschnitt 101 über den oberen Wendepunkt 12 an die Greifposition 4 zurückbewegen kann. Der Umlauf der Packköpfe 8 ist so gesteuert, daß die horizontale Bewegungskomponennte dieser Umlaufbewegung im Bereich 6 gleich oder in etwa gleich der Fördergeschwindigkeit des Transporteurs 5 ist.
Wie die Fig. 1 zeigt, liegt die horizontale Drehachse A1 des sternartigen Rotors 9 in vertikaler Richtung über der Ebene des Transporteurs 3 und in horizontaler Richtung, d.h. in Richtung des Pfeiles F zwischen der Greifposition 4 und dem unteren Wendepunkt 11 der Bewegungsbahn 10.
Wie die Fig. 1 weiterhin zeigt, ist die Gesamtlänge der Abschnitte 102 - 105 der Bewegungsbahn 10 nur ein Bruchteil des Abschnittes 101, so daß sich die Packköpfe 8 bei kontinuierlich umlaufenden Rotor 9 bei der Lastfahrt von der Greifposition 4 an den Übergabebereich 6 mit verminderter Geschwindigkeit bewegen, hierdurch also auch geringe Beschleunigungskräfte an den Packköpfen 8 und deren Greifer 7 wirken.
Im Detail weist die Packmaschine die nachfolgend näher beschriebene Konstruktion auf.
Die Tranporteure 3 und 5 bestehen in üblicher Weise aus endlos umlaufend angetriebenen Transportbändern, beispielsweise Scharnierbandketten und zugehörigen, nur für die Flaschenkästen 2 dargestellten seitlichen Führungen, wobei die Transporteure 3 und 5 synchron mit dem Rotor 9 angetrieben sind.
Die Packmaschine besteht weiterhin aus einem Grundrahmen 13 mit einem horizontalen Lager 14, welches einseitig am Grundrahmen 13 befestigt ist und an welchem der sternförmige Rotor 9 um die horizontale Rotorachse A1 drehbar gelagert ist. Der als hohles sternartiges Element ausgebildete Rotor 9 bildet vier Arme 15, die jeweils um 90° gegeneinander versetzt um die Achse A1 vorgesehen sind und die jeweils im Bereich ihres Endes ein Lager 16 aufweisen, in welchem jeweils eine Welle 17 drehbar gelagert ist. Jede Welle 17 steht mit ihrem einen Ende über die dem Grundrahmen 13 abgewandte Vorderseite des Rotors 9 vor und ist dort mit dem einen Ende eines Lenkers 18 verbunden, der mit seiner Längserstreckung radial zur Achse der Welle 17 liegt und im Bereich seines anderen Endes ein Lager 19 bildet, in welchem eine weitere Welle 20 drehbar gelagert ist. Die Welle 20 liegt mit ihrer Achse parallel zur Achse der Welle 17, ist gegenüber dieser aber radial versetzt. Die Welle 20 steht beidendig aus dem das Lager 19 bildenden Ende des Lenkers 18 vor. An der dem Grundrahmen 13 abgewandten Vorderseite des Rotors 1 ist an der Welle 20 verdrehungssicher eine rechteckförmige rahmenartige Konsole 21 befestigt. Die dargestellte Packmaschine besitzt entsprechend der Anzahl der Packköpfe 8 insgesamt vier derartige, jeweils als rechteckförmige Rahmen ausgeführte Konsolen, die bei umlaufendem Rotor 9 mit ihrer Rahmenachse jeweils in einer gemeinsamen vertikalen Ebene und mit den längeren Rahmenseiten ebenfalls in vertikaler Richtung orientiert sind. An jeder Konsole 21 sind zwei Paare von Führungsstangen vorgesehen, und zwar die beiden äußeren Führungsstangen 22, an denen für einen zusätzlichen Bewegungshub H ein den jeweiligen Packkopf 7 tragender Packkopf-Schlitten 23 in vertikaler Richtung verschiebbar vorgesehen ist, und die beiden inneren Führungsstangen 24, an denen ein Steuer-Schlitten 25 ebenfalls in vertikaler Richtung verschiebbar vorgesehen ist. Die beiden Führungsstangen 22 und auch die beiden Führungsstangen 24 sind jeweils parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordnet. Zur Reduzierung der maximalen, für jede Konsole 21 benötigten Höhe sind die beiden Schlitten 23 und 25 bzw. deren Führungen so ausgebildet, daß diese Schlitten ineinander verschiebbar sind, d.h. der Schlitten 23 aus seiner in der Fig. 3 unteren Position auch teilweise an dem Schlitten 25 vorbei nach oben bewegt werden kann.
Im Bereich des oberen Endes des Schlittens 25 ist eine lose Rolle oder ein loses Kettenrad 26 frei drehbar gelagert, und zwar um eine Achse senkrecht zur Rahmenebene der jeweiligen Konsole 21 und damit parallel zur Achse der Welle 20. Über die lose Rolle 26 ist eine Kette 27 geführt, die mit ihrem einen Ende bei 27' an der Konsole 21 und mit ihrem anderen Ende bei 27'' an dem Packkopf-Schlitten 23 befestigt ist. Die beiden Enden befinden sich jeweils in vertikaler Richtung unterhalb der losen Rolle 26. Über die Kette 27 ist somit eine Steuerung des Schlittens 23 in Abhängigkeit vom Schlitten 25 derart möglich, daß immer dann, wenn der Schlitten 25 aus seiner in der Fig. 3 dargestellten unteren Ausgangssstellung um eine Wegstrecke s in vertikaler Richtung nach oben bewegt wird, sich der Schlitten 23 um die doppelte Strecke 2s, d.h. um den vollen Bewegungshub H in vertikaler Richtung nach oben bewegt. An der Unterseite des Steuer-Schlittens 25 greift eine Luftfeder 28 an, die den Steuer-Schlitten 25 mit einer Federkraft für eine Bewegung in vertikaler Richtung nach oben vorspannt, wobei diese Federkraft so eingestellt ist, daß sie in etwa gleich oder geringfügig kleiner ist als die Gewichtskraft des Packkopf-Schlittens 23 und des zugehörigen Packkopfes 8, so daß zum Bewegen der Schlitten 23 und 25 nur geringe Steuerkräfte erforderlich sind.
An der der Rückseite der Packmaschine bzw. dem Grundrahmen 13 zugewandten Rückseite der Konsole 21 ist am Schlitten 25 eine Kurvenrolle 29 frei drehbar vorgesehen, und zwar wiederum um eine Achse parallel zur Achse der Welle 20, wobei bei der dargestellten Ausführungsform die Achse der Kurvenrolle 29 achsgleich mit der Achse der losen Rolle 26 liegt. Die Kurvenrolle 29 wirkt mit einer Steuerkurve 30 zusammen, die am Lenker 18 fest vorgesehen ist und die Achse der Welle 20 umschließt.
Bei der dargestellten Packmaschine laufen die Wellen 20 auf einer gemeinsamen Epizykloidenbahn 31 um, die einen an die Abschnitte 102 - 105 der Bewegungsbahn angenäherten, allerdings sehr viel flacheren Verlauf besitzt und einen dem Übergang zwischen den Abschnitten 104 und 105 entsprechenden innenliegenden Wendepunkt 31a aufweist, wobei allerdings die Epizykloidenbahn 31 oberhalb der Abschnitte 102-105 verläuft. Diese Epizykloidenbahn 31 resultiert im wesentlichen aus dem radialen Abstand der Welle 17 bzw. deren Achse A2 von der Rotorachse A1, aus dem radialen Abstand zwischen der jeweiligen Achse A2 der zugehörigen Achse A3 der Welle 20 sowie aus der Drehbewegung, die die Lenker 18 bei umlaufendem Rotor 9 um die Achsen A2 ihrer Wellen 17 ausführen.
Für die Dreh- bzw. Rotationsbewegungen der Lenker 18 um die Achsen A2 sitzt an der Rückseite des Rotors 9 auf jeder Welle 17 ein Planetenrad 32, welches mit einem achsgleich mit der Rotorachse A1 angeordneten und starr mit dem Lager 14 bzw. mit dem Grundrahmen 13 verbundenen, nicht drehenden Sonnenrad 32' in Eingriff steht, so daß bei umlaufendem Rotor 9 die Wellen 17 drehen und dadurch bei umlaufenden Lenkern 18 die Achsen A3 der Wellen 20 die Epizykloidenbahn 31 beschreiben.
Um hierbei die an den Wellen 20 starr befestigten rahmenartigen Konsolen 21 parallel, d.h. in ihrer vorgegebener Positionierung zu halten, in der die Führungsstangen 22 und 23 ständig in vertikaler Richtung orientiert sind, sitzt auf dem rückwärtigen Ende jeder Welle 20 ein Zahnrad 33, welches über ein Zwischenrad 34 mit einem Zahnrad 35 in Eingriff steht, das an der jeweiligen Welle 17 die Achse A2 konzentrisch umschließend vorgesehen ist. Die von den Zahnrädern 33 - 35 gebildete Getriebeanordnung ist so ausgelegt, daß beim Drehen der Welle 17 auch die Welle 20 gleichsinnig so gedreht wird, so daß die Parallel-Lage für die jeweilige Konsole 21 trotz des umlaufenden Rotors 9 und der um die Achsen A2 drehenden Lenker 18 erhalten bleibt.
Die Bewegungsbahn 10 für die Packköpfe 8 ergibt sich aus der Epizykloidenbahn 31 und dem zusätzlichen Bewegungshub H jedes Packkopfes 8 bzw. Packkopf-Schlittens 23 relativ zu der zugehörigen Konsole 21, und zwar gesteuert durch die mit der Steuerkurve 30 zusammenwirkende und am Steuerschlitten 25 vorgesehene Kurvenrolle 29.
Die Steuerung der pneumatischen Greifer 7 erfolgt für jeden Packkopf 8 durch ein an der zugehörigen Konsole 21 vorgesehenes Steuerventil 36, welches eine Steuerventil-Kurvenrolle 37 besitzt, die mit einer Steuerkurve 38 zusammenwirkt, welche ebenfalls an dem Lenker 18 vorgesehen ist, so daß durch die Relativbewegung zwischen dem Lenker 18 und der Konsole 21 auch die Betätigung des Steuerventils 36 und damit die Steuerung der pneumatischen Greifer 7 erfolgt, und zwar derart, daß diese Greifer 7 nach dem Aufsetzen auf die Flaschen 1 an der Greifposition 4 aktiviert und erst nach dem Einsetzen der Flaschen 1 in die Flaschenkästen 2 am Bereich 6 wieder für ein Freigeben der Flaschen 1 deaktiviert werden.
An der Welle 17 sowie an der Welle 20 sind jeweils Luftkammern oder Pufferspeicher 39 bzw. 40 für die für das Betätigen der Packköpfe 7 und der Luftfedern 28 benötigte Druckluft gebildet.
Die Druckluft wird von außen über Luft-Drehverteiler 41 bzw. 42 und zugehörige Leitungen 43 der Luftkammer 39 zugeführt. Ein nicht dargestellter Drehverteiler ist auch zwischen der Luftkammer 40 an der Welle 20 und dem Steuerventil 36 an der jeweiligen Konsole 21 vorgesehen.
Für den Antrieb des Rotors 9 weist dieser an seinem Außenumfang einen die Rotorachse A1 konzentrisch umschließenden kreisringförmigen Zahnkranz 44 auf, in welchen ein Ritzel 45 des Antriebs eingreift.
Durch die beschriebene Ausbildung ist es möglich, die Packköpfe 8 für die Lastfahrt auf einer sehr kurzen Teillänge der Gesamtbewegungsbahn 10, nämlich auf den Abschnitten 102 - 105 zu bewegen, die (Teillänge) weiterhin ständig unterhalb der Rotorachse A1 liegt, so daß ohne Überschreitung von maximal zulässigen Beschleunigungskräften an den Packköpfen8 während der Lastfahrt hohe Leistungen möglich sind.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht in der einfachen Ausführung der Getriebe- und Steuerelemente, d.h. es werden für die erforderliche Bewegung der Packköpfe 8 nur relativ einfache Rädergetriebe und einfache Steuerkurven benötigt, insbesondere auch keine Kegelradgetriebe, Nutenkurven-Steuerungen usw. Die erfindungsgemäße Packmaschine läßt sich weiterhin mit geringer Bauhöhe realisieren.
Wie insbesondere die Fig. 1 zeigt, besitzen bei der dargestellten Ausführungsform die Räder 32 und 32' jeweils die gleiche Größe, d.h. den gleichen Teilkreis-Durchmesser und die gleiche Zähnezahl, während der Teilkreis-Durchmesser des Zahnrades 35 gleich dem Zweifachen des Teilkreis-Durchmessers des Zahnrades 33 ist.
Die Luftfeder 28 greift über eine Einstelleinrichtung 28' an der Unterseite des Schiebers 25 an. Mit dem Einstellelement 28' ist eine axiale Verstellung des Schiebers 25 und damit eine Verstellung der unteren Ausgangslage des Packkopf-Schiebers 23 möglich.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke verlassen wird. So weist beispielsweise jeder Packkopf 8 zusätzlich zu den Greifern 7 noch einen Zentrierrahmen auf, der zusätzlich zu dem Packkopf gesteuert wird.
Bezugszeichenliste
1
Flasche
2
Flaschenkasten
3
Transporteur
4
Abnahmebereich
5
Transporteur
6
Übergabebereich
7
Greifer
8
Packkopf
9
Rotor
10
Bewegungsbahn
101 - 105
Abschnitt
11
Wendepunkt
12
Wendepunkt
13
Grundrahmen
14
Lager
15
Arm
16
Lager
17
Welle
18
Lenker
19
Lager
20
Welle
21
Konsole
22
Führungsstange
23
Packkopf-Schlitten
24
Führungsstange
25
Steuer-Schlitten
26
lose Rolle
27
Kette
28
Luftfeder
28'
radiale Verstellung
29
Kurvenrolle
30
Steuerkurve
31
Epizykloidenbahn
32
Planetenrad
32'
Sonnenrad
33 - 35
Zahnrad
36
Steuerventil
37
Kurvenrolle
38
Steuerkurve
39, 40
Luftkammer
41, 42
Drehverteiler
43
Leitung
44
Zahnkranz
45
Ritzel

Claims (19)

  1. Packmaschine zum gruppenweisen Ein- und Auspacken von Flaschen (1) oder dergl. Behältern in bzw. aus Flaschenkästen (2) oder dergl. Gebinde,
    mit einem um eine erste horizontale oder im wesentlichen horizontale Achse (A1) umlaufenden Rotor (9),
    mit am Rotor (9) jeweils um eine zweite Achse (A2) drehbar gelagerten Zwischenträgern (18),
    wobei die zweiten Achsen (A2) parallel zur ersten Achse (A1), in jeweils gleichem radialen Abstand von der ersten Achse und um diese gleichmäßig verteilt vorgesehen sind,
    mit jeweils wenigstens einem an jedem Zwischenträger (18) um eine dritte Achse (A3) drehbar vorgesehenen Packkopfträger (21) mit wenigstens einem eine Vielzahl von Greifern (7) aufweisenden Packkopf (8), wobei jede dritte Achse (A3) jeweils parallel zu der zweiten Achse (A2) und radial von dieser beabstandet vorgesehen ist,
    mit einer ersten Getriebeanordnung (32, 32') zum Drehen der Zwischenträger (18) um ihre zweite Achse (A2) bei umlaufendem Rotor (9) synchron mit diesem,
    mit einer zweiten Getriebeanordnung (33 - 35), die für jeden Packkopfträger (21) gesondert vorgesehen ist, um den Packkopfträger (21) um die dritte Achse (A3) relativ zu dem zugehörigen Zwischenträger (18) synchron mit der Drehbewegung des Rotors (9) und dieses Zwischenträgers (18) derart zu drehen, daß der Packkopfträger (21) trotz umlaufenden Rotors (9) und Zwischenträgers eine vorgegebene vertikale Orientierung beibehält, sowie
    mit Steuermitteln (25, 26, 27, 29, 30) zur Erzeugung eines zusätzlichen, und der Bewegung des Rotors (9) und der Zwischenträger (18) überlagerten Bewegungshubes (H) für jeden der Packköpfe (8), die sich bei umlaufendem Rotor auf einer geschlossenen, in einer vertikalen Ebene liegenden und eine Greifposition und eine Abgabeposition enthaltenden Bewegungsbahn bewegen und die für den zusätzlichen Bewegungshub (H) beweglich am Packkopf-Träger (21) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Packkopfträger (21) wenigstens eine den zusätzlichen Bewegungshub (H) steuernde Steuerkurve (30) an dem diesem Packkopfträger (21) zugeordneten Zwischenträger (18) vorgesehen ist.
  2. Packmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Packkopfträger von einer Konsole (21) gebildet ist, an der ein den Packkopf (8) tragender Packkopf-Schlitten (23) in vertikaler Richtung verschiebbar geführt ist.
  3. Packmachine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel für den zusätzlichen Bewegungshub (H) einen Steuer-Schlitten (25) aufweisen, der am Packkopfträger oder an der Konsole (21) verschiebbar vorgesehen ist, daß am Steuerschlitten (25) eine mit der Steuerkurve (30) zusammenwirkende Kurvenrolle (29) vorgesehen ist, und daß der Steuer-Schlitten (25) über ein Betätigungselement, beispielsweise über einen Riemen oder eine Kette (27) auf den Packkopf (8) oder den Packkopf-Schlitten (23) für den zusätzlichen Bewegungshub (H) einwirkt.
  4. Packmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschlitten (25) eine lose Rolle (26) aufweist, über die der Riemen oder die Kette (27) geführt ist, und daß ein Ende des Riemens oder Kette (27) mit der Konsole (21) und das andere Ende des Riemens oder der Kette (27) mit dem Packkopf-Schlitten (23) verbunden ist.
  5. Packmaschine nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein den Packkopf-Schlitten (23) entlastendes oder in Richtung des Vertikalhubes vorspannendes Federelement (28).
  6. Packmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (28') zum Einstellen der unteren Position des zusätzlichen Bewegungshubes (H) für den jeweiligen Packkopf (8) oder Packkopfträger (21).
  7. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebeanordnung ein Planetengetriebe (32, 32') ist, dessen Planetenräder (32) das Drehen der Zwischenträger (18) um die jeweilige zweite Achse (A2) bewirken.
  8. Packmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe ein achsgleich mit der ersten Achse (A1) angeordnetes starres Sonnenrad (32') und in dieses Sonnenrad eingreifende Planetenräder (32) aufweist.
  9. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede zweite Getriebeanordnung zwei antriebsmäßig miteinander verbundene äußere Räder (33, 35) aufweist, von denen ein Rad (35) an dem jeweiligen Zwischenträger (18) achsgleich mit der zweiten Achse (A2) und das andere Rad (33) an einer im Zwischenträger (18) drehbar gelagerten, achsgleich mit der dritten Achse (A3) liegenden und den Packkopfträger (21) tragenden Welle (20) angreift.
  10. Packmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Getrieeanordnungen (33- 35) jeweils Zahnradgetriebe sind, und daß die beiden äußeren Räder (33, 35) dieses Getriebes über ein Zwischenrad (34) antriebsmäßig miteinander verbunden sind.
  11. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 -10, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (7) pneumatisch betätigbare Greifer sind, und daß an jedem Packkopfträger (21) wenigstens ein Steuerventil (36) vorgesehen ist, welches mit einer Steuerkurve (38) am Zwischenträger (18) zusammenwirkt.
  12. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenträger (18) wenigstens eine Druckluftkammer (39, 40) für die Greifer (7) vorgesehen ist.
  13. Packmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Druckluftkammer (39) in einer Welle (17) des Zwischenträgers (18) ausgebildet ist.
  14. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenträger jeweils Lenker (18) sind, die an einem Ende um die zweite Achse (A2) am Rotor (9) drehbar gelagert sind und an deren anderem Ende jeweils um die dritte Achse (A3) der Packkopfträger (21) drehbar gelagert ist.
  15. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebeanordnung (32, 32') und die Abstände zwischen der ersten, zweiten und dritten Achse (A1, A2, A3) derart gewählt sind, daß die dritten Achsen (A3) auf einer gemeinsamen Epizykloidenbahn (31) um die erste Achse (A1) umlaufen.
  16. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß der sich zwischen der Greifposition und der Abgabeposition erstreckende und die Lastfahrt bildende Teilabschnitt der Umlaufbahn der Packköpfe (8) ausschließlich unterhalb der ersten Achse (A1) verläuft und eine Länge besitzt, die wesentlich kleiner ist als die Gesamtlänge der Umlaufbahn.
  17. Packmaschine nach einem der Ansprüche 7 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (32') des Planetenradgetriebes jeweils die gleiche Größe wie das Sonnenrad (32') aufweisen.
  18. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (30) für den zusätzlichen Bewegungshub (H) und/oder die Steuerkurve (38) für das Steuerventil (36) von der Umfangslinie einer Kurvenscheibe gebildet sind.
  19. Packmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 18, gekennzeichnet durch einen Antrieb (44, 45), über den der Rotor (9) kontinuierlich umlaufend angetrieben ist.
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