DE29716795U1 - Vorrichtung zum Ausrichten von rotationssymmetrischen Gegenständen um ihre Längsachse während des Transports - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Ausrichten von rotationssymmetrischen Gegenständen um ihre Längsachse während des Transports

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von rotationssymmetrischen Gegenständen um ihre Längsachse während des Transports. Die Vorrichtung weist mindestens ein Riemenpaar auf, zwischen dem die Gegenstände transportiert werden, wobei jeder der beiden Riemen mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit antreibbar ist und der Mittelwert der Geschwindigkeiten gleich einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit ist.

Eine solche Ausrichtung von rotationssymmetrischen Gegenständen, z.B. Getränkeflaschen, ist bei der Inspektion der Seitenwände der Gegenstände zweckmäßig.

Wenn die Gegenstände mit relativ großem Abstand aufeinanderfolgen, ist zwar eine Inspektion aus unterschiedlichen Richtungen auch ohne Drehen der Gegenstände möglich, indem z.B. in einem Winkel von 45° zur Transportrichtung und gegen die Transportrichtung inspiziert wird. Bei dicht aufeinanderfolgenden Gegenständen ist jedoch nur quer zur Transportrichtung eine

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ungestörte Inspektion der einzelnen Gegenstände möglich. Abweichungen von dieser Beobachtungsrichtung sind zwar in einem gewissen Maße zulässig, beeinträchtigen aber die Inspektionsqualität deutlich, da dann die Beobachtungsrichtung nicht mehr senkrecht zu Oberfläche der Gegenstände verläuft und Verzerrungen wie Transmission von Lichtwänden bzw. die zu erkennenden Fehler auf der Oberfläche mit veränderten Dimensionen erscheinen. Üblicherweise werden die Gegenstände daher zweimal quer zur Transportrichtung inspiziert und zwischen beiden Inspektionen etwa 90° um ihre Längsachse gedreht.

Vorrichtungen, bei denen Getränkeflaschen auf einem Transporteur, z.B. einem Gliederbandförderer, stehend transportiert werden und dabei durch seitlich angreifende Riemen um ihre vertikale Längsachse gedreht werden, damit die Flaschen von allen Seiten inspiziert werden können, sind aus US-A-4,691,231 und DE-A-29 38 235 bekannt. Aus EP-A-O 415 154 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der Getränkeflaschen nur zwischen seitlich angreifenden Förderriemen gehalten werden und dabei um ihre vertikale Längsachse gedreht werden, um die Getränkeflaschen aus zwei unterschiedlichen Richtungen inspizieren zu können.

Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der beiden Transportriemen stehen jeweils in einer bestimmten Relation zur gewünschten Transportgeschwindigkeit. Die Transportgeschwindigkeit ist dabei der Mittelwert der Geschwindigkeit der beiden Riemen eines Paares. Diese Transportgeschwindigkeit ist unabhängig vom Durchmesser der Getränkeflaschen oder sonstigen rotationssymmetrischen Gegenständen. Der Drehwinkel hängt jedoch vom Durchmesser der Gegenstände und von der Länge der Wegstrecke ab, auf der die Behälter von den Riemen geführt werden. Bei den bekannten Vorrichtungen zur Inspektion der Seitenwände von Getränkeflaschen werden daher Riemenpaare eingesetzt, die direkt mit dem Antrieb der Transportbänder gekoppelt sind. Damit ist sichergestellt, daß die Geschwindigkeit der Riemenpaare immer konform zur Geschwindigkeit des Trans-

portbandes ist. Die mechanische Kopplung erfolgt durch ein Getriebe, das so ausgelegt ist, daß die beiden Riemen ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis zueinander haben. Die Parameter des Getriebes können der Verarbeitung unterschiedlieher Behälterdurchmesser und dem gewünschten Drehwinkel angepaßt werden. Eine solche Umrüstung des Getriebes bei einer Anlage zur Inspektion von Getränkeflaschen ist jedoch sehr aufwendig. Um Getränkeflaschen mit unterschiedlichem Durchmesser verarbeiten zu können, begnügt man sich daher im allgemeinen damit, das Getriebe für einen mittleren Getränkeflaschendurchmesser auszulegen, und verzichtet man auf eine exakte Ausrichtung oder einen exakten Drehwinkel der Getränkeflaschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das exakte Ausrichten von rotationssymmetrischen Gegenständen und die Anpassung des Drehwinkels an unterschiedliche Durchmesser der Gegenstände ohne großen mechanischen Aufwand zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Riemen des Riemenpaares über ein Differentialgetriebe angetrieben werden, das seinerseits entsprechend der Transportgeschwindigkeit angetrieben wird.

Vorzugsweise wird der eine Riemen des Paares zusätzlich mit einem regelbaren Antrieb versehen.

Durch den Einsatz des Differentialgetriebes kann die Transportgeschwindigkeit, das ist der Mittelwert der Geschwindigkeit der beiden Riemen, in einfacher Weise gesteuert werden, wobei im allgemeinen der Antrieb des Differentialgetriebes direkt mit dem Antrieb des Transportbandes gekoppelt wird. Dadurch wird erreicht, daß die Gegenstände auch durch das Riemenpaar immer mit der vorgegebenen Transportgeschwindigkeit transportiert wird, und zwar unabhängig von der Belastung der einzelnen Riemen. Die Drehung der Gegenstände kann z.B. durch unterschiedlich starkes Abbremsen der Riemen erzeugt werden.

Durch den vorzugsweise eingesetzten zusätzlichen regelbaren Antrieb eines Riemens ist eine besonders präzise und einfache Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit und damit des Drehwinkels der Gegenstände möglich. Zur Umstellung der Vorrichtung beispielsweise auf Getränkeflaschen mit anderem Durchmesser genügt eine entsprechende Steuerung des zusätzlichen regelbaren Antriebs. Da dieser Antrieb nur die für die Drehung der Gegenstände erforderliche Leistung aufbringen muß, kann er sehr klein dimensioniert sein. Zweckmäßig wird für den zusätzlichen Antrieb ein Schritt- oder Servomotor verwendet.

Der Winkel, um den die Gegenstände um ihre Längsachse gedreht werden hängt vom Durchmesser der Gegenstände, der Geschwindigkeitsdifferenz der beiden Riemen, der Riemenlänge und der Transportgeschwindigkeit ab. Riemenlänge und Transportgeschwindigkeit sind fest bzw. vorgegeben, so daß in der Praxis ein konstanter Drehwinkel von beispielsweise 90° bei unterschiedlichen Durchmessern der Gegenstände durch entsprechende Regelung der Geschwindigkeitsdifferenz der Riemen erfolgt.

Vorzugsweise wird mit Hilfe von Winkeldrehgebern die Geschwindigkeit der beiden Riemen gemessen und wird die Differenz der beiden Geschwindigkeiten mit dem Vorgabewert verglichen, so daß Abweichungen des Zusatzantriebs entsprechend nachgeregelt werden können. Da für eine konkrete Maschine die Riemenlänge konstant ist, hängt in der Praxis der Vorgabewert vom Behälterdurchmesser und der Transportgeschwindigkeit ab. Die Erfindung ermöglicht es, den Drehwinkel unter allen Betriebsbedingungen konstant zu halten. Die Ausführung der Meß- und Regelkreise kann mit Hilfe elektronischer Komponenten oder mittels einer geeigneten Regelungs-Software erreicht werden.

Da die Position des Riemenpaars bei einem Wechsel des Durchmessers der Gegenstände diesem angepaßt werden muß, ist die Kopplung der beiden Riemen mit dem Differentialgetriebe vorzugsweise nicht ortsfest, sondern wird sie mittels Parallel-

kupplungen ausgeführt, die den verlustfreien Parallelversatz der Riemenantriebswellen zulassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Transportvorrichtung von der Seite; Fig. 2 eine Transportvorrichtung von oben; und

Fig. 3 die Transportvorrichtung im Schnitt 3-3 von Fig. 2.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Gegenständen um Getränkeflaschen 10 aus Glas oder transparentem Kunststoff. Diese werden auf einem Transporteur in Form eines Transportbandes 12, z.B. eines Gliederkettentransporteurs, in der angegebenen Richtung transportiert. Zu beiden Seiten des Transportbandes 12 sind endlose Zahnriemen 14, 15 jeweils um Zahnräder 16, 17 geführt und werden durch diese angetrieben, wobei in dem Ausführungsbeispiel jeder Zahnriemen doppelt ausgeführt ist. Die Ausrichtung der Flaschen 10 ist durch einen Pfeil angedeutet. Dadurch, daß sich das an den Flaschen 10 anliegende Trum des Zahnriemens 14 langsamer als die Transportgeschwindigkeit bewegt, während sich das an den Zahnriemen anliegende Trum des Zahnriemens 15 schneller bewegt, werden die Flaschen 10 in Fig. 2 von oben betrachtet im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Die Geschwindigkeiten und die Länge der Zahnriemen 14, 15 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß die Flaschen 10 durch die seitlichen angreifenden Zahnriemen 14, 15 um 90° gedreht werden. Eine vor den Zahnriemen 14, 15 angeordnete Einrichtung 20 zur Seitenwandinspektion inspiziert daher die ihr zugewandte und die abgewandte Seite der Flaschen 10, während die etwa in Blickrichtung verlaufenden Seitenwände nicht untersucht werden. Eine nach den Zahnriemen 14, 15 angeordnete zweite Einrichtung 22 zur Seitenwandinspektion untersucht aufgrund der inzwischen erfolgten Drehung der Flasche 10 um 90° diejenigen Bereiche der Seiten-

wand, die von der ersten Einrichtung 2 0 nicht untersucht wurden. Insgesamt wird daher die Flasche 10 auf ihrem gesamten Umfang inspiziert. Jede der Einrichtungen 20, 22 besteht aus einer Strahlungsquelle 24 und einer CCD-Kamera 26. 5

Gemäß Fig. 1 und 3 sind die Zahnräder 16, 17 jeweils über Prallelkupplungen 30 an die beiden Abtriebe 32 eines Differentialgetriebes 34 gekoppelt, während der Antrieb 36 des Differentialgetriebes 34 mit dem Antrieb des Transportbandes 12 gekoppelt ist.

Das eine Zahnrad 16 des Zahnriemens 14 ist ferner mit einem Servomotor 40 als zusätzlichem Antrieb verbunden. Der Servomotor 40 steuert die Geschwindigkeit des Zahnriemens 16 auf einen bestimmten Wert, der in Abhängigkeit vom Durchmesser der Flaschen 10 und der Transportgeschwindigkeit gewählt wird.

Durch die dargestellte Art des Antriebes wird zum einen erreicht, daß der Mittelwert der Geschwindigkeit der Zahnriemen 14, 15 unter allen Betriebsbedingungen immer gleich der Geschwindigkeit des Transportbandes 12 ist. Zum anderen erfordert eine Anpassung an unterschiedliche Flaschendurchmesser lediglich eine entsprechende Einstellung der Steuerung des Servomotors 40. Es gelingt dadurch ohne aufwendige mechanische Umbauten den Winkel der Gesamtdrehung der Flaschen 10 auch bei einer Änderung des Flaschendurchmessers sehr genau auf 90° einzustellen.

Claims (4)

SCHUTZANSPRUCHE

1. Vorrichtung zur Ausrichtung von rotationssymmetrischen Gegenständen (10) um ihre Längsachse während des Transports, mit mindestens einem Riemenpaar (14, 15) zwischen dem die Gegenstände (10) transportiert werden, wobei die beiden Riemen (14, 15) mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbar sind und der Mittelwert der Geschwindigkeiten der beiden Riemen (14, 15) gleich der Transportgeschwindigkeit ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Riemen (14, 15) mit den beiden Abtrieben (32) eines Differentialgetriebes (34) verbunden sind und

daß der Antrieb (36) des Differentialgetriebes (34) entsprechend der Transportgeschwindigkeit erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Riemen (14, 15) mit einem zusätzlichen Antriebe (4 0) gekoppelt ist, der die Geschwindigkeit dieses Riemens (14, 15) regelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände (10) auf einem Transporteur (12) stehend transportiert werden und daß der Antrieb (36) des Differentialgetriebes (34) mit dem Transporteur gekoppelt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transporteur (12) im Bereich des Riemenpaares (14, 15) unterbrochen ist.