DE3924651A1 - Transportvorrichtung fuer gefaesse in behandlungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für Gefäße in Behandlungsmaschinen, z.B. Etikettier- oder Inspektionsmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits derartige Transportvorrichtungen bekannt, bei denen der Riemen die kreisförmige Umlaufbahn der Riemenscheiben nur teilweise umgreift, nämlich bis zu 180 Grad, und entlang der gleichen Teilstrecke der Umlaufbahn, in der er die Riemenscheiben berührt, mit Abstand zu den Riemenscheiben im entgegengesetzten Bewegungssinn auch wieder zurück geführt wird. Dabei sind die Transportelemente z.B. als den Gefäßboden abstützende Drehteller (US-PS 33 84 235) oder als die Gefäßmündung ergreifende Drehköpfe (US-PS 31 59 279) ausgebildet.

In diesen bekannten Transportvorrichtungen können die Drehteller oder Drehköpfe mit den Gefäßen in dem gewünschten Teilbereich ihrer Bewegungsbahn, z.B. an einer Etikettier- oder Inspektionsstation, mit einer weitgehend beliebigen, durch den Antrieb der Antriebsrolle beeinflußbaren Drehzahl in Eigenrotation versetzt werden. In der restlichen Teilstrecke der Bewegungsbahn findet keine Eigenrotation der Drehteller statt, so daß die Zufuhr der Gefäße zu bzw. die Abfuhr der Gefäße von den Transportelementen nicht gestört wird.

Ungünstig ist allerdings der enorme Raumbedarf für das rückläufige Riementrum mit seinen vielen Umlenkrollen und damit auch der hohe konstruktive Aufwand. Die Zugänglichkeit zu den Behandlungsstationen wird durch das rückläufige Riementrum stark beeinträchtigt und die Beanspruchung des relativ langen Riemens mit seinen vielen Umlenkstellen ist hoch.

Weiter ist bereits eine Transportvorrichtung in einer Etikettiermaschine mit einer Vielzahl von auf einer kreisförmigen Bewegungsbahn umlaufenden Drehtellern bekannt, von denen jeder über ein kurvengesteuertes Differentialgetriebe mit einer gezahnten Riemenscheibe verbunden ist (DE-OS 26 23 818). Ein gezahnter Riemen ist um alle Riemenscheiben herumgeführt und zwischen zwei benachbarten Riemenscheiben nach innen hin umgelenkt, wo er ein feststehendes, konzentrisch zur Bewegungsbahn angeordnetes Zahnrad umschlingt. Laufen die Drehteller um, so werden alle Riemenscheiben mit der gleichen Drehzahl angetrieben, die vom Durchmesser der Riemenscheiben und vom Durchmesser des feststehenden Zahnrads abhängt. Diese Grunddrehzahl kann in gewissen Grenzen durch die Differentialgetriebe beeinflußt werden.

Diese bekannte Transportvorrichtung ist äußerst aufwendig aufgebaut und für Fälle, in denen in einem längeren Teilbereich der Bewegungsbahn die Drehteller mit einer gleichbleibenden Drehzahl angetrieben werden sollen, vollkommen ungeeignet. Eine Umstellung der Drehzahl der Riemenscheiben ist äußerst aufwendig, da hierzu der Riemen abgenommen und das unter dem die Drehteller tragenden Drehtisch sitzende Zahnrad ausgetauscht werden muß.

Schließlich ist noch eine Transportvorrichtung in einer Etikettiermaschine mit mehreren auf einer kreisförmigen Bewegungsbahn umlaufenden, drehfest mit Zahnrädern verbundenen Drehtellern bekannt, bei der alle Zahnräder mit einem konzentrisch zur Bewegungsbahn angeordneten Zahnkranz kämmen (DE-OS 31 27 309). Über ein Vorgelege mit einem Wechselrad kann der Zahnkranz synchron zu dem die Drehteller aufnehmenden Drehtisch mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen angetrieben werden.

Bei dieser bekannten Transportvorrichtung ist eine schnelle und mühelose Umstellung der Drehzahl der Drehteller und damit eine einfache Anpassung an unterschiedliche Gefäßdurchmesser möglich. Infolge des Synchronantriebs von Zahnkranz und Drehtisch wird auch im Betrieb mit wechselnden Leistungen die erforderliche Eigenrotation der Drehteller immer exakt eingehalten. Ungünstig ist jedoch der hohe konstruktive Aufwand für den Antrieb und die Lagerung des Zahnkranzes sowie für den Zahnkranz selbst. Außerdem führen bei dieser bekannten Transportvorrichtung die Drehteller zwangsläufig auch im Bereich der Einlaufstation und Auslaufstation eine Eigenrotation aus, wodurch die Bewegung der Gefäße beim Aufsetzen auf die Drehteller bzw. bei der Abnahme von den Drehtellern gestört wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Transportvorrichtung der eingangs genannten Art den baulichen Aufwand und den Raumbedarf erheblich zu senken.

Diese Aufgabe wird durch die in Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung liegt die Umlaufbahn der Riemenscheiben vollständig innerhalb des Riemens, der sie entweder tangiert oder mit Abstand dazu verläuft. Ein rückläufiges Riementrum mit seiner Vielzahl von Umlenkrollen ist somit nicht vorhanden und die Behandlungsmaschine bzw. deren Behandlungsstationen sind entsprechend gut zugänglich. Auch wenn die Drehteller über eine sehr lange Teilstrecke ihrer Bewegungsbahn in Eigenrotation versetzt werden sollen, muß der Riemen nur geringfügig länger als die Umlaufbahn der Riemenscheiben sein.

Im Gegensatz zu den bekannten gattungsgemäßen Transportvorrichtungen kann bei der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung der Riemen um so kürzer sein und muß um so weniger umgelenkt werden, je länger die Teilstrecke der Eigenrotation der Drehteller ist. Entsprechende Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Der Bereich, in dem der Riemen von der Umlaufbahn der Riemenscheiben abgehoben ist, wird zweckmäßigerweise in den Bereich der Einlaufstation und der Auslaufstation der Gefäße gelegt, wo eine Eigendrehung der Drehteller ohnehin unerwünscht ist. Auch wird dort zweckmäßigerweise die Antriebsrolle angeordnet. Entsprechende Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 4 und 5 angegeben. Die Zugänglichkeit zur Behandlungsmaschine wird dadurch nicht eingeschränkt und der Raumbedarf wird nicht erhöht.

Für den Antrieb der Antriebsrolle sind mehrere Wege denkbar. Besonders vorteilhaft sind die Möglichkeiten gemäß den Ansprüchen 6 und 7. Dadurch kann feinfühlig jede beliebige Drehzahl für die Drehteller eingestellt und dadurch eine schnelle und einfache Anpassung an unterschiedliche Gefäßdurchmesser vorgenommen werden. Der Synchronantrieb stellt sicher, daß auch bei einem Betrieb der Behandlungsmaschine mit wechselnden Geschwindigkeiten die Drehteller immer die den Behandlungselementen angepaßte Geschwindigkeit aufweisen.

Der Riemen kann beispielsweise als Keilriemen, Flachriemen oder Rundriemen ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist er entsprechend der im Anspruch 8 angegebenen Weiterbildung der Erfindung, genau so wie die Riemenscheiben, mit einer Verzahnung versehen. Dadurch ist die Eigenrotation der Drehteller besonders exakt beherrschbar.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ist im Anspruch 9 enthalten. Sie verhindert eine unerwünschte Riemenbewegung beim Anlaufen an die Riemenscheiben.

Im nachstehenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Diese zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Behandlungsmaschine.

Die gezeigte Behandlungsmaschine ist zum Etikettieren von aufrechtstehenden Flaschen 9, die durch ein Förderband 10 zugeführt und abgeführt werden, eingerichtet. Sie weist mehrere Transportelemente 4 in Form von Drehtellern auf, die in einem Rotor 8 drehbar gelagert sind. Der Rotor 8 und die Transportelemente 4 weisen senkrechte Drehachsen auf. Die Transportelemente 4 sind auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet, weisen somit eine kreisförmige Bewegungsbahn auf. Jedes an der Oberseite des Rotors 8 angeordnete Transportelement 4 ist über eine den Rotor 8 durchdringende kurze Welle 12 drehfest mit einer an der Unterseite des Rotors 8 angeordneten gezahnten Riemenscheibe 2 verbunden. Alle Riemenscheiben 2 haben den gleichen Durchmesser, im vorliegenden Falle den gleichen wie die Transportelemente 4, und weisen eine kreisförmige Umlaufbahn auf.

Die Flaschen 9 werden in einer Einlaufstation 5 mit einem Transportstern vom Förderband 10 auf die Transportelemente 4 geführt und dort durch nicht gezeigte, heb- und senkbare Zentrierglocken fixiert. Sie durchlaufen dann eine Etikettierstation mit einem Etikettierzylinder 11 und eine nicht gezeigte Anbürststation. Danach werden sie in einer Auslaufstation 6 mit einem Transportstern wieder zurück auf das Förderband 10 geführt.

Die kreisförmige äußere Umlaufbahn der Riemenscheiben 2 wird von einem endlosen, innen verzahnten Riemen 1 umschlossen, dessen Länge etwas größer ist als die Länge der Umlaufbahn. Der Riemen 1 umschlingt bzw. tangiert die Umlaufbahn der Riemenscheiben 2 in einem Winkelbereich von ca. 260 Grad. Die hierdurch definierte Teilstrecke der Eigenrotation der Riemenscheiben 2 und damit der Transportelemente 4, in deren Bereich die Riemenscheiben 2 mit ihrem jeweils radial außen liegenden Umfang in den Riemen 1 eingreifen, beginnt kurz hinter der Einlaufstation 5 und endet kurz vor der Auslaufstation 6 - gesehen in Umlaufrichtung der Transportelemente 4. In der restlichen Teilstrecke der Umlaufbahn der Riemenscheiben 2, die ca. 100 Grad umfaßt, ist der Riemen 1 von der Umlaufbahn der Riemenscheiben 2 abgehoben bzw. verläuft mit geringem Abstand zu dieser. Im Bereich dieser Teilstrecke findet somit kein Kontakt zwischen dem Riemen 1 und den Riemenscheiben 2 und damit auch keine Eigenrotation der Riemenscheiben 2 und Transportelemente 4 statt. Diese Teilstrecke der Bewegungsbahn der Transportelemente 4 bzw. der Umlaufbahn der Riemenscheiben 2 umfaßt auch den Bereich der Einlaufstation 5, der Auslaufstation 6 und den dazwischenliegenden flaschenfreien Bereich.

Das Abheben bzw. Entfernen des Riemens 1 von der Umlaufbahn der Riemenscheiben 2 und damit die Definition der beiden sich zu 360 Grad ergänzenden Teilstrecken mit und ohne Eigenrotation der Transportelemente 4 erfolgt allein durch eine Antriebsrolle 3 mit ortsfester Drehachse, die mit geringem Abstand zur Umlaufbahn der Riemenscheiben 2 zwischen dem Transportstern der Einlaufstation 5 und dem Transportstern der Auslaufstation 6 angeordnet ist. Die Antriebsrolle 3 wird durch ein stufenloses PIV-Regelgetriebe 7 synchron zum Rotor 8 angetrieben und zwar mit variabler Drehzahl bzw. mit variablem Übersetzungsverhältnis. Dies erfolgt z.B. durch miteinander kämmende Zahnräder 13 bis 17, durch die außer dem Regelgetriebe 7 und damit der Antriebsrolle 3 auch der Transportstern der Einlaufstation 5, der Rotor 8 und der Transportstern der Auslaufstation 6 durch den Antriebsmotor 18 der Behandlungsmaschine synchron zueinander angetrieben werden. Von den Zahnrädern sind nur die Teilkreise dargestellt.

Die Drehrichtungen aller umlaufenden Elemente sind mit Pfeilen angegeben. Durch eine Verstellung des Regelgetriebes 7 läßt sich nicht nur die Drehgeschwindigkeit der Transportelemente 4 stufenlos regeln, sondern auch deren Drehrichtung:

Weist der Riemen 1 die gleiche Umlaufgeschwindigkeit und Umlaufrichtung auf wie der äußere Umfang der Riemenscheiben 2, so stehen die Riemenscheiben 2 relativ zum Rotor 8 still. Wird die Geschwindigkeit des Riemens 1 demgegenüber erhöht, so führen die Riemenscheiben 2 eine Eigenrotation mit gleichem Drehsinn wie der Rotor 8 aus. Dieser Fall ist dargestellt. Auf diese Weise können z.B. relativ lange Etiketten durch den mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als der Rotor 8 umlaufenden Etikettierzylinder 11 exakt an den Umfang der rotierenden Flaschen 9 angelegt werden. Wird dagegen die Geschwindigkeit des Riemens 1 verringert oder seine Umlaufrichtung umgekehrt, so führen die Riemenscheiben 2 eine Eigenrotation mit entgegengesetztem Drehsinn wie der Rotor 8 aus.

Um beim Zusammenlaufen des innen gezahnten Riemens 1 und der außen gezahnten Riemenscheiben 2 ein "Flattern" des Riemens 1 zu verhindern und einen sofortigen Eingriff zu bewirken, ist eine orstfeste Führung 19 in Form eines Gleitstücks vorgesehen. Diese beaufschlagt die glatte Außenseite des Riemens 1 kurz bevor er mit den Riemenscheiben 2 in Kontakt kommt.

Das Spannen des Riemens 1 kann z.B. durch eine verschiebbare Anordnung des Regelgetriebes 7 erfolgen. Ist dies nicht möglich, so kann eine verstellbare oder federnd aufgehängte Spannrolle 20 eingesetzt werden, die den Riemen 1 im abgehobenen Bereich zwischen der Umlaufbahn der Riemenscheiben 2 und der Antriebsrolle 7 beaufschlagt.

Claims (9)

1. Transportvorrichtung für Gefäße in Behandlungsmaschinen, mit mehreren auf einer geschlossenen Bewegungsbahn umlaufenden Transportelementen, die durch mitumlaufende Riemenscheiben und einen endlosen, über eine Antriebsrolle mit ortsfester Drehachse geführten Riemen in einem bestimmten Teilbereich ihrer Bewegungsbahn in Eigenrotation versetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (1) die Umlaufbahn der Riemenscheiben (2) vollständig einschließt, wobei er über eine bestimmte Teilstrecke der Umlaufbahn die Riemenscheiben (2) berührt und über die restliche Teilstrecke von den Riemenscheiben (2) abgehoben ist, und daß der Riemen (1) in seinem abgehobenen Bereich über die ortsfeste Antriebsrolle (3) geführt ist.

2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (1) die kreisförmige Umlaufbahn der Riemenscheiben (2) um mehr als 180 Grad umschlingt.

3. Transportvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (1) in seinem abgehobenen Bereich i. w. durch die Antriebsrolle (3) geführt ist.

4. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (1) an einer die Gefäße den Transportelementen (4) zuführenden Einlaufstation (5) und an einer die Gefäße von den Transportelementen (4) übernehmenden Auslaufstation (6) mit Abstand von den Riemenscheiben (2) verläuft.

5. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) am gefäßfreien Teilbereich der Bewegungsbahn der Transportelemente (4) zwischen der Auslaufstation (6) und der Einlaufstation (5) mit Abstand zur Umlaufbahn der Riemenscheiben (2) angeordnet ist.

6. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis synchron zur Translationsbewegung der Transportelemente (4) antreibbar ist.

7. Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) über ein stufenlos verstellbares Regelgetriebe (7) synchron zu einem die Transportelemente (4) drehbar aufnehmenden Rotor (8) antreibbar ist.

8. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (1) und die Riemenscheiben (2) mit einer Verzahnung versehen sind.

9. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am abgehobenen Bereich des Riemens (1), vorzugsweise kurz vor der Kontaktstelle mit den Riemenscheiben (2), eine den Riemen an der Außenseite abstützende Führung (19) angeordnet ist.