Vorrichtung zum Überführen von zusammengelegten Faltschachteln

Abstract

 Um mit einer Vorrichtung (1) zum Überführen flachliegender Gegenstände, insbesondere zusammengelegter Faltschachteln (2), von einer Abgabestation (4) zu einer Aufnahmestation (5), mit wenigstens einem entlang einer Bahn (18) um eine Drehachse (8) schwenkbaren oder rotierbaren Saugkopf (6), welcher mindestens einen Sauger (7) aufweist, wobei dem Saugkopf (6) ein Antrieb (9) zugeordnet ist, um den Saugkopf (6) um die Drehachse (8) zu bewegen, der Saugkopf (6) an einem Ausleger (10) radial beweglich angeordnet ist, ein Linearantrieb (11) dem radialen Auslenken des Saugkopfes (6) dient, und der Linearantrieb (11) in radialer Richtung zur Drehachse (8) ausgerichtet ist, eine sehr große Leistung bzw. der Gegenstandsentnahme zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass der Linearantrieb (11) derart auf der Drehachse (8) liegt, dass ein Ende (12) des Linearantriebes (11) am Saugkopf (6) und das andere Ende (13) des Linearantriebes (11) um 180 Grad um die Drehachse (8) versetzt angeordnet ist, vorzugsweise an einem weiteren Saugkopf (6), und dass der Linearantrieb (11) um die Drehachse (8) geschwenkt bzw. rotiert wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft die Verpackungsbranche und dort eine Vorrichtung zum Überführen flachliegender Gegenstände, insbesondere zusammengelegter Faltschachteln, von einer Abgabestation zu einer Aufnahmestation, mit wenigstens einem entlang einer Bahn um die Drehachse schwenkbaren Saugkopf, welcher mindestens einen Sauger aufweist, wobei dem Saugkopf ein Antrieb zugeordnet ist, um den Saugkopf um die Drehachse zu bewegen, der Saugkopf an einem Ausleger radial beweglich angeordnet ist, ein Linearantrieb dem radialen Auslenken des Saugkopfes dient, und der Linearantrieb in radialer Richtung zur Drehachse ausgerichtet ist.

[0002] Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 198 45 384 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung dient dazu, zusammengelegte Faltschachteln, die in einem Magazin bevorratet sind, mittels eines Saugkopfes einzeln dem Magazin zu entnehmen und einer Aufnahmestation zuzuführen. Dabei kann der Saugkopf sowohl um die Drehachse geschwenkt als auch in linearer Weise radial zur Drehachse verfahren werden, um die notwendige Bahn zu beschreiben, die jeweils eine Faltschachtel zwischen zwei Mitnehmern einer Förderkette bringt.

[0003] Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie ein relativ großes Massenträgheitsmoment aufweist, da sich ihr Linearantrieb in einem bestimmten radialen Abstand von einem relativ großen Minimalabstand bis hin zu einem noch größeren Maximalabstand relativ zur Drehachse erstreckt.

[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung diesen Nachteil zu beseitigen, um die Vorrichtung schneller betreiben zu können. Zudem soll sie sehr genau und sehr zuverlässig arbeiten.

[0005] Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach liegt der Linearantrieb derart auf der Drehachse, ein Ende des Linearantriebes ist am Saugkopf und das andere Ende des Linearantriebes um 180 Grad um die Drehachse versetzt angeordnet und der Linearantrieb ist um die Drehachse schwenkbar bzw. rotierbar.

[0006] Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass ihr Massenträgheitsmoment vergleichsweise niedrig ist, da der Linearantrieb propellorartig um die Drehachse rotiert. Aufgrund seiner geringen Masse ist er auch bei sehr schnellem Betrieb sehr ortsgenau und zeitgenau. Die Faltschachteln können insofern sicher an der Abgabestation ergriffen, weitertransportiert und schließlich an einer bestimmten Stelle der Aufnahmestation abgelegt werden. Zudem ist die Vorgeschlagene Vorrichtung kostengünstig und infolge ihres relativ einfachen Aufbaus auch sehr zuverlässig.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.

[0008] Weist gemäß Anspruch 2 der Linearantrieb ein antreibendes Teil und ein vom antreibenden Teil angetriebenes, bewegliches Teil auf, wobei das antreibende Teil quer und insbesondere mittig von der Drehachse passiert wird, und der Saugkopf am beweglichen Teil vorgesehen ist, so sind damit mehrere Vorteile erreicht. Zum einen ist ein nahe an der Drehachse angeordnetes oder mittig diese passierende, antreibendes Teil sehr schnell betreibbar. Zum anderen ist die Masse des Linearantriebes gleichmäßig verteilt, wenn das antreibende Teil auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse jeweils zum Teil, idealerweise zur Hälfte angeordnet ist.

[0009] Als sehr schnell und sehr ortsgenau zu betreibender Antrieb eignet sich ein sogenannter Linearmotor (Anspruch 3). Das ist ein elektromagnetischer Linearantrieb, der ein antreibendes Teil und ein angetriebenes, mit dem Saugkopf verbundenes Teil aufweist.

[0010] Eine deutliche Steigerung der Anzahl der entnommenen Gegenstände pro Zeitintervall wird erreicht, wenn der Linearantrieb rotierend betreiben wird und zwei nacheinander arbeitende Saugköpfe am Linearantrieb vorgesehen sind. Hierfür kann an gegenüberliegenden Enden des angetriebenen Teils (Anspruch 4) jeweils ein Saugkopf mit Sauger vorgesehen werden, so dass nach jeweils einer halben Umdrehung ein Saugkopf einen Gegenstand entnehmen kann. Eine noch höhere Leistung wird erreicht, wenn zwei Linearantriebe mit jeweils zwei gegenüberliegenden Saugköpfen vorgesehen sind, die um einen Winkel, insbesondere einen rechten Winkel versetzt sind (Anspruch 5).

[0011] Dann stehen vier um jeweils 90 Grad zueinander versetzte Saugköpfe zur Verfügung, die nach jeweils einer viertel Umdrehung nacheinander an das Magazin gelangen.

[0012] Ist der Linearantrieb kraftgesteuert (Anspruch 6), so hat dies den Vorteil, dass auch bei einem Festklemmen eines Stapels flachliegender Gegenstände jeweils ein Gegenstand vom dem Sauger entnommen werden kann. Beim Festklemmen eines Stapels wird zunächst der vordere Gegenstand entnommen. Der nachfolgende Gegenstand rückt nicht in die vordere Position, sondern verbleibt bei einem Stau etwas von der vorderen Position entfernt im Magazin. Die Kraftsteuerung sorgt dafür, dass der Sauger gegen den nachfolgenden Gegenstand gedrückt wird. Dabei wird zwangsläufig der Saugkopf um eine Gegenstandsdicke weiter in das Magazin hinein bewegt. Erst wenn eine bestimmte, vorgegebene Kraft, mit welcher der Saugkopf gegen den aufzunehmenden Gegenstand drückt, erreicht ist, wird die Bewegungsrichtung des Saugkopfes umgekehrt, so dass der Gegenstand aus dem Magazin entnommen werden kann. Solange das Festklemmen nicht beseitigt ist, greift der Saugkopf immer tiefer in das Magazin ein, um die Gegenstände aufzunehmen. Das Festsitzen wird dabei im Regelfall allein durch das Drücken des Saugkopfes auf den Stapel und die teilweise Entleerung des Magazins behoben, wobei sich der Stapel, z. B. durch Federkraft oder Schwerkraft und ohne Zutun einer Bedienungsperson wieder in Richtung der vorderen Position bewegt. Der sodann in die vorderste Position gelangte Gegenstand wird vom Saugkopf nach einer verkürzten Bewegungstrecke des Saugkopfes aufgrund der dann schon erreichten Kraft entnommen.

[0013] Die Kraftmessung kann mittels einer Kraftmesseinrichtung, einer Druckmessung oder durch Messung einer anderen, mit der Kraft in einem funktionellen Zusammenhang stehenden Größe, z. B. der Leistungsaufnahme des Linearantriebs, erfolgen. Die Messung der Leistungsaufnahme eines Linearantriebs und seine ortsgenaue Regelung ist für ein ortsgenaues und kraftgenaues Ansetzen des Saugers am zu entnehmenden Gegenstand von Vorteil. Als Antrieb eignet sich hierfür ein Servomotor genauso wie ein Linearmotor. Diese Linearantriebe können auch wahlweise positionsgesteuert (ortsgenaue Saugkopfposition) oder kraftgesteuert werden.

[0014] Ist an der Abgabestation ein Magazin, und um einen Winkel dazu versetzt, ein Schwenkbereich der Vorrichtung, ein Ersatzmagazin für zusammengelegte Faltschachteln vorgesehen (Anspruch 7), so kann wahlweise das eine oder das andere Magazin entleert werden.

[0015] Ein wesentlicher Vorteil des vorgestellten Gegenstandes ist, dass der Ausleger, an dem der Saugkopf vorgesehen ist, vom Linearantrieb oder einem antreibenden Teil gebildet werden kann (Anspruch 8). Dadurch wird ein beim Stand der Technik benötigter, separater Ausleger gespart, was die Vorrichtung deutlich vereinfacht und kostengünstiger macht. In besonderer Weise eignet sich hierfür ein antreibendes Teil eines Linearmotors.

[0016] Prinzipiell kann die Vorrichtung hin- und herschwenkend oder kontinuierlich umlaufend (Anspruch 9, Anspruch 10) betrieben werden.

[0017] Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1

in einer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Entnehmen von flachen, zusammengelegten Faltschachteln aus einem Magazin, die zwei Saugköpfe mit jeweils einem Sauger an einem Saugkopf aufweist, wobei die Saugköpfe an den gegenüberliegenden Enden eines um eine Achse rotierenden Linearmotors vorgesehen sind, und die entnommenen Faltschachteln zwischen Mitnehmer einer Transportkette gesetzt werden;

Figur 2

in einer Ansicht von oben den Linearantrieb der Figur 1, zusätzlich mit einem Antrieb, um den Linearantrieb in Rotation zu versetzen;

Figur 3

in einer Seitenansicht den Linearmotor der Figur 1, direkt nach einer Faltschachtelentnahme, sowie

Figur 4

in einer Seitenansicht zwei um einen rechten Winkel zueinander versetzte Linearmotoren mit insgesamt vier Saugköpfen.

[0018] Bei einer Vorrichtung 1 zum Überführen flachliegender, zusammengelegter Faltschachteln 2 von einem Faltschachtelmagazin 3 einer Abgabestation 4 zu einer Aufnahmestation 5, werden zwei Saugköpfe 6 mit jeweils zwei Saugern 7 um eine Drehachse 8 rotiert. (Figur 1, Figur 2). Ein Antrieb 9 dient dazu die Saugköpfe 6 um die Drehachse 8 zu bewegen. Jeweils ein Saugkopf 6 ist an einem Ausleger 10 radial beweglich angeordnet. Ein Linearantrieb 11 dient dem radialen Auslenken der Saugköpfe 6. Der Linearantrieb 11 ist in radialer Richtung zur Drehachse 8 ausgerichtet. Der Antrieb 9 sorgt für eine gleichförmig kontinuierliche Umlaufbewegung der Ausleger 10 und damit der Saugköpfe 6 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit.

[0019] Der Linearantrieb 11 liegt derart auf der Drehachse 8, dass ein Ende 12 des Linearantriebes 11 an dem einen Saugkopf 6 und das andere Ende 13 des Linearantriebes 11 um 180 Grad um die Drehachse 8 versetzt am anderen Saugkopf 6 versetzt vorgesehen ist. Der Linearantrieb 11 wird propellorartig um die Drehachse 8 rotiert. Der Ausleger 10 wird von dem Linearantrieb 11 gebildet.

[0020] Der Linearantrieb 11 weist ein antreibendes Teil 14 und eine vom antreibenden Teil 14 angetriebenes, bewegliches Teil 15 auf. Das antreibende Teil 14 wird quer und mittig von der Drehachse 8 passiert. Die Saugköpfe 6 sind am beweglichen Teil 15 vorgesehen.

[0021] Der Linearantrieb 11 ist ein elektromagnetischer Linearantrieb, auch Linearmotor genannt. Dieser weist ein elektromagnetisch antreibendes Teil 14 und ein relativ dazu bewegliches, angetriebenes, mit den vier Saugköpfen 6 verbundenes schwebebahnähnliches Teil 15 auf.

[0022] Da an den gegenüberliegenden Enden 12, 13 des angetriebenen Teils 15 jeweils ein Saugkopf 6 mit zwei Saugern 7 vorgesehen ist, und die Vorrichtung 1 in rotierender Weise in Drehrichtung 16 betrieben wird, so erfolgt nach jeweils einer halben Umdrehung eine Entnahme einer Faltschachtel 2 aus dem Faltschachtelmagazin 3, oder wenn dieses wieder aufgefüllt werden müsste, aus einem Ersatzmagazin 17. Das Ersatzmagazin 17 ist um einen Winkel zum Faltschachtelmagazin 3 versetzt im Schwenkbereich der Vorrichtung 1 vorgesehen.

[0023] Das antreibende Teil 14 wird vom Antrieb 9 um die Drehachse 8 rotiert, wobei die Sauger 7 eine Bahn 18, welche durch die Hin- und Herbewegung des linear beweglichen Teils 15 und die Drehbewegung des Antriebs 9 zustandekommt. Die entnommenen Faltschachteln 2 werden nacheinander jeweils zwischen zwei Mitnehmern 19 einer Transportkette 20 gesetzt, welche als Aufnahmestation 5 dient.

[0024] Die Vorrichtung 1 weist eine Hohlwelle 21 auf, welche durch Stehlager 22 geführt ist (Figur 2). Durch die Hohlwelle 21 wird ein über eine Drehdurchführung 23 eingebrachtes Vakuum weiter in eine durch das angetriebene Teil 15 geführte Leitung 24 und somit an die Sauger 7 gebracht. Die Stromversorgung erfolgt über einen Schleifring 25. Die Hohlwelle 21 wird von dem an einem Halter 26 befestigten Antrieb 9 über zwei Zahnriemenräder 27, 28 und einen Zahnriemen 29 angetrieben.

[0025] Der Linearantrieb 11 weist eine Kraftsteuerung 30 auf, mittels der nach einem Aufbau einer bestimmten, gegen eine Faltschachtel 2 wirkenden Antriebskraft ein Anliegen der Sauger 7 an der Faltschachtel 2 am Faltschachtelmagazin 3 erkannt wird. Erst danach wird das angetriebene Teil 15 Richtung Drehachse 8 relativ zum antreibenden teil 14 verschoben (Figur 3), um die Faltschachtel 2 aus dem Faltschachtelmagazin 3 zu entnehmen. Während des Umlaufs wird das angetriebene Teil 15 stets hin und her verschoben, je nachdem welcher Drehwinkel gerade eingenommen ist, damit die beiden Saugköpfe 6 jeweils eine Faltschachtel 2 entnehmen und wieder abgeben. Entsprechend wird die Vakuumversorgung für die Sauger 7 betrieben.

[0026] Beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 sind zwei Linearantriebe 11 mit Saugköpfen 6 vorgesehen, die um einen rechten Winkel zueinander versetzt sind. Diese Vorrichtung 1 wird in analoger Weise zum vorherigen Ausführungsbeispiel betrieben. Die Anzahl der abgezogenen Faltschachteln 2 ist hier jedoch vier Faltschachteln pro Umlauf.

1

Vorrichtung

2

Faltschachtel

3

Faltschachtelmagazin

4

Abgabestation

5

Aufnahmestation

6

Saugkopf

7

Sauger

8

Drehachse

9

Antrieb

10

Ausleger

11

Linearantrieb

12, 13

Ende

14

antreibendes Teil

15

angetriebenes Teil

16

Drehrichtung

17

Ersatzmagazin

18

Bahn

19

Mitnehmer

20

Transportkette

21

Hohlwelle

22

Stehlager

23

Drehdurchführung

24

Leitung

25

Schleifring

26

Halter

27, 28

Zahnriemenrad

29

Zahnriemen

30

Kraftsteuerung

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Überführen flachliegender Gegenstände, insbesondere zusammengelegter Faltschachteln (2), von einer Abgabestation (4) zu einer Aufnahmestation (5), mit wenigstens einem entlang einer Bahn (18) um eine Drehachse (8) schwenkbaren oder rotierbaren Saugkopf (6), welcher mindestens einen Sauger (7) aufweist, wobei dem Saugkopf (6) ein Antrieb (9) zugeordnet ist, um den Saugkopf (6) um die Drehachse (8) zu bewegen, der Saugkopf (6) an einem Ausleger (10) radial beweglich angeordnet ist, ein Linearantrieb (11 dem radialen Auslenken des Saugkopfes (6) dient, und der Linearantrieb (11) in radialer Richtung zur Drehachse (8) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (11) derart auf der Drehachse (8) liegt, dass ein Ende (12) des Linearantriebes (11) am Saugkopf (6) und das andere Ende (13) des Linearantriebes (11) um 180 Grad um die Drehachse (8) versetzt angeordnet ist, und dass der Linearantrieb (11) um die Drehachse (8) schwenkbar bzw. rotierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (11) ein antreibendes Teil (14) und ein vom antreibenden Teil (14) angetriebenes, bewegliches Teil (15) aufweist, dass das antreibende Teil (14) quer und insbesondere mittig von der Drehachse (8) passiert wird, und dass der Saugkopf (6) am beweglichen Teil (15) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Linearantrieb (11) ein elektromagnetischer Linearantrieb (Linearmotor) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden gegenüberliegenden Enden (12, 13) des Linearantriebes (11) jeweils ein Saugkopf (6) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Linearantriebe (11) mit Saugkopf (6) bzw. Saugköpfen (6) vorgesehen sind, die um einen Winkel, insbesondere einen rechten Winkel, zueinander versetzt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (11) eine Kraftsteuerung (30) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abgabestation (4) ein Faltschachtelmagazin (3), und um einen Winkel dazu versetzt, im Schwenkbereich der Vorrichtung (1), ein Ersatzmagazin (17) für zusammengelegte Faltschachteln (2) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (10) vom Linearantrieb (11 oder einem antreibenden Teil (14) gebildet wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (9) für eine Rotation des Auslegers (10) um die Drehachse (8) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelgeschwindigkeit des Saugkopfes (6) konstant ist.

Zeichnung