ORIENTING DEVICE FOR OBJECTS

Abstract: 1. A mechanism for the alignment of objects, in particular of containers having a non-round cross-section having mirror symmetry, which are fed on a conveyor belt (2) to a processing station and in doing so are if necessary pressed onto the conveyor belt (2) from above by a holding-down belt (30) running with them, the mechanism having two rollers (4) spaced apart at a predetermined height above the conveyor belt (2), which are rotatably supported on vertical shafts (8) in swinging arms (10) which in turn may be swung about vertical pivots (12) against the action of a prestressing member (16) by the objects passing through between the rollers (4), where the rollers (4) are if necessary to be able to be driven, characterized in that the two swinging arms (10) are coupled via coupling members (14) to be able to swing in synchronism away from and towards one another.

Description: BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zwm Ausrichten von Gegenständen, insbesondere Behältern, die auf einem Förderband,einer Bearbeitungsstation zugeführt werden und dabei gegebenenfalls durch ein mitlaufendes Niederhalbeband von oben auf das Förderband gedrückt werden. Förderbänder finden in der Technik einen vielseitigen Einsatz zum Transportieren und zum kurzzeitigen Bearbeiten der an längs des Förderbandes angeordneten Bearbeitungsstationen vorbeitransportierten Gegenstände. Da in den Bearbeitungsstationen oftmals nur auf genau begrenzte Bereiche der Gegenstände eingewirkt werden soll, müssen die Gegenstände vor dem Einlaufen in die Bearbeitungsstationen genau ausgerichtet sein. Besteht z.B. eine Bearbeitungsstation aus einer Etiketten Abgabestation, so müssen die in die Etikett -Abgabestation einlaufenden Behälter, z.B. Kunststoffflaschen od. dgl., dieselbe Relativlage auf dem Band einnehmen, damit die Etiketten immer an der zur Aufnahme des ' Etiketts vorgesehene Stelle plaziert werden. Beim Etikettieren von Flaschen oder Gegenständen, die auf einem Förderband einer Etikett-Abgabestation zugeführt werden, ist es bekannt, bewegliche Greifer vorzusehen, die die Behälter oder Gegenstände während ihres Transports zur Etikett-Abgabestation umfassen und dabei ausrichten. Derartige Greifer besitzen einen komplizierten - 1 Aufbau. Besonders nachteilig ist es jedoch, dass die Greifelemente eine der Produktform angepaBte Form be- sitzen müssen, um ein ständig gleichbleibendes Ausrichten der Gegenstände zu gewährleisten. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Worrichtung der eingangs genannten Art:zu schaffen, die das Ausrichten von auf einem Förderband transportierten Gegenständen auch bei verschieden geformten Gegenständen, ohne vorherigen Austausch von produktform-spezifischen Bauteilen, einfach und zuverlässig ermöglicht. Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwei voneinander beabstandete Rollen in vorgegebener Höhe über dem Förderband an vertikalen Achsen drehbar gelagert sind, welche über Kupplungselemente von den -- zwischen den Rollen durchlaufenden Gegenständen gegen die Wirkung eines Vorspannelements synchron voneinander weg schwenkbar sind. Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daB die auf dem Förderband liegenden oder stehenden Gegenstände oder Behälter beim Durchlauf durch die schwenkbaren Rollen in besonders einfacher Weise ausgerichtet werden. Insbesondere bei Gegenständen mit einem abgerundet rechteckförmigen oder im wesentlichen elliptischen Querschnittsbereich ist durch die synchron gekoppelte Bewegung der schwenkbaren Rollen eine stets gleichblei- bende Ausrichtung der Gegenstände gewährleistet, wobei die vertikale Symmetrieebene aufgrund der Symmetrie der Gegenstände sowie der synchron gekoppelten Bewegung der schwenkbaren Rollen in die Transportrichtung gedreht wird. Beim Einlaufen der Gegenstände in den I Zwischenraum zwischen den Rol-len wird zuerst von einer oder von beiden Rollen eine Ausrichtkraft auf die Gegenstände ausgeübt, bis die Symmetrieebene mit der Transportrichtung zusammenfällt. AnschlieBend heben sich die von den beiden Rollen auf den Gegenstand senkrecht zur Transportrichtung ausgeübten Kraftkomponenten gegenseitig auf, es verbleibt lediglich eine Kraftkomponente, die entgegen der Transportrichtung gerichtet ist und von dem Förderbandantrieb, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit dem Niederhalteband überwunden wird. Durch die mit einfachen Mitteln erzielte synchrone, gekoppelte Schwenkbewegung der beiden Rollen sind auch nach langer Betriebszeit die auf den symmetrisch zwischen den Rollen ausgerichteten Gegenstand ausgeübten Kräfte untereinander spiegelsymmetrisch, so daB dann keine Richtkraftkomponenten mehr auf die Gegenstände einwirken. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, daB diese präzise Ausrichtung ohne produktform-spezifische Greifelemente und ohne einen zusätzlich von aussen zu steuernden Bewegungsablauf der aktiven Elemente erfolgt. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind dìe die Rollen tragenden vertikalen Achsen an den freien Enden der Schwenkarme angeordnet. Die den freien Enden gegenüberliegenden Enden der Schwenkarme sind an je einer stationären Schwenkachse über dem Niederhalteband angelenkt. Díe angelenkten Enden der Schwenkarme tragen die Kupplungselemente, die miteinander in direktem mechanischen Eingriff stehen. Bevorzugt sind die Kupplungselemente als Zahnräder aus gebildet, die mit den Schwenkarmen fest verbunden auf den Schwenkachsen angeordnet sind und miteinader kämmen. Bevorzugt ist jedes Zahnrad in zwei parallele, benach barte Zahnradscheiben unterteilt, die eine übereinstimmende Form besitzen und zur Elimination des Kämmspiels gegeneinander verdrehbar sind und in entsprechend gegeneinander verdrehter Relativlage zusammen an dem jeweiligen Schwenkarm lösbar zu befestigen sind. Bei Durchlauf eines Gegenstandes erfolgt dann die Be wegung der schwenkbaren Rollen gekoppelt synchron und gekoppelt spielfrei. Die Spiegelsymmetrie der auf den Gegenstand ausgeübten Kraftkomponenten ist dann wÅahrend des ganzen Durchlaufs eines Gegenstands zuverlässig und genau eingehalten. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die beiden Rollen synchron gegenläufig in eine Drehbewegung versetzt, bei der sich die am Durchlaufspalt gegenüberliegenden Umfangsbereiche der Rollen in Transportrichtung etwa mit der Geschwindigkeit des Förderbandes drehen. Die Rollen sitzen bevorzugt fest an dem unteren Ende der vertikalen Achse, und die oberen Enden der vertikalen Achsen sind drehbar im Schwenkarm gelagert und ragen ein kurzes Stück über die Schwenkarme hinaus und werden dort von einem Antriebsmotor, z. B. über Zahnriemen, angetrieben. Diese Ausführungsformvder Erfindung besitzt den ganz besonderen Vorteil, daB die bei der antriebsfreien Ausführungsform während eines Durchlaufs eines Gegenstandes stets verbleibende, gegen die Transportrichtung gerichtete Kraftkomponente durch den Antrieb der Rollen in Transportrichtung kompensiert wird, so daB sich nach Ausrichten der Gegenstände zwischen den Rollen im wesentlichen alle Kraftkomponenten gegeneinander aufheben. Dadurch ist es möglich, den vom Niederhalteband bewirkten Andruck der Gegenstände auf das Förderband I wesentlich zu verringern, da-beim Durchlauf durch die Rollen der Ausrichtvorrichtung keine zusätzliche Kraft- komponente vom Gegenstand aufgefangen werden muss. Durch den verringerten Andruck lässt sich die Ausrichtung, d.h. die Drehung der Gegenstände in die Transportrichtung hinein, gegen wesentlich verringerte Gegeskräfte (Reibungskräfte zwischen der Oberseite des Gegenstands und dem Niederhalteband bzw. der Standfläche des Gegenstands und dem Förderband) durchführen. Die Gefahr, dass sich beim Ausrichten zwischen der oberen Fläche der Gegenstände und dem Niederhalteband elastische Rückstellkräfte bilden, da die Gegenstände nicht frei gegen das Niederhalteband verdrehbar sind, wird dadurch entscheidend verringert. Die Gegenstände behalten daher nach Verlassen der Ausrichtvorrichtung ihre eingenommene Lage exakt bei. Der Abstand zwischen den Rollen ist mittels einer Stellschraube einstellbar und lässt sich dadurch an den Querschnittsbereich der Gegenstände anpassen, der zwischen den Rollen hindurchwandert. Das Vorspannelement ist bevorzugt als Zugfeder ausgebildet, die zwischen die Schwenkarme gespannt ist. Die Rollen sind erfindungsgemäss mit einem Reibungsbelag versehen, besonders bevorzugt wird auf den Aussenumfang der Rollen ein Gummiring aufgezogen, der die gesamte wirksame Fläche darstellt, welche gegen die Gegenstände wirkt. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ¯ eine Ansicht der erfindungsgeWmässen Vorrichtung, teilweise im Schnitt, in Transportrichtung; Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2; und Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Aufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Antrieb der Rollen. Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ohne Antrieb der Ausrichtrollen. Auf einem Förderband 2 werden Gegenstände, Behälter, insbesondere Flaschen od. dgl., einer Bearbeitungsstation, z.B. einer Etikett-Abgabestation, zugeführt und dabei durch ein mitlaufendes Niederhalteband 30 von oben auf das Förderband gedrückt, um ein Kippen oder eine andere unerwünschte Bewegung der Gegenstände während des Transports zu verhindern. In vorgegebenem Abstand vom Einlauf 32 des Niederhaltebands 30, vergl. Fig. 2, sind zwei voneinander beabstandete Rollen4in vorgegebener Höhe H über dem Förderband 2 an den unteren Enden zweier vertikaler Achsen 8 drehbar gelagert. Die oberen Enden der Achsen 8 sind bis über die obere Rücklauftrasse des Niederhaltebandes = 30 verlängert und sind an dem freien Ende je eines Schwenkarmes 10 angeordnet und dort mittels einer Spannschraube 11 festgespannt, vergl. Fig. 2 und 3. Die den freien Enden der Schwenkarme gegenüberliegenden Enden nähern sich einander an und sind an voneinander beabstandeten, vertikalen Schwenkachsen 12 angelenkt. An den angelenkten Enden der Schwenkarme 10 ist je ein Kupplungselement 14 mittels Schrauben 15 lösbar befestigt. Die Kupplungselemente 14 sind als Zahnräder ausgebildet, die auf den Schwenkachsen 12 angeordnet sind und miteinander kämmen. Die Zahnräder 14 enthalten Einrichtungen (nicht dargestellt), die ein Kämmspiel eliminieren und sicherstellen daB bei jeder Schwenkbewegung eines Schwenkarms 10 synchron auch der andere Schwenkarm 10 um denselben Winkel geschwenkt wird. Die beiden Schwenkarme 10 sind mittels eines Vorspannelements, einer Schraubenfeder 16, miteinander verbunden und werden von Gegenständen 1, die in den Zwischenraum zwischen die Rollen 4 transportiert werden, gegen die Wirkung der Schraubenfeder 16 gekuppelt synchron voneinander weggeschwenkt. Während des Durchlaufs der mit einem elliptischen bzw. abgerundet rechteckförmigen Querschnitt versehenen Gegenstände 1 kommen anfänglich Kraftkomponenten zur Wirkung, welche die Längsachse oder Symmetrieebene 3 der Gegenstände in die Transportrichtung drehen. Anschliessend heben-sich aufgrund der Symmetrie der Ausrichtvorrichtung die senkrecht zur Transportrichtung wirkenden Kraftkomponenten - bei entsprechend symmetrischen Gegenständen - auf. Es verbleibt lediglich diejenige Kraftkomponente, die entgegen der Transportrichtung gerichtet ist und von den Mintnahmekräften des Förderbands 2 und des Niederhaltebandes 30 überwunden wird. Der Abstand der Rolle 4 lässt sich von einer Stellschraube 18, 20 in der Ruhelage auf einen Wert einstellen, der geringfügig kleiner als der maximale Durchtrittsquerschnitt der Gegenstände 1 ist. Die Stellschraube 18 ist in einem Gewindeloch 19 innerhalb eines Schwenkarms 10 geführt und drückt gegen den anderen Schwenkarm 10. I L Die Rollen 4 weisen eine Umfangsnut 5 auf, in die ein Gummiring 6 eingelassen ist, der an den Gegenständen 1 abläuft und die alleinige KontaktzOne zwischen Rollen 4 und Gegenständen 1 bildet. Neben der Spaltbreite zwischen den Rollen3 lässt sich auch die Höhe H der Rollen 4 über dem Förderband 2 einstellen, um eine Anpassung der Ausrichtvorrichtung an verschiedene Grössen, Formen und Durchtrittsquerschnitte deS transportierten Gegenstände 1 zu ermöglichen. Fig. 4 zeigt die der Fig. 3 entsprechende Ansicht, bei der die Rollen 4 zusätzlich durch einen Antriebsmotor 36 derart in Drehbewegung versetzt werden, daB sich die gegenüberliegenden Umfangsbereiche der Rollen 4 in Transportrichtung¯drehen und an ihrem Umfang etwa die Geschwindigkeit des Förderbandes 2 besitzen. Der besseren übersichtlichkeit ist wegen, wie schon in Fig. 3, das Niederhalteband 30, 32 nicht dargestellt. Der Motor 36 treibt z.B. eine der vertikalen Achsen 8 direkt an und ist daher koaxial über der betreffenden Achse 8 montiert. Am oberen Ende der Schwenkachsen 12 sitzen drehbar zwei Zahnräder 38 mit gestuftem Durchmesser, die mit ihrem grossen Durchmesser miteinander kämmen und auf ihrem reduzierten Durchmesser je einen Zahnriemen 40 tragen. Der eine Zahnriemen wird von der Motorwelle angetrieben, der andere Zahnriemen treibt die andere vertikale Achse 8 an. Die beiden Rollen 4 sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung fest mit den vertikalen Achsen 8 verbunden. Aufgrund des Antriebs der beiden Rollen 4 wird die von den Rollen 4 auf den Gegenstand 1 übertragene, entgegen der Transportrichtung wirkende Kraftkomponente kompensiert. Die Gegenstande 1 sind dadurch beim Durchlauf durch die Rollen 4 nur durch die sehr kleinen Ausrichtkräfte belastet. Es ist daher möglich, den vom Niederdruckband 30 gegen das Förderband wirkenden Andruck wesentlich zu verringern. Dadurch ge nügen sehr kleine Ausrichtkräfte, um die Gegenstände 1 gegen die Reibungswirkung des Niederhaltebands 30 sowie des Förderbands 2 in die gewünschte Stellung auszurichten. Elastische Rückstellkräfte zwischen den Tegenständen 1 und dem Niederhalteband 30, die ein unerwünschtes Ver drehen der Gegenstände nach Durchlaufen der Rollen zur Folge haben, werden weitgehend vermieden. Der Ausrich tung insbesondere von GcgenstÅanden mit elliyotischen IIorizontal-Querschnitt in Bereich der Rollen 4 ist da durch auch nach langer Betriebszeit noch sehr genau.

Claims: Vorrichtung zum Ausrichten von Gegenständen ANSPRUCHE 1. Vorrichtùng zum Ausrichten von Gegenständen, insbesondere Behältern, die auf einem Förderband einèr Be arbeitungsstation zugeführt werden und dabei gegebenen- falls durch ein mitlaufendes Niederhalteband von oben p auf das Förderband gedrückt-werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander beabstandete Rollen (4) in vorgegebener IIohe über dem Förderband (2) an vertikalen Achsen (8) drehbar gelagert sind, die an Schwenkarmen (10) angeordnet sind, welche aber Kupplungselemente (14) von den zwischen den Rollen (4) durchlaufenden Gegenständen gegen die Wirkung eines Vorspannelements (16) synchron voneinander weg schwenkbar sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die vertikalen Achsen (8)'an den freien Enden der Schwenkarme (10) angeordnet sind, dass die den freien Enden gegenüberliegende Enden der Schwenkarme (10) an getrennten vertikalen Schwenkachsen angelenkt sind und je ein Kupplungselement (14) enthalten, die miteinander in Eingriff stehen. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (14) als Zahnräder ausgebildet sind, die mit den Schwenkarmen(10) fest verbunden sind und auf den Schwenkachsen angeordnet sind und miteinander kämmen. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zahnrad (14) in zwei parallele Zahnradscheiben unterteilt ist, die zur Elimination des Kämmspiels gegeneinander verdrehbar sind und zusammen an ihrem Schwenkarm (10) lösbar befestigt sind. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB die Rollen (4) synchron gegenläufig von einem Antriebsmotor (30) derart in Drehbewegung versetzt werden, daS die sich gegenüberliegenden Umfangsbereiche der Rollen (4) in Transportrichtung umlaufen und etwa die Geschwindigkeit des Förderbandes besitzen. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (4) fest an den unteren Enden der vertikalen Achsen (8) sitzen, dass die vertikalen Achsen drehbar in den Schwenkarmen (10) gelagert sind und die Schwenkarme (10) geringfügig überragen und an ihren oberen Enden angetrieben werden. - L 7. Vorrichtung nach einem de? vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Rollen (4) in ihrer Ruhelage geringfügig kleiner als der zwischen den Rollen hindurchtretende Querschnitt der auszurichtenden Gegenstände ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daB der Abstand zwischen den Rollen (4) mittels einer Stellschraube (7 8) einstellbar ist, die durch einen Schwenkarm (10) geführt ist und gegen den anderen Schwenkarm drückt. 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB das Vorspannelement (16) eine Zugfeder ist, die zwischen die Schwenkarme (10) gespannt ist. 10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB die Rollen (4) mit einem Reibungsbelag (6) versehen sind. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (4) auf dem Aussenumfang einen Gummiring (6) tragen. 12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Rollen (4) über dem Förderband (2) einstellbar ist.

Inventors: WEIL, WILLI
Applicants: AVERY INTERNATIONAL CORPORATION
Application year: 1980
Main classification: B65C9
IPC codes: B65C9, B65G47