CN111386234B - 改道设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在可旋转的第一星形轮和第二星形轮(20、30)之间的移交点(C)的改道设备，在该移交点上能够将物体(B1‑B8)从第一星形轮(20)选择性地移交给第二星形轮(30)，该改道设备包括:双壁式的第一改道元件(52)，该第一改道元件的第一壁和第二壁(52a、52b)这样围绕所述移交点(C)延伸，使得在它们之间构成用于物体(B1‑B8)的通道，其中，第一改道元件(52)在第一位置与第二位置之间可移置地保持，在所述第一位置中，进入第一改道元件(52)的通道中的物体(B1‑B8)保留在第一星形轮(20)上，而在第二位置中，进入的物体(B1‑B8)被移交到第二星形轮(30)上；第二改道元件和第三改道元件(54、56)，该第二改道元件和第三改道元件这样设置和保持，使得它们在第一改道元件(52)的第一位置和第二位置中分别构成该第一改道元件(52)的第一壁以及第二壁(52a、52b)的延长部并且为此同样分别在相应的第一位置与第二位置之间可移置；和转移设备，该转移设备设置用于通过以下方式实施第一改道元件至第三改道元件(52‑56)的转移，即，这样实现从相应的第一位置到相应的第二位置中的转移，即，首先触发第一改道元件和第三改道元件(52、56)的转移，并且接着触发第二改道元件(54)的转移；和这样实现从相应的第二位置到相应的第一位置中的转移，即，首先触发第一改道元件和第二改道元件(52、54)的转移，并且接着触发第三改道元件(56)的转移。

Description

改道设备

技术领域

本申请涉及一种用于在可旋转的第一星形轮与第二星形轮之间的移交点的改道设备，在该移交点上可以将物体从第一星形轮选择性地移交给第二星形轮。

要指明的是：在整个本申请中术语“星形轮”应广义地理解，因而由此不仅可以狭义地理解为圆形的运输单元，而是也可以理解为如下的运输单元，其外周形状偏离圆形并且例如局部被展平或者具有不同的凸状部分。在极端情况中在此甚至可以包括完全直线的运输单元，这些运输单元可以理解成具有不同直径的“轮子”，其中，则例如可以设置从直线运输单元到圆形运输单元的移交并且同样应包括在本申请中。在任何情况中，在用于将物体移交到行星轮上或用于将物体从该星形轮移交给其它运输设备的改道设备的外部至少在凸状部分中设置设备、例如导轨，借助该设备将物体保持在对应的星形轮上。

述及的改道设备另一方面应用在包装工业中和例如还应用在化学和制药工业中，以便能够将物体根据其表现形态分开，也就是说，能够将各个物体例如在其有缺陷或类似情况时从类似物体系列中分选出。这种被识别为有缺陷的物体则例如可以向下游向已经探测到相应物体缺陷的设备被输送给其它路径。为此，在已经述及的星形轮的外周上引导这些物体并且将这些物体由第一星形轮供应向对应的移交点，然后在这个点处必要情况下将其移交到第二星形轮上，由该第二星形轮将这些物体在其它路径上转移，或者这些物体保留在第一星形轮上，以便然后同样从移交点上运走。在此，不言而喻的是：术语“移交点”不应以狭义的几何意义理解，而是移交也可以在沿物体运动的延展的条带形区域上发生。

背景技术

为了这个目的已经从现有技术已知有不同的改道设备、例如真空轮，其中，借助真空爪钳将物体保持在相应星形轮的外周上，这些真空爪钳则可以这样选择性地切换，使得在移交点上对应的物体保留在第一真空星形轮上或者移交到第二真空星形轮上，使得物体接着可以在期望路径上被运走。这种真空运行的改道设备虽然可靠地作业并且在相应的星形轮上的物体间距相对小时可以安全地运行，但是它们不是总能应用在净化室中或在隔离体中，这是因为例如从制药学角度看由于来自部件如软管、真空泵、阀等的外部的可能污染可能发生高度敏感的物体和其包含物的污染。

因此在很多用于这种类型改道设备的应用领域中仅可以使用机械改道装置，如其例如从DE 10 2013 223 977 A1已知的那样。在该文献中公开了一种设备，该设备在两个星形轮之间满足移交点处的改道功能并且为此具有一件式的可枢转的元件，该元件具有用于由星形轮承载的物体的引导装置，该元件以以下方式可枢转，该方式实现将物体保留在第一星形轮上或者物体移交到第二星形轮上。然而所提到的引导元件为了确保对物体的充分引导而构造得相对长，以便能够在移交物体时可靠地避免其歪斜。然而另一方面由此换来改道功能的相对高的惯性，这是因为为了能够完全有效地挑选依次跟随的物体，在引导设备内相应仅允许存在一个单独的物体。由此通过引导元件的长度自动确定星形轮上的两个物体之间的最小间距，从而在此在星形轮的预设的旋转速度下必须设定相对高的间距和由此每单位时间物体的相对低的通过量。这明显涉及设施的效率成本，由此使该设施在运行中变得昂贵，而通过本发明应在星形轮旋转速度较高以及物体间距较小的情况下能够实现可靠的改道功能，这意味着系统的较高的生产率。

发明内容

因此本发明的任务是：提供一种所述类型的改道设备，该改道设备一方面纯机械地作业并且因此也可以应用在由于污染危险而不能使用真空运行的改道装置的环境中，并且另一方面与至今为止已知的所述类型的设备相比可以允许明显提高的生产周期数，而为此不必提高星形轮的旋转速度。

为了解决所述任务，根据本发明的改道设备包括双壁式的第一改道元件，该第一改道元件的第一壁和第二壁这样围绕移交点延伸，使得在它们之间构成用于物体的通道，其中，所述第一改道元件在第一位置与第二位置之间可移置地保持，其中，在所述第一位置中，进入第一改道元件的通道中的物体保留在第一星形轮上，而在所述第二位置中，进入的物体被移交到第二星形轮上；所述改道设备包括第二和第三改道元件，该第二和第三改道元件这样设置和保持，使得它们在第一改道元件的第一位置和第二位置中分别构成第一改道元件的第一壁以及第二壁的延长部并且为此同样可以分别在相应的第一位置与第二位置之间转移；并且所述改道设备包括转移设备，该转移设备设置用于通过以下方式实施第一至第三改道元件的转移，即，从相应的第一位置到相应的第二位置的转移这样地实现，即，首先触发第一和第三改道元件的转移并且接着触发第二改道元件的转移，并且从相应的第二位置到相应的第一位置的转移这样地实现，即，首先触发第一和第二改道元件的转移并且接着触发第三改道元件的转移。

根据本发明的改道设备的这种至少三件式的构造具有两个可能的用于将物体选择性地分派给第一或第二星形轮的作业位置，通过这种构造可能的是：第一和第三改道元件的例如从其第一位置到其第二位置中的转移分别在第二改道元件的区域中物体还处于第一星形轮上就已经开始，该物体在较早期选择步骤中保留在该第一星形轮上。

因此在所述的来自较早期选择过程的物体随着第一星形轮的旋转进一步旋转得足够远从而使得第二改道元件处在该物体之后时才触发接着的第二改道元件的转移。对应的内容适用于各个改道元件从其相应的第二位置到其相应的第一位置中的转移，其中，在这种情况中首先触发第一和第二改道元件的转移并且接着触发第三改道元件的转移。由此在还存在来自较早期选择工艺的物体处于下游的改道元件之一的区域中的时刻已经触发尤其是第一改道元件的转移，由此可以减小在星形轮的环周的各个物体之间的间距，由此利用本发明能够实现星形轮的较高的旋转速度和较小的物体间距，由此又能够相对上述的由现有技术已知的设备实现这种改道设备的更高的生产率和由此更有效的运行。

在此处仅还需确定的是：例如在从第一位置到第二位置转移的情况中可以设置在触发第一改道元件的转移与触发第三改道元件的转移之间的轻微延迟，使得这些改道元件不必绝对同时开始它们的转移运动。这种精密一致性在此处于本领域技术人员的领域中并且可以与整个设施的实际设计有关，其中，在此例如可以关注参数如星形轮的周长。然而在每种情况下都应规定对改道元件的相应在时间上前两个转移运动的触发与对在时间上后续的改道元件的转移的触发之间的明显的时间间隔，以便实现根据本发明的效果。

附加地可以规定：第一改道元件的第一壁和第二壁构造成可单独转移并且转移设备设置用于使两个壁单独移置。这尤其是可以在如下的应用情况中是有益的，在这些应用情况中，要运输物体的几何形状偏离纯圆形的横截面，使得在这种情况中第一改道元件在其两个可能位置之间的转移也可能已经不是整体进行的而是关于其两个壁按照顺序进行。

此外，也可以设置有比三个更多数量的改道元件，例如附加的第四和第五改道元件，这些改道元件又在他们对应的作业位置中构成第二改道元件或者第三改道元件的延长部。改道元件的最佳数量在此可以对应于要运输物体的几何表现形态，正如各个改道元件的大小和形状同样可以根据物体表现形态来选择。

在一种示例性实施方式中，转移装置可以设置用于借助围绕一根共同枢转轴线的枢转来实施第一改道元件至第三改道元件和必要情况下另外的改道元件的相应转移。这种设计方案已经与通过改道元件构成的用于物体的导轨的期望几何形状相对应并且由此是优选的选择。然而对于这种枢转可选的是：也可以设置各个改道元件在它们相应的作业位置之间的较复杂的转移，例如当整个设施的几何形状需要该复杂的转移时。在此例如可以考虑组合的转动和推移运动。

作为用于减小在两个星形轮的环周上的物体的可能间距的进一步的措施，在第一改道元件的第一壁与第二改道元件之间的分离线和/或在第一改道元件的第二壁与第三改道元件之间的分离线可以构造为倾斜于相应的壁延伸方向延伸、尤其是沿着圆弧延伸，从而能够实现改道元件相对彼此不受阻碍的运动。因为通过这种方式第一改道元件相应地能够枢转到下游物体之后的侧凹中，所以在星形轮的环周上的设置在各物体之间的空间在尽可能早的时刻由第一改道元件填充，从而如已经述及的那样可以进一步减小星形轮上物体之间的间距。

在一种可能的实施方式中，为第一改道元件至第三改道元件中的每个改道元件配置各自的驱动设备以用于其在相应的第一位置与第二位置之间转移，这些驱动设备能通过转移设备协调地运行。在此，驱动设备中的至少一个驱动设备、优选所有的驱动设备可以包括至少一个电驱动器、尤其是伺服马达或也例如气动驱动器。这种示例性提到的电伺服马达在较早时候可以在市场上特别便宜地获得并且以杰出的精度作业，因而其最适于所述任务。然而例如还可能的是：为所述多个改道元件仅设置一个单独的驱动马达，其中，则必须设置机械转向和控制设备。

根据另一方面，本发明涉及一种用于物体、特别是圆柱体形物体如瓶子和/或安瓿的运输设备，该运输设备包括可旋转的第一星形轮和第二星形轮，该第一星形轮和第二星形轮这样设置，从而在它们之间构成有移交点，并且所述运输设备还包括根据本发明的用于将物体从第一星形轮选择性地移交给第二星形轮的改道设备。在此，转移设备可以符合运行地与用于两个星形轮的控制设备耦联，使得改道元件的转移与或能与星形轮的旋转速度适配。

在此，转移设备与控制设备的符合运行的耦联可以这样理解，该耦联也完全可以通过单独的电子结构元件、如微控制器构成，或两种功能可以集成在用于整个设施的上级控制系统中。

最后，根据本发明的运输设备可以这样构成为，其还包括底部，物体在该底部上运输，其中，改道元件没有底部。这种底部的几何设计又可以在必要情况下与要运输物体的几何形状适配。通过这种方式可以使物体在其运输期间通过运输设备支撑在所述底部上，而改道元件处于该底部上方并且由此仅与各个物体横向接触。通过这种方式防止物体可能的歪斜，该歪斜在改道元件本身具有底部时可能出现，这是因为通过这种方式使得运输设备的底部是完全平的并且可以不构造用于引导物体的功能元件。

最后还要指出的是：根据本发明的运输设备可以模块化地构造，以便能适配要运输物体的不同几何形状和尺寸。为此例如可以设置一种系统和相应附属的改道设备，所述系统包括多对相应与物体种类相协调的星形轮，所述改道设备在其改道元件的数量方面和其几何形状方面以及还有其操控方面同样可以与对应的物体适配。由此可以在要运输物体的类型在设施运行中应改变的情况中共同替换星形轮和改道设备，而另外的构件如驱动器和用于物体的输送或者运走设备可以保持不变。

附图说明

当实施方式与附图共同被考虑时，本发明的另外的特征和优点从下面对实施方式的描述变得清楚。详细地在这些附图中：

图1示出根据本发明的运输设备连同根据本发明的改道设备处于第一作业位置中的俯视图；

图2示出在进入第二作业位置中的过渡情况下图1所示设备；

图3示出图1和图2所示设备在第二作业位置中。

具体实施方式

图1至3分别示出根据本发明的用于物体的运输设备的俯视图，所述运输设备完全共同用附图标记10表示，其中，各附图分别同样示出所提到的物体中的八个物体，这些物体用附图标记B1至B8表示。物体B1至B8例如可以是瓶子、安瓿或其它基本上圆柱体形的物体，其中，通过微小变动设备10的几何形状也可以运输具有其它横截面的物体。

为了运输这些物体B1至B8，运输设备10包括第一和第二星形轮20和30，所述第一和第二星形轮在它们的环周上分别具有凹部22和32，这些凹部的形状与物体B1至B8的外部形状对应并且这些凹部有规律地彼此间隔开、分别对应关于相应星形轮20或者30的整个环周的角度α。为了将物体B1至B8保持在凹部22和32中，此外设置有由于概览性未示出的导轨，这些导轨以适当的间距基本上跟随星形轮的外周的形状。

此外，在图1至3中分别通过对应的箭头示出两个星形轮20和30的转动方向并且用附图标记R1和R2表示该转动方向。在此，第一星形轮20沿顺时针方向而第二星形轮30沿逆时针方向转动，其中，物体B1至B8系列与此对应地被从第一星形轮20引到第二星形轮30上。在两个星形轮20与30之间的最小间距的范围中与此对应地设置有移交点C，在该移交点上，物体B1至B8以相同的程度放入第一和第二星形轮20和30的对应的凹部22或者32中。术语“移交点”在此不应狭义地按照几何学来理解，因而区域C在图1至3中椭圆形地示出。

最后，图1至3还示出引导元件42，该引导元件以三角形的形式沿物体B1至B8的运动方向这样在移交点C之后延伸，使得不仅由第一星形轮20还由第二星形轮30进一步运输的物体B1至B8都由该引导元件引导并且由此保持在对应的星形轮上。

为了现在能够选择性地将移交点C上的物体B1至B8中的各个物体从第一星形轮20移交到第二星形轮30上，最后在移交点C的区域中设置有根据本发明的改道设备50，该改道设备包括第一、第二和第三改道元件52、54和56。各个改道元件52至56在此基本上通过壁部分构成，这些壁部分在图1至3中垂直于星形轮的平面定向地延伸进入图平面，并且沿着这些壁部分可以将由星形轮20或者30引导的物体B1至B8引导通过由壁部分构成的通道。

在此，第一改道元件52包括两个壁52a和52b，这两个壁沿物体B1至B8的运动方向分别在这些物体的两侧延伸，其中，在图1和3所示的作业位置中，第二改道元件54构成第一改道元件52的第一壁52a的延长部，并且第三改道元件56构成第一改道元件52的第二壁52b的延长部。为此，一方面在第一改道元件52的对应的第一和第二壁件52a和52b之间的分离线和另一方面在第二与第三改道元件54与56之间的分离线分别沿着圆弧伸展，这带来了下文结合图2描述的星形轮上的物体B1至B8之间的还更小的可能间距的有益效果并且能够实现改道元件52、54和56相对彼此无障碍的运动。

然而首先在图1中改道元件52、54和56处于相应的第一位置中，因而改道设备50处于第一作业位置中。在此，一方面第一改道元件52的第一壁52a和第二改道元件54以及第一改道元件52的第二壁52b和第三改道元件56构成通道，物体B1至B8被引导穿过该通道，其中，由于改道设备和两个星形轮20和30的相对取向，物体B1至B8在改道设备50的该作业位置中保留在第一星形轮20上。

如果现在确定：应将物体之一、例如物体B4移交到第二星形轮30上，例如这是因为在较早期作业步骤中已经确定该物体B4具有损伤并且因此需将其分选出，那么未示出的转移设备与相应的用于第一至第三改道元件52、54和56的驱动器(同样未示出)、例如电伺服马达共同作用地触发改道设备50到图3所示的第二作业位置中的转移，在该第二作业位置中，改道设备相对第一和第二星形轮20和30这样取向，使得物体B4被移交到第二星形轮30上。

在此如在图2中可以看出的那样不进行三个改道元件52、54和56的共同转移，而是首先借助枢转运动将第一和第三改道元件52和56转移向其相应的第二位置，而第二改道元件54首先仍保留在其第一位置中。在此处要重新指出的是：除了在本实施方式中应用的改道元件的枢转运动之外，还可考虑其它运动形式、例如组合的转动和推移运动。同样要提醒的是：第一和第三改道元件52和56的枢转运动不必严格地同时开始，而是取决于物体的几何形状也可以设置第一与第三改道元件52与56之间的延迟。

如从图2中可以看出的那样，在触发第一和第三改道元件52和56的枢转运动的时刻，物体B5仍处于第二改道元件54的区域中，使得该第二改道元件54的枢转在该时刻还不可能，而与此相反，第一改道元件52和第三改道元件56已经可以自由枢转，这尤其能通过第一改道元件52与第二改道元件54之间的分离线的圆弧形式的限定几何形状实现，这是因为第一改道元件52由此可以以其沿物体B1和B8运动方向的前端部正好枢转进入到物体B4与物体B5之间的自由空间中。

由此相对已知设备实现了在星形轮20和30的环周上的例如物体B4与B5之间的明显减小的间距，由此能够以本改道设备实现明显升高的周期数和运行速度，而不必提高星形轮的旋转速度，这同样可能带来缺点。

不言而喻地，以类似的然而相反的方式进行从图3所示的改道设备50的第二作业位置到图1所示的改道设备50的第一位置的重新转移，因而在此首先将第一改道元件52和第二改道元件54同步(或最小时间延迟地)转移到其相应的第一位置中并且第三改道元件56首先保留在其第二位置中，并且只有在对应的下游物体通过第二星形轮30从第三改道元件56的区域中转出时，也才将第三改道元件56最后又转移到其第一位置中，使得最终图1所示的第一作业位置又被改道设备50占据。

Claims (18)

1.用于在可旋转的第一星形轮与第二星形轮(20、30)之间的移交点(C)的改道设备，在该移交点上能够将物体(B1-B8)从第一星形轮(20)选择性地移交给第二星形轮(30)，其特征在于：该改道设备包括:

-双壁式的第一改道元件(52)，该第一改道元件的第一壁和第二壁(52a、52b)围绕所述移交点(C)延伸，使得在所述第一壁和第二壁之间构成用于物体(B1-B8)的通道，

其中，第一改道元件(52)在第一位置与第二位置之间可移置地保持，其中，在所述第一位置中，进入第一改道元件(52)的通道中的物体(B1-B8)保留在第一星形轮(20)上，而在第二位置中，进入的物体(B1-B8)被移交到第二星形轮(30)上；

-第二改道元件和第三改道元件(54、56)，所述第二改道元件和第三改道元件设置和保持成，使得所述第二改道元件和第三改道元件在第一改道元件(52)的第一位置和第二位置中分别构成该第一改道元件(52)的第一壁以及第二壁(52a、52b)的延长部并且为此同样分别在相应的第一位置与第二位置之间可移置；和

-转移设备，该转移设备设置用于通过以下方式实施第一改道元件至第三改道元件(52-56)的转移，即，

a)以如下方式实现从相应的第一位置到相应的第二位置中的转移，即，首先触发第一改道元件和第三改道元件(52、56)的转移，并且接着触发第二改道元件(54)的转移；和

b)以如下方式实现从相应的第二位置到相应的第一位置中的转移，即，首先触发第一改道元件和第二改道元件(52、54)的转移，并且接着触发第三改道元件(56)的转移。

2.根据权利要求1所述的改道设备，其特征在于：所述转移设备设置用于通过以下方式实施第一改道元件至第三改道元件(52-56)的转移，即，

a)以如下方式实现从相应的第一位置到相应的第二位置中的转移，即，首先时间略微延迟地触发第一改道元件和第三改道元件(52、56)的转移，并且接着触发第二改道元件(54)的转移；和

b)以如下方式实现从相应的第二位置到相应的第一位置中的转移，即，首先时间略微延迟地触发第一改道元件和第二改道元件(52、54)的转移，并且接着触发第三改道元件(56)的转移。

3.根据权利要求1所述的改道设备，其特征在于：所述第一改道元件(52)的第一壁和第二壁(52a、52b)可单独移置地构造，并且所述转移设备设置为使第一壁和第二壁(52a、52b)单独转移。

4.根据权利要求1至3之一所述的改道设备，其特征在于：该改道设备包括更大数量的改道元件，该更大数量的改道元件又在对应的作业位置中构成第二改道元件或者第三改道元件(54、56)的延长部。

5.根据权利要求4所述的改道设备，其特征在于：该改道设备附加地包括第四改道元件和第五改道元件，该第四改道元件和第五改道元件又在对应的作业位置中构成第二改道元件或者第三改道元件(54、56)的延长部。

6.根据权利要求4所述的改道设备，其特征在于：所述转移设备设置为，借助围绕一根共同枢转轴线的枢转实施第一至第三改道元件(52-56)的相应转移。

7.根据权利要求6所述的改道设备，其特征在于：所述转移设备设置为，借助围绕一根共同枢转轴线的枢转实施第一至第三改道元件(52-56)以及至另外的改道元件的相应转移。

8.根据权利要求1至3之一所述的改道设备，其特征在于：在第一改道元件(52)的第一壁(52a)与第二改道元件(54)之间的分离线和/或在第一改道元件(52)的第二壁(52b)与第三改道元件(56)之间的分离线倾斜于相应的壁(52a、52b)的延伸方向延伸。

9.根据权利要求8所述的改道设备，其特征在于：在第一改道元件(52)的第一壁(52a)与第二改道元件(54)之间的分离线和/或在第一改道元件(52)的第二壁(52b)与第三改道元件(56)之间的分离线倾斜于相应的壁(52a、52b)的延伸方向沿着圆弧延伸。

10.根据权利要求1至3之一所述的改道设备，其特征在于：为改道元件(52-56)中的每个改道元件配置有各自的驱动设备以使所述改道元件在相应的第一位置与第二位置之间转移，这些驱动设备能够通过转移设备协调地运行。

11.根据权利要求10所述的改道设备，其特征在于，所述驱动设备中的至少一个驱动设备包括至少一个电驱动器或气动驱动器。

12.根据权利要求11所述的改道设备，其特征在于：所有驱动设备包括至少一个电驱动器或气动驱动器。

13.根据权利要求11或12所述的改道设备，其特征在于：所述至少一个电驱动器是伺服马达。

14.用于物体(B1-B8)的运输设备，其特征在于，该运输设备包括可旋转的第一星形轮和第二星形轮(20、30)以及用于将物体(B1-B8)从第一星形轮(20)选择性地移交给第二星形轮(30)的如权利要求1至13之一所述的改道设备(50)，所述第一星形轮和第二星形轮设置成，使得在所述第一星形轮和第二星形轮之间构成有移交点(C)。

15.根据权利要求14所述的运输设备，其特征在于：所述运输设备用于圆柱体形的物体。

16.根据权利要求15所述的运输设备，其特征在于：所述圆柱体形的物体是瓶子和/或安瓿。

17.根据权利要求14所述的运输设备，其特征在于：所述转移设备符合运行地与用于第一星形轮和第二星形轮(20、30)的控制设备耦联，使得改道元件(52-56)的转移与或能与第一星形轮和第二星形轮(20、30)的旋转速度适配。

18.根据权利要求14至17之一所述的运输设备，其特征在于：所述运输设备此外包括底部，物体(B1-B8)在该底部上运输，其中，所述改道元件没有底部。

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