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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abteilen einer Lage von
mehreren dicht nebeneinander angeordneten Behältnissen, insbesondere von Getränkedosen,
aus einem Behälterstrom,
mit einer die Behältnisse
im Bereich einer hinteren Behältnisreihe
der abzuteilenden Lage erfassenden Halteeinrichtung und mit einer
Vorschubeinrichtung, mit der die abzuteilende, von der Halteeinrichtung
an der hinteren Behältnisreihe
erfasste Lage von den im Behälterstrom
nachfolgenden Behältnissen
weg bewegbar ist, und mit einer im Bereich der Halteeinrichtung
angeordneten Stützeinrichtung
für die
im Behälterstrom nachfolgenden
Behältnisse.
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Derartige
Vorrichtungen kommen beispielsweise bei Palettieranlagen für Getränkedosen
o. dgl. zum Einsatz, wo es gilt, die aus der Produktion über eine
Transporteinrichtung in einem mehr oder minder kontinuierlichen
Behälterstrom
zugeführten
Behältnisse,
die im allgemeinen an ihrer Oberseite offen und (noch) unbefüllt sind,
in möglichst
dicht gepackten Lagen übereinander
auf Paletten anzuordnen, auf denen sie dann zur Abfüllanlage
o.dgl. transportiert werden. Die Behältnisse werden vor ihrer lagenweisen
Palettierung in bzw. nach der Transporteinrichtung dicht an dicht
in hintereinander liegende Reihen und nebeneinander liegende Zeilen
ausgerichtet, wobei die Behältnisse – im Falle
von runden Dosen – in
zwei aufeinander folgenden oder nebeneinander liegenden Reihen bzw.
Zeilen jeweils etwa um den Behältnisradius
versetzt zueinander angeordnet werden, so dass eine wabenartige
Packungsstruktur ent steht. Nachdem die Behältnisse derart in ihre gewünschte Zuordnung
zueinander gebracht sind, werden einzelne Behältnislagen von den Behältnissen im
nachfolgenden Behälterstrom
abgeteilt und der nachfolgenden Palettiereinrichtung zugeführt, um Lage über Lage
auf der Palette gestapelt zu werden. Dabei haben die nacheinander
abgeteilten Lagen im Allgemeinen dieselbe Größe, d.h. weisen dieselbe Behältnisanzahl
in derselben Menge von längs
bzw. quer verlaufenden Reihen bzw Zeilen auf.
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Bei
Vorrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie beispielsweise
aus der
DE 697 27
224 T2 bekannt sind, besteht das Problem, dass beim Abteilen
einer Lage mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit von den nachfolgenden
Behältnissen
zwischen diesen und der letzten Reihe der abzuteilenden Lage wegen
der dichten Anordnung der Behälter ein
Sog entstehen kann, der dazu führen
kann, dass die ersten der nachfolgenden Behältnisse umkippen. Die nachfolgende
Lage kann dann nicht mehr ordnungsgemäß zusammengestellt und der
nachfolgenden Palettiereinrichtung übergeben werden, ohne dass
zuerst die umgefallenen Behältnisse
wieder aufgestellt werden. Um diesem Problem gerecht zu werden,
ist es bei den bekannten Vorrichtungen erforderlich, die Vorschubeinrichtung
jedenfalls zu Beginn des Abteilvorgangs so langsam zu betreiben bzw.
anzufahren, dass zwischen der letzten Reihe der abzuteilenden Behältnislage
und den ersten nachfolgenden Behältnissen
kein nennenswerter Unterdruck oder Sog entsteht, der zu einem Umkippen von
einzelnen Behältnissen
führt.
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Aus
der
DE 25 23 378 A1 ist
ein Fördertisch für zutransportierende
Gegenstände
bekannt, der mit Druckluft beaufschlagbare Gasöffnungen zum Erzeugen eines
Luftfilms auf dem Fördertisch
für die Gegenstände aufweist.
Mit dem Luftfilm werden die Dosen sowohl entgegen der Schwerkraft
schwebend gehalten als auch kontinuierlich entlang des Fördertisches
stromabwärts
be wegt. Die Gegenstände
können
im Bereich eines stromabwärtigen
Endes des Fördertisches
mittels stromabwärtsgerichteter
Hilfsgasstrahlen beschleunigt werden, die von Hilfsdüsen erzeugt
werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
zu schaffen, die ein schnelles Abteilen einer Behältnislage
von den nachfolgenden Behältnissen
gestattet und ein Umkippen der Behältnisse verhindert
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird diese Aufgabe gelöst,
indem die Stützeinrichtung
von mindestens einer Druckluftdüse
gebildet wird, die an der Halteeinrichtung angeordnet ist.
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Indem
die der abzuteilenden Lage von Behältnissen im Behälterstrom
nachfolgenden Behältnisse
mit Hilfe der Stützeinrichtung
wenigstens solange abgestützt
werden, bis die Lage ein Stück
weit von der vorderseite der nachfolgenden Behältnisse abgezogen sind, wird
sichergestellt, dass zwischen den nachfolgenden Behältnissen
und der abzuteilenden Lage beim Abteilen kein Sog entsteht, so daß die nachfolgenden
Behältnisse
nicht umkippen. Somit kann die vordere Lage mit sehr hoher Geschwindigkeit
von der Vorschubeinrichtung zu der nachfolgenden Station, insbesondere
einer Palettiereinrichtung transportiert werden. Der gesamte Abstapelvorgang von
mehreren Lagen Dosen o. dgl. auf einer Palette kann hierdurch erheblich
schneller als bei den bekannten Vorrichtungen bzw. Verfahren erfolgen.
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Die
Stützeinrichtung
wird von mindestens einer Druckluftdüse gebildet, die insbesondere
im Wesentlichen parallel zur hinteren Behältnisreihe der abzuteilenden
Lage an der Halteeinrichtung angeordnet ist.
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Das
Abstützen
kann dann in Weiterbildung des Verfahrens durch einen in Richtung
auf die nachfolgenden Behältnisse
wirkenden Luftvorhang erfolgen, indem zumindest zu Beginn des Abteilvorgangs mittels
der Druckluftdüse(n)
Luft mit ausreichend großer Geschwindigkeit in den sich bilden Spalt zwischen
die Behältnisse
und insbesondere gegen die Vorderseite oder ins Innere der ersten
nachfolgenden Behältnisse
geblasen wird, womit die Behältnisse
die erfindungsgemäße Abstützung erhalten
und wodurch ein Sog oder Unterdruck infolge der Abzugbewegung zwischen
der hinteren Behältnisreihe
in der abgetrennten Lage und der ersten Behältnisreihe der nachfolgenden
Behältnisse
wegen der in den sich auftuenden Spalt mittels der Druckluftdüse(n) eingeblasenen
Luft gar nicht erst entstehen kann. Die Anordnung ist vorzugsweise
so getroffen, dass die Druckluftdüse(n) gegen die in Transportrichtung
vordere Seite der der anzutrennenden Lage nachfolgenden Behältnisse
gerichtet ist; es ist aber natürlich auch
möglich,
daß die
Druckluft jedenfalls zu Beginn des Abteilvorgangs in das Innere
der oben offenen Behälter
geblasen wird und somit die Dosen von ihrer Innenseite gegen die
Dosen der zweiten bzw. dritten Reihe nachfolgender Behältnisse
drücken.
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Wenn
unter Verwendung der Vorrichtung an ihrer Oberseite offene Behältnisse
wie beispielsweise unbefüllte
Getränkedosen
für Bier
oder Erfrischungsgetränke
sortiert, in Lagen abgeteilt und auf Paletten gestapelt werden sollen,
weist die Halteeinrichtung zweckmäßig mehrere in die an ihrer
Oberseite offenen Behältnisse
einführbare
Dosenfinger auf, deren Anzahl vorzugsweise der Anzahl von Behältnissen der
hinteren Behältnisreihe
entspricht. Es ist dann in vorteilhafter Weise möglich, die Druckluftdüsen jeweils
zwischen zwei Dosenfingern an der Halteeinrichtung anzuordnen, so
dass sie mittig auf die nachfolgenden, zur hinteren Reihe in der
abgetrennten Lage versetzt stehenden Behältnisse ausgerichtet sind und
so ein optimales Halteergebnis bieten.
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Die
Druckluftdüsen
können
an einer gemeinsamen Düsenhalteleiste
angeordnet sein, was die Montage und korrekte Ausrichtung der Düsen sehr erleichtert.
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Nach
dem Lösungsverfahren
kann in vorteilhafter Weise so gearbeitet werden, dass die nachfolgenden
Behältnisse
mindestens solange abgestützt werden,
bis die Lage um einen Weg von etwa 50 bis 300 mm vom nachfolgenden
Behälterstrom
abgeteilt ist.
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Wenn
die abzuteilende Behälterlage
so weit von den nachfolgenden Behältnissen wegbewegt ist, ist
ein ausreichend breiter Spalt zwischen der hinteren Behältnisreihe
der abgeteilten Lage und der vorderen Reihe der nachfolgenden Behältnisse
entstanden, so dass ein Unterdruck oder Sog, der zu einem Kippen
von Behältnissen
führen
könnte,
nicht (mehr) entsteht. Die den Luftvorhang erzeugenden Druckluftdüsen können also
abgeschaltet werden, nachdem die Lage um einen bestimmten Weg vom
nachfolgenden Behälterstrom
abgeteilt ist.
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Wie
bereits angedeutet, wird der Luftvorhang vorzugsweise von der Halteeinrichtung
aus gegen die nachfolgenden Behältnisse
gerichtet. Beim Wegbewegen der abgeteilten Lage, was mit einer höheren (Abteil-)Geschwindigkeit
als der Transportgeschwindigkeit des Behälterstroms erfolgt, bewegen sich
die Druckluftdüsen
gemeinsam mit der mit Abteilgeschwindigkeit bewegten Behältnislage
und die vom Luftvorhang auf die nachfolgenden Behältnisse ausgeübte Halte-
oder Andruckkraft wird mit zunehmendem Abstand kontinuierlich geringer,
d.h. die Haltekraft fällt
nicht abrupt weg, was unter Umständen
wegen dann auftretender Verwirbelungen zu einem unerwünschten
Verrutschen der ersten nachfolgenden Behältnisse führen könnte.
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Vorzugsweise
werden die Druckluftdüsen zur
Erzeugung des Luftvorhangs mit Druckluft beaufschlagt, nachdem die
Behältnisse
im Bereich der hinteren Behältnisreihe
mittels der Halteeinrichtung erfasst wurden. Es wird also erst dann
der Luftvorhang erzeugt, wenn der Abteilvorgang unmittelbar bevorsteht,
was den Gesamtluftverbrauch der Einrichtung auf ein Mindestmaß reduziert.
Außerdem
wird so sichergestellt, dass nicht etwa einzelne Behältnisse der
hinteren Lagenreihe umgeblasen werden, wenn vor bzw. bei Beginn
des Abteilvorgangs die Druckluftdüsen beaufschlagt werden und
beispielsweise wegen einer nicht ganz korrekten Ausrichtung einer Druckluftdüse diese
in einer weise gegen ein in der Lage hinteres Behältnis bläst, dass
dieses aus seiner aufrechten Position umfällt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind anhand der nachfolgenden
Zeichnung und Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
Palettieranlage für
Getränkedosen
in einer Seitenansicht;
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2 den
Gegenstand der 1 in einer Draufsicht;
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3 eine
Einzelheit III eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach 1; und
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4 ein
Detail IV. nach 2.
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In
der Zeichnung ist in ihrer Gesamtheit mit 10 eine Palettieranlage
für Getränkedosen 11 dargestellt,
die aus einer nicht näher
dargestellten Produktionsstätte
von einem Förderer 12 der
Palettieranlage 10 zugeführt werden. In der Palettieranlage
werden die vielen Getränkedosen,
die mit ihrer unteren, geschlossenen Seite auf einem Förderboden 13 aufrecht
stehen, in einen Behälterstrom 14 zusammengefasst
und dabei dicht nebeneinander angeordnet, so dass sie in Durchlaufrichtung 15 der
Dosen durch die Anlage mehrere parallel zur Durchlaufrichtung verlaufende
Dosenzeilen a, b, c ... und quer zur Durchlaufrichtung 15 hintereinander
angeordnete Dosenreihen I, II, III bilden. Dabei sind die Dosen
in jeweils unmittelbar benachbarten Dosenzeilen etwa um den Betrag
eines Dosenradius versetzt zueinander angeordnet, wodurch sich eine
sehr dichte, wabenartige Packung der Dosen auf dem Förderboden ergibt,
wie sie in den 2 und 4 gut erkennbar ist.
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Mit
der Palettieranlage werden die derart auf dem Förderboden 13 zueinander
angeordneten Dosen lagenweise auf einer Palette 16 gestapelt,
die in 1 vereinfacht dargestellt ist. Die Palette ist
dabei in bekannter Weise auf einer Hubeinrichtung angeordnet, mit
der sie schrittweise um einen Betrag abgesenkt werden kann, welcher
der Höhe
der Getränkedosen
im Wesentlichen entspricht. Sobald eine weitere Lage 17 Getränkedosen
auf der Palette angeordnet ist, wird diese mit der (nicht dargestellten) Hubeinrichtung
abgesenkt, so dass danach eine weitere Lage auf die zuvor auf der
Palette angeordnete Lage gelegt werden kann, bis die gewünschte Stapelhöhe erreicht
ist.
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Um
die einzelnen Lagen 17 der dicht nebeneinander angeordneten
Getränkedosen 11 aus
dem Behälterstrom 14 abzuteilen
und der Palette 16 zu übergeben,
ist an der Palettieranlage 10 eine Vorschubeinrichtung 18 angeordnet,
die in Durchlaufrichtung 15 der Getränkedosen zwischen einer Übernahmeposition 19 außerhalb
des Stapelbereichs über
der Palette 16 und einer Übergabeposition 20 verfahrbar
ist, bei der sich die mit Hilfe der Vorschubeinrichtung abgeteilte
Dosenlage 17 in der gewünschten
Position oberhalb der Palette befindet. Die Übernahmeposition 19 ist
von der Übergabeposition 20 entgegen
der Durchlaufrichtung 15 der Dosen um einen Betrag versetzt,
welcher der durch die Anzahl der Dosenreihen I, II, III ... definierten,
gewünschten
Länge der
Dosenlage 17 entspricht.
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Die Übergabe
der Dosenlage 17 auf die Palette erfolgt dadurch, dass
mit der Vorrichtung in der Übernahmeposition 19 der
Vorschubeinrichtung 18 die Behälter 11 der hinteren
Dosenreihe mit einer Halteeinrichtung 21 erfasst werden.
Hierzu weist die Halteeinrichtung in die an ihrer Oberseite offenen
Dosen einführbare
Dosenfinger 22 auf, deren Anzahl und Lage an die Dosen
der hinteren Dosenreihe IV. angepasst sind und die mittels Druckluftzylindern 23 aus
einer angehobenen, oberhalb des oberen Dosenrands 24 befindlichen
Lage in eine untere Stellung abgesenkt werden können. Diese Stellung ist in 3 dargestellt.
Die Dosenfinger fassen dabei in die Dosen 11 der hinteren
Dosenreihe IV ein. Nachdem auf diese Weise ein formschlüssiger Kontakt zwischen
den Getränkedosen
der hinteren Dosenreihe und der Vorschubeinrichtung 18 über die
Dosenfinger der Halteeinrichtung 21 bewirkt ist, wird die Vorschubeinrichtung 18 mit
einer größeren Geschwindigkeit
als der des (nachfolgenden) Behälterstroms 14 von
der Übernahmeposition 19 in
die Übergabeposition 20 bewegt.
Dabei schieben die von den Dosenfingern gehaltenen Getränkedosen
der hinteren Dosenreihe IV. alle in Durchlaufrichtung davorliegenden
Dosen der derart abgeteilten Lage 17 vor sich her auf die
Palette.
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Bei
diesem Abteilvorgang werden die Getränkedosen 11 der hinteren
Dosenreihe 14, die zuvor in dichtem Kontakt mit den nachfolgenden
Behältnissen 25 lagen,
schnell von diesen wegbewegt und es entsteht zwischen den Dosen
der hinteren Dosenreihe IV und den unmittelbar nachfolgenden Behältnissen 25 im
Behälterstrom 14 ein
Sog, der bei zu großer
Abteilgeschwindigkeit dazu führen
kann, dass einzelne oder gar alle Dosen der ersten, nachfolgenden
Dosenreihe(n) VI, VII umfallen können,
was dazu führen
würde,
dass eine weitere Dosenlage nicht mehr automatisch fehlerfrei aufgestapelt
werden kann. Um ein solches Umfallen der nachfolgenden Behältnisse 25 im
Behälterstrom 14 zu
vermeiden, werden die nachfolgenden Behältnisse wenigstens zu Beginn
des Abteilvorgangs abgestützt.
Hierzu ist die Abteilvorrichtung im Bereich ihrer Halteeinrichtung 21 mit
einer Stützeinrichtung 26 für die im
Behälterstrom 14 nachfolgenden
Behältnisse 25 versehen, die
von mehreren Druckluftdüsen 27 gebildet
wird. Die Druckluftdüsen
sind parallel zur hinteren Behältnisreihe
IV an einer an der Halteeinrichtung 21 angeordneten Halteleiste 28 befestigt
und gegen die in Transportrichtung 15 vordere Seitenwand
der der abzuteilenden Lage unmittelbar nachfolgenden Behältnisse
gerichtet. Hierdurch können
die Druckluftdüsen die
nachfolgenden Behältnisse
bei Beaufschlagung mit Druckluft von schräg oben mit einem Luftvorhang anblasen,
wie dies in 3 bei 29 angedeutet
ist. Die Anordnung ist so getroffen, dass die Anzahl der Druckluftdüsen der
Anzahl Dosen in der ersten, nachfolgenden Dosenreihe VI entspricht,
wobei die einzelnen Druckluftdüsen
jeweils zwischen zwei Dosenfingern 22 an der Halteeinrichtung
angeordnet sind.
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Nachdem
die Dosenfinger 22 der Halteeinrichtung 21 in
die Getränkedosen 11 der
hinteren Dosenreihe 4 der abzuteilenden Lage 17 eingefasst
haben, werden die Druckluftdüsen 27 mit
Druckluft beaufschlagt, bevor die Vorschubeinrichtung 18 zum Abteilen
der Lage ihren Verfahrweg zur Übergabeposition
hin beginnt. Die Druckluftdüsen
erzeugen dabei den Luftvorhang 29, der in Richtung auf
die nachfolgenden Behältnisse 25 im
Behälterstrom
gerichtet ist und den sich zu Beginn des Abteilvorgangs zwischen
den Behältnissen
ausbildenden Sog durch Druckausgleich sogleich wieder kompensiert
bzw. gar nicht erst entstehen läßt, so daß es auch
bei hoher Vorschubgeschwindigkeit beim Abteilvorgang nicht zu einem
Umfallen einzelner nachfolgender Dosen kommen kann. Der Luftvorhang
stützt
die vordere Reihe VI der nachfolgenden Behältnisse 25 an ihrer
Vorderseite ab und hält
die Dosen somit sicher in ihrer aufrechten Lage. Die Abstützung erfolgt
mindestens so lange, bis die Lage 17 um einen Weg von etwa
50 mm von den nachfolgenden Behältern
im Behälterstrom
abgeteilt ist. Der von den Druckluftdüsen erzeugte Luftvorhang verliert
dann zunehmend seine Wirkung auf die nachfolgenden Dosen, so dass die
Druckluftdüsen
aus Gründen
der Effizienz abgeschaltet werden, nachdem die Lage einen bestimmten
Weg von den Dosen im nachfolgenden Behälterstrom abgeteilt ist. Bei
Erreichen dieses, leicht durch Versuche ermittelbaren Mindestabstands
zwischen der hinteren Dosenreihe IV und der ersten Dosenreihe VI
der nachfolgenden Dosen 25 entsteht auch bei sehr hoher
Abteilgeschwindigkeit zwischen den beiden Reihen kein Sog mehr,
der zu einem Umfallen von nachfolgenden Dosen im Behälterstrom
führen könnte.
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Die
auf diese Weise erfolgreich abgeteilte Lage von Behältnissen
wird bei Erreichen der Übergabeposition
der Palette 16 übergeben,
anschließend
wird die Vorschubeinrichtung zurück
in ihre Übernahmeposition überführt, wobei
sich bei dieser Zurückbewegung
die Dosenfinger 22 in ihrer oberen Stellung befinden, so
dass sie ungehindert über
den Rand der nachfolgenden Dosen gehen können, ohne diese zu berühren. Bei
der Zurückbewegung
sind die Druckluftdüsen
ausgeschaltet; sie werden erst wieder in dem Moment zur Erzeugung
eines neuen Luftvorhangs mit Druckluft beaufschlagt, nachdem die Behältnisse
der hinteren Dosenreihe der anschließenden Lage durch Absenken
der Dosenfinger von der Halteeinrichtung erfasst werden.
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Mit
Hilfe der in vorteilhafter Weise von den Druckluftdüsen gebildeten
Stützeinrichtung
können hohe
Abteilgeschwindigkeiten beim Abteilen einer Dosenlage erzielt werden.
Indem durch die von den Druckluftdüsen in den sich auftuenden
Spalt zwischen zwei Dosenreihen eingeblasene Luft die dort andernfalls auftretende
Sogwirkung sofort kompensiert wird, wirken auf die nachfolgenden
Behältnisse allenfalls
vernachlässigbar
geringe Kräfte,
so dass es auch dann nicht zu einem Umfallen von Dosen kommt, wenn
die Düsen
die Luft nicht direkt auf die Vorderseite der nachfolgenden Dosen
blasen.