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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Spender für einzeln
oder in kleinen Mengen zu offerierende Gegenstände. Die
Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Offerieren von Gegenständen.
Die erfindungsgemäßen Spender werden für
die Ausgabe von magnetischen oder nicht-magnetischen Gegenständen
verwendet.
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Das
Offerieren von kleinteiligen Gegenständen aus einem Vorratsbehälter
ist vornehmlich von Verkaufsautomaten bekannt. Die
DE-A-44 15 923 offenbart
beispielsweise einen Spender mit einem Vorratsbehälter,
der sich für die Entnahme von Lebensmitteln, Zigaretten,
Pralinen oder Bonbons eignet. Bei Spendern dieser Art besteht das
Bedürfnis, einzeln abgezählte Teile zu offerieren
und gleichzeitig auf effektive Weise die Entnahme größerer
Mengen zu verhindern. Im Stand der Technik sind Automaten offenbart,
die die Ausgabe von einem einzelnen Gegenstand ermöglichen
(siehe
JP-A-11 283
104 ). Ferner offenbart die
US-A-2 256 282 eine Vorrichtung zum Offerieren
von einzelnen oder mehreren Gegenständen, wobei die Anzahl
der offerierten Gegenstände von der Höhe des eingeworfenen
Geldbetrages abhängt.
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In
der Automobilindustrie werden Zuführgeräte verwendet,
bei denen Gegenstände wie Befestigungsmittel, beispielsweise
Schrauben, Dübel, Muttern etc. durch einen Rüttelvorgang
vereinzelt werden, damit ein Arbeiter in der Fertigung eine bestimmte
Anzahl von Gegenständen schnell entnehmen kann.
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Nachteil
einer solchen Vorrichtung ist, dass der Rüttelvorgang mit
Vibrationen und Lärm verbunden ist. Ferner ermöglichen
diese Vorrichtungen keine schnelle Entnahme einer definierten Anzahl
derartiger Gegenstände.
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Im
Stand der Technik ist keine Vorrichtung bekannt, die an einem Arbeitsplatz
in der Fertigung das Offerieren einer oder mehrerer ausgewählter
magnetischer und nicht-magnetischer Gegenstände wie beispielsweise
Befestigungsmittel (darunter werden erfindungsgemäß Muttern
Schrauben, Nägel, Bolzen, etc verstanden) ermöglicht,
wobei kurze Greif- und Entnahmezeiten und eine ergonomische Entnahme
der Gegenstände gewährleistet sind.
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Es
war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spender bereitzustellen,
der die vorstehend erwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtungen überwindet.
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Gelöst
wird die Aufgabe durch einen Spender für einzeln oder in
definierter Anzahl zu offerierender Gegenstände, der in
einem Gehäuse einen mindestens einen Mitnehmer aufweisenden
durch einen Motor angetriebenen Drehteller aufweist, der zumindest
bereichsweise von einer stationären Wand umfasst wird,
wobei die Drehachse des Drehtellers aus der Vertikalen geneigt ist
und die stationäre Wand auf einem höher liegenden
Niveau eine über einen Schacht mit einer Entnahmevorrichtung
verbundene Aussparung mit einer Lichtschrankenanordnung aufweist
und wobei der Mitnehmer einen Magneten umfasst. Alternativ zu dem
Begriff „Spender" kann auch der Begriff „Portionierer"
verwendet werden, da die erfindungsgemäße Vorrichtung
die Entnahme einer vorab definierten Anzahl zu entnehmender Gegenstände
ermöglicht.
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Der
Spender ermöglicht kurze Greifzeiten, indem der Arbeiter
in der Fertigung die Gegenstände direkt aus dem Schacht Fallschacht über
die Entnahmevorrichtung schon vorab abgezählt entnehmen kann.
Es entfällt ein Such- und/oder Abzählvorgang verschiedenartiger
Gegenstände aus einer größeren Menge
von gleichen Gegenständen und aus verschiedenen Vorratsbehältern.
Magnetische Mitnehmer ermöglichen gezielt den Transport
magnetischer Gegenstände auf dem Drehteller. So können
sich zur selben Zeit magnetische und nicht-magnetische Gegenstände
auf dem Drehteller befinden, wobei nur die magnetischen Gegenstände
auf dem Drehteller transportiert und offeriert werden. Magnetisch
wird im Rahmen der Erfindung stets als ferromagnetisch verstanden.
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Weiter
ist es durch die Realisierung einer Lichtschrankenanordnung an der
Aussparung vorteilhafterweise möglich, nur eine vorab genau
definierte Anzahl an Gegenständen in die Entnahmevorrichtung
zu befördern, so dass eine am Spender arbeitende Person
sofort die vorab definierte Anzahl an Gegenständen entnehmen
kann. Die Lichtschrankenanordnung (auch kurz als „Lichtschranke"
bezeichnet) besteht im wesentlichen aus einer handelsüblichen
Lichtschranke, d. h. einer Lichtquelle und einem Sensor. Die Lichtschranke
ist mit dem Motor des erfindungsgemäßen Spenders
gekoppelt und beendet den Drehvorgang des Drehtellers, sobald die
vorab definierte Anzahl der zu entnehmenden Gegenstände
die Lichtschranke passiert haben. Die Lichtschrankenanordnung befindet
sich bevorzugt am bzw. etwas unterhalb des Scheitelpunkts der Drehbewegung
des Drehtellers, so dass im Falle der Entnahme nicht magnetischer
Gegenstände diese direkt die Lichtschranke an der Aussparung
passieren und anschließend durch den Schacht in die Entnahmevorrichtung
befördert werden.
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In
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die Magnete
Permanentmagnete, ganz besonders bevorzugt Elektromagnete. Im letzteren Fall
sind sämtliche Magnete kontrolliert ein- und ausschaltbar
(steuerbar), in ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen
ist jeder einzelne Magnet steuerbar, also ein- und ausschaltbar.
So kann z. B. ein Magnet dann ausgeschaltet werden, wen der auf diesem
Magneten anhaftende ferromagnetische Gegenstand sich an der Aussparung
vor der Lichtschrankenanordnung befindet, so dass die Ablösung des
Gegenstandes vom Magneten besonders einfach erfolgt. Die Steuerung
kann z. B. in besonders bevorzugten Ausführungsformen mit
der Lichtschrankenanordnung gekoppelt sein.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mehrere Personen
an einem Spender arbeiten können, ohne sich gegenseitig
zu behindern, da der erfindungsgemäße Spender
eine sehr schnelle Entnahme der definierten Anzahl an Gegenständen
und kürzere Greifzeiten als herkömmliche Spender
ermöglicht.
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Das
Neigen der Drehachse aus der Vertikalen bewirkt, dass die zu offerierenden
Gegenstände, die zunächst über eine programmierbare
Auswahlvorrichtung ausgewählt werden, einem Vorratsbehälter
entnommen werden und abgezählt dem Drehteller zugeführt
werden, sich aufgrund der Schwerkraft in einem tiefer gelegenen
Niveau auf dem Drehteller sammeln. Durch die Rotation des Drehtellers
und mit Hilfe der Mitnehmer wird bewirkt, dass die Gegenstände
auf ein höheres Niveau gehoben werden können.
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Die
stationäre Wand umfasst den Drehteller erfindungsgemäß auf
die Weise, dass die zu offerierenden Gegenstände den Drehteller
nur an der am oder unterhalb des Scheitelpunktes des Drehtellers angeordneten
Aussparung verlassen können.
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In
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist zur noch
besseren Ablösung der Gegenstände vom Drehteller
ein Abstreifer vorgesehen, der mit der stationären Wand
fest verbunden ist. Mit Hilfe des Abstreifers wird gegebenenfalls
das Abführen der Gegenstände ermöglicht.
Erst wenn die Gegenstände während der Rotation
des Drehtellers die Aussparung der Wand erreichen, können
sie vom Drehteller entfernt werden und durch die Lichtschrankenanordnung
in einen vorhandenen Schacht in die Entnahmevorrichtung fallen,
aus der sie entnommen werden können.
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Erfindungsgemäß kann
der Spender neben dem Magneten mindestens eine Formkulisse als Reiter
umfassen. Bei einer Formkulisse handelt es sich um eine an die Form
des zu offerierenden Gegenstandes angepasste Maske. Das bietet den
Vorteil, dass gezielt die Mitnahme von Gegenständen bewirkt
werden kann, die in die Formkulisse passen. Als Formkulissen seien
beispielhaft hakenförmige, bogenförmige und anderweitig
konturierte Formen genannt, die die Mitnahme kleiner Gegenstände
ermöglichen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine
Magnet ein Elektromagnet, der sich gezielt ein- oder ausschalten
lässt. Es können auch alle Magnete Elektromagnete
sein, die in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
unabhängig voneinander steuerbar sind. Dadurch können sich
gleichzeitig magnetische und nicht-magnetische Gegenstände
auf dem Drehteller befinden, während die magnetischen Gegenstände
nicht transportiert werden, wenn der Elektromagnet ausgeschaltet
ist. Damit ermöglicht der erfindungsgemäße
Spender auch eine Auswahl von abzählbaren unterschiedlichen
Gegenständen aus einer Gesamtheit von magnetischen und
nicht-magnetischen zu offerierenden Gegenständen, die sich
auf dem Drehteller befinden.
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Wenn
die Magnete aus Dauermagneten bestehen, befindet sich an der Aussparung
bevorzugt ebenfalls ein mit der Wand verbundener Abstreifer, der
das Abführen der Gegenstände vom Drehteller ermöglicht.
Natürlich kann dieser Abstreifer auch dann verwendet werden,
wenn die Magnete als gesamt oder einzeln ansteuerbare Elektromagnete
ausgebildet sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird der Drehteller von
einem Elektromotor angetrieben. Im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen,
die eine Rütteltechnik verwenden, bietet der erfindungsgemäße
Spender den Vorteil, dass Vibrationen und Lärm verhindert
werden.
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Der
erfindungsgemäße Spender weist ferner eine programmierbare
Rechnerschnittstelle auf, so dass die Art und Anzahl der zu offerierenden
Gegenstände je nach speziellen Anforderungen beispielsweise
einer Montagelinie für Kraftfahrzeuge, Haushaltsgeräten
usw. eingestellt werden kann. Es ist von Vorteil, wenn ein Zentralrechner
die Steuerung übernimmt, da damit die Fertigung an einer
Vielzahl von Montagelinien überwacht und optimiert werden
kann.
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Die
Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Offerieren von Gegenständen,
bei dem eine Vielzahl von Gegenständen in einem ersten
Schritt ausgewählt werden, einem Vorratsbehälter
entnommen und einem erfindungsgemäßen Spender
zugeführt werden, und in einem letzten Schritt auf Anforderung
dem Spender entnommen werden. Die Gegenstände können
zunächst beispielsweise über ein Display ausgewählt
werden, so dass sie im ersten Schritt aus Vorratsbehältern
dem Drehteller des erfindungsgemäßen Spenders
zugeführt werden. Werden die Gegenstände in der
Fertigung benötigt, können sie auf Anforderung
von einer an dem Spender arbeitenden Person Arbeiter entnommen werden.
Mit diesem Verfahren ist eine Qualitätsverbesserung verbunden,
da die Arbeiter in der Fertigung nicht aus verschiedenen Vorratsbehältern
auswählen und die Gegenstände entnehmen müssen.
So wird eine Fehlerquelle bei der Auswahl des Materials ausgeschlossen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird der Spender für
das Offerieren von Gegenständen verwendet. Bevorzugter
bestehen die offerierten Gegenstände aus einem magnetischen
Material. Beispielsweise wird der Spender zum Offerieren von Schrauben,
Nieten, Nägeln, Muttern, Unterlegscheiben oder Dübeln
verwendet. Ebenso sind natürlich auch Kunststoffgegenstände
wie Dübel, Knöpfe etc oder Holzgegenstände
wie Holzdübel in einem erfindungsgemäßen
Spender verwendbar. Verwendung findet ein erfindungsgemäßer
Spender beispielsweise an Montagelinien für Kraftfahrzeugen,
Haushaltsgeräten (Kühlschränke, Wasch-
und Spülmaschinen), Möbeln etc. Insbesondere ermöglich
der erfindungsgemäße Spender eine Individualisierung
von sich auf der Montagelinie befindlichen zu montierenden Gegenständen
bei einem gleichzeitig hohen Automatisierungsgrad. So kann beispielsweise
in der Kraftfahrzeugfertigung jedes zu montierende KFZ aufgrund
der zunehmenden Individualisierung nach Kundenwünschen
einen unterschiedlichen Bedarf an Schrauben, Muttern etc. erfordern.
Dieser Bedarf kann vorteilhafterweise durch entsprechende Steuerung
der Anzahl an zu entnehmenden Gegenständen durch den erfindungsgemäßen
Spender erfüllt werden.
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Die
Erfindung ist weiter anhand der nachfolgenden Figuren näher
beispielhaft erläutert. Es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Spender in der Perspektive,
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2 die
Seitenansicht,
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3 die
Aufsicht und
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4 die
Frontansicht eines erfindungsgemäßen Spenders.
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In
den 1 bis 4 ist ein erfindungsgemäßer
Spender 100 dargestellt.
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Spender 100 in
perspektivischer Ansicht. Dieser umfasst ein Gehäuse 111 oder
in anderen Ausführungsformen einen Rahmen. Das Gehäuse 111 weist
weiter ein mit einem Rechner verbundenes Display ggf. mit einem
Eingabefeld auf, sowie einen Hauptschalter 115. In dem
Gehäuse ist auf einer schiefen Ebene 112 ein Drehteller 101 mit
Formkulissen 104, eine stationäre Wand 102 mit
einer Aussparung 103 und einem Abstreifer 110.
Magnete 107 sind an der durch den Punkt bezeichneten Stelle
des Drehtellers unterhalb der Drehtellerscheibe angeordnet. In weiteren Ausführungsformen
sind zusätzlich Formkulissen als Bestandteil der Mitnehmer
vorgesehen. Die schiefe Ebene 112 (auch als schräge
Ebene bezeichnet) kann mit dem Gehäuse 11 entweder
fest verbunden sein, oder aber nach oben hin schwenkbar z. B mittels
wie in 1 gezeigten Scharnieren 116. Unter dieser
schiefen Ebene ist der in 1 nicht
dargestellte Motor angebracht, so dass die bevorzugte Ausführungsform
mit aufklappbarer schiefer Ebene 112 auch den Zugang zum
Motor, z. B. bei dessen Wartung ermöglicht. Die Lichtschrankenanordnung ist
in 1 nicht dargestellt. Die schiefe Ebene 112 weist
einen Winkel von 20 bis 70° zur Vertikalen auf. Bevorzugt
beträgt der Winkel zwischen 30 bis 50°, ganz besonders
bevorzugt zwischen 30 und 40°, noch bevorzugter zwischen
35 und 40°. Im vorliegenden Fall beträgt der Winkel
35°. Ist der Winkel kleiner als 20°, werden zu
viele oder nur vereinzelte Gegenstände mitgenommen. Ist
der Winkel größer als 70°, werden fast
keine Gegenstände mitgenommen. Generell gilt folgende Korrelation
zwischen Winkel und Stärke des/der Magneten: je größer,
also je steiler der Winkel, desto größer muss
die Stärke des Magneten sein. Die Drehachse des Drehtellers 101 ist
somit im gleichen Winkel wie die schiefe Ebene 112 aus der
Vertikalen gekippt. Durch eine Rotation des Drehtellers mittels
des nicht dargestellten Motors werden nun Gegenstände aus
einem unteren Niveau in Richtung der Aussparung 103 bewegt.
Die Aussparung 103 ist am Scheitelpunkt des Drehtellers
oder kurz unterhalb nach dem Scheitelpunkt angebracht. Mit Hilfe
des Abstreifers 110 werden die Gegenstände vom
Drehteller entfernt durch die nicht dargestellte Lichtschranke von
der Aussparung 103 über einen nicht dargestellten
Schacht in die Entnahmevorrichtung 109 überführt.
Diese weist eine Verriegelung 108 auf, die erst beispielsweise
mittels Druck gelöst werden kann, wenn sich die vorab definierte
Anzahl an Gegenständen in der Entnahmevorrichtung 109 befindet.
Die Steuerung und Entriegelung erfolgt dabei über die Lichtschranke.
An der Frontseite können die Gegenstände entnommen
werden. Um zu vermeiden, dass Gegenstände auf den Boden
fallen, wenn z. B. die Bedienperson nicht sämtliche Gegenstände
in der Hand auffangen kann ist an dem erfindungsgemäßen
Spender weiter ein Auffangbehälter 113 angebracht.
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2 zeigt
den Querschnitt des erfindungsgemäßen Spenders
gemäß 1. 2 zeigt
dabei außerdem den unter der schiefen Ebene 112 angeordneten
Elektromotor 106 und den Schacht 117, der die
Aussparung 103 mit der Entnahmevorrichtung 109 verbindet.
Auf der Rückseite des Drehtellers sind Magnete 107 angebracht.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Spender.
Hier bestehen die Mitnehmer aus Formkulissen in Form von 4 Haken 104 und unterhalb
des Drehtellers 101 angeordneten Magneten 107.
Die Haken 104 bestehen aus Metall, in anderen Ausführungsformen
jedoch aus Kunststoff und sind beispielsweise mittels Befestigungselementen wie
Schrauben auf dem Drehteller angeordnet.
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4 zeigt
eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Spenders
wobei die Bezugszeichen wie vorstehend definiert sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4415923
A [0002]
- - JP 11283104 A [0002]
- - US 2256282 A [0002]