DE102008040204A1

DE102008040204A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Transportieren von Produkten mit Linearantrieb

Info

Publication number: DE102008040204A1
Application number: DE102008040204A
Authority: DE
Inventors: Martin Siering; Heinrich Loecht; Alfred Wipf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Syntegon Technology GmbH
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2010-01-14
Also published as: US20100084247A1; US8096409B2; ITMI20091155A1; IT1395727B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Produkten (7), umfassend einen Linearantrieb (2), eine umlaufende Fördereinrichtung (3) mit zwei zueinander parallelen geraden Förderbereichen (3a, 3b) und zwei jeweils ein Ende der geraden Förderbereiche (3a, 3b) verbindenden Kurvenförderbereichen (3c, 3d), und eine Vielzahl von Förderelementen (4), welche entlang der umlaufenden Fördereinrichtung (3) umlaufen und die zu fördernden Produkte (7) entlang zumindest eines Teils der Fördereinrichtung (3) fördern, wobei die Förderelemente (4) entlang einer Führungsbahn (6) geführt sind, wobei der Linearantrieb (2) einen ersten linearen Streckenabschnitt (2a) und einen zweiten linearen Streckenabschnitt (2b) umfasst, welche parallel zu den geraden Förderbereichen (3a, 3b) angeordnet sind, und wobei die Kurvenförderbereiche (3c, 3d) der Fördereinrichtung (3) antriebslos ausgebildet sind.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren von Produkten mit Linearantrieb zwischen einer ersten und einer zweiten Station sowie ein entsprechendes Transportverfahren.
Vorrichtungen zum Transportieren von Produkten sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Neben den bekannten Transportbändern wurden in jüngster Zeit verstärkt auch Linearantriebe als Transportvorrichtungen vorgeschlagen. Beispielsweise aus der EP 1 123 886 A1 ist eine derartige Vorrichtung mit einem Linearantrieb bekannt, bei der eine umlaufende Fördereinrichtung als Linearmotor ausgebildet ist und einzelne Förderelemente jeweils einen Permanentmagneten aufweisen. Dabei umfasst der Linearmotor eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Spulen, welche entlang der gesamten umlaufenden Fördereinrichtung angeordnet sind.
Derartige Transportvorrichtungen werden beispielsweise zur Beschickung von Verpackungsmaschinen, insbesondere horizontalen Schlauchbeutelmaschinen oder Kartonierern mit Stückgütern (Schokoladenriegel, Beutel, Flaschen) verwendet. Zur Transformation eines chaotischen Produktstromes in eine geordnete Produktfolge gibt es dabei grundsätzlich folgende Möglichkeiten. Zum einen kann ein Eintakten mit einer Stauerzeugung ausgeführt werden. Dieses Verfahren kann nur bei staufähigen Produkten, z. B. Flaschen, verwendet werden. Für ein Eintakten derartiger, mit unterschiedlichen Abständen einlaufender Produkte werden vorzugsweise Stau- und Beschleunigungsbänder verwendet. Dabei berühren sich bei der Eintaktung die Produkte mit einem bestimmten Staudruck. Ein Einschieben in die eigentliche Verpackungsmaschine erfolgt dann beispielsweise über eine Fingerkette mit entsprechender Fingerteilung. Alternativ kann auch ein staufreies Eintakten ausgeführt werden, welches sowohl bei nichtstaufähigen als auch bei staufähigen Produkten verwendet werden kann. Die einlaufenden Produkte berühren einander nicht, sondern halten auf einem Band einen gewissen Mindestabstand ein. Mittels hochdynamischer, geschwindigkeitsgeregelter Beschleunigungsbänder werden die Produkte auf den erforderlichen Teilungsabstand relativ zueinander verschoben und dann wieder beispielsweise an eine Fingerkette übergeben. Hierbei sind jedoch viele Übergabestellen erforderlich und es ergibt sich eine große Baulänge. Ferner sind für jede Produktart spezielle Formatteile erforderlich, so dass sich bei einem Produktwechsel ein entsprechender Umrüstbedarf ergibt. Weiterhin können insbesondere glatte Produkte nur stark eingeschränkt gefördert werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren von Produkten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie eine sichere und schonende Produkthandhabung ermöglicht und für eine Vielzahl verschiedener Produkte ohne aufwendige Umrüstarbeiten verwendbar ist. Insbesondere müssen keine aufwendigen, in Abhängigkeit vom Produkt speziellen Formatteile gewechselt werden. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen geringen Platzbedarf auf und ist relativ kostengünstig bereitstellbar. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zum Transportieren einen Linearantrieb aufweist, welcher einen ersten und zweiten linearen Streckenabschnitt umfasst, und welcher an Kurvenförderbereichen nicht angeordnet ist. Erfindungsgemäß kann somit auf die aufwendige Ausgestaltung des Linearantriebs im Kurvenbereich einer umlaufenden Fördereinrichtung verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst die umlaufende Fördereinrichtung, um einzelne Förderelemente von einer zweiten Station (Abgabestation) wieder zu einer ersten Station (Einlaufstation) zurückzuführen. Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ein sehr kleiner Radius im Kurvenbereich der Fördereinrichtung ausgeführt werden, woraus ein sehr kompakter Aufbau resultiert. Da ferner die Kurvenbereiche der umlaufenden Fördereinrichtung antriebslos gestaltet sind, kann die erfindungsgemäße Transportvorrichtung besonders kostengünstig bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß erfolgt ein Transport der einzelnen Förderelemente im Kurvenförderbereich der Fördereinrichtung dabei durch Schieben nachfolgender Förderelemente und/oder durch Ziehen vorauseilender Förderelemente, welche nachfolgende Förderelemente mitziehen.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Vorzugsweise umfassen die Kurvenförderbereiche der Fördereinrichtung jeweils ein umlaufendes, antriebsloses Element. Mit diesem antriebslosen Element werden die Förderelemente vom ersten Linearförderbereich zum zweiten Linearförderbereich übergeben. Besonders bevorzugt umfasst das umlaufende, antriebslose Element im Kurvenförderbereich form- und/oder kraftschlüssige Verbindungseinrichtungen. Über diese Verbindungseinrichtungen kann das umlaufende, antriebslose Element durch die einlaufenden und/oder auslaufenden Förderelemente bewegt werden.
Das umlaufende, antriebslose Element ist vorzugsweise ein umlaufender Riemen oder ein Draht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist jedes Förderelement an einer zu einem benachbarten Förderelement gerichteten Seite ein Verbindungselement für eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung auf. Hierdurch kann eine einfache Verbindung der Förderelemente im Bereich der Kurvenförderbereiche erreicht werden, so dass auf einfache Weise ein Ausschieben bzw. Herausziehen der Förderelemente aus dem Kurvenförderbereich möglich ist. Ein Herausziehen der Förderelemente erfolgt dabei derart, dass wenn ein Förderelement nach Durchlaufen des Kurvenförderbereichs am Anfang des zweiten linearen Streckenabschnitts positioniert ist, dieses Förderelement durch den Linearantrieb bewegt wird und gleichzeitig ein an ihm lösbar befestigtes nachfolgendes Förderelement mitzieht, bis dieses ebenfalls in den Wirkbereich des zweiten linearen Streckenabschnitts gelangt ist.
Besonders bevorzugt umfasst jedes Förderelement ein Magnetelement, um ein benachbartes Förderelement im Kurvenförderbereich magnetisch anzuziehen oder magnetisch abzustoßen. Auch hierdurch kann eine Verbindung zwischen benachbarten Förderelementen bzw. eine Weiterförderung durch magnetische Abstoßkraft realisiert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren von Produkten wird besonders bevorzugt bei Verpackungsmaschinen, insbesondere bei horizontalen Schlauchbeutelmaschinen, verwendet.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Transportieren von Produkten mittels einer Vielzahl von Förderelementen. Die Förderelemente werden dabei entlang einer umlaufenden Fördereinrichtung bewegt, wobei die umlaufende Fördereinrichtung zwei zueinander parallele gerade Förderbereiche und zwei Kurvenförderbereiche, die die geraden Förderbereiche miteinander verbinden, aufweist. Als Antrieb dient dabei ein Linearantrieb. Die Kurvenförderbereiche sind antriebslos ausgebildet und die Förderelemente, welche sich im Kurvenförderbereich befinden, werden durch Schieben von nachfolgenden Förderelementen oder durch Ziehen von vorauseilenden Förderelementen durch den antriebslosen Kurvenförderbereich gefördert. Hierdurch kann somit durch indirekte Förderung der Förderelemente im Bereich der Kurven der Fördereinrichtung eine sichere und kostengünstige Förderung erreicht werden. Ferner wird bevorzugt der zweite gerade Förderbereich, welcher die Förderelemente zur Ausgangsposition zurückfördert, als Puffer verwendet, um eine Anpassung der Anzahl von Förderelementen an schwankende Zahlen von zugeführten Produkten zu ermöglichen.
Zeichnung
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
1 eine schematische Draufsicht einer Transportvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine schematische Draufsicht einer Transportvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
3 eine schematische Draufsicht einer Transportfördervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 eine Transportvorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die erfindungsgemäße Transportvorrichtung 1 einen Linearantrieb 2 mit einem ersten linearen Streckenabschnitt 2a und einem zweiten linearen Streckenabschnitt 2b. Die beiden Streckenabschnitte 2a, 2b sind parallel zueinander angeordnet und weisen die gleiche Länge auf. Weiter umfasst die Transportvorrichtung 1 eine Fördereinrichtung 3 mit einem ersten und einem zweiten geraden Förderbereich 3a, 3b und einen ersten und zweiten Kurvenförderbereich 3c, 3d. Die beiden Kurvenförderbereiche 3c, 3d verbinden die beiden geraden Förderbereiche 3a, 3b. Hierdurch ergibt sich eine umlaufende Fördereinrichtung, an welcher eine Vielzahl von Förderelementen 4 umlaufen kann. Die Förderelemente 4 umfassen jeweils einen Permanentmagneten 5 und einen Schiebefinger 8. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist der Schiebefinger 8 an einer umlaufenden Führungsbahn 6 geführt, wodurch er seine Position relativ zur Fördereinrichtung 3 verändern kann. Wie aus 1 ersichtlich ist, werden die Schiebefinger 8 im Bereich des ersten geraden Förderbereichs 3a nach außen vorgeschoben, um zu verpackende Produkte 7 auf einer linearen Fördereinrichtung 12 zu fördern. Die lineare Fördereinrichtung 12 ist dabei nach einer Einlaufzone 10 angeordnet, in welcher die Produkte 7 mittels eines üblichen umlaufenden Riemenförderers 9 zugeführt werden. Dies ist in 1 durch den Pfeil A angedeutet. Nach der Einlaufzone 10 erfolgt die lineare Fördereinrichtung 12 und anschließend an die Fördereinrichtung 12 ist eine Auslaufzone 11 angeordnet. In der Auslaufzone 11 werden die Produkte mittels einer nicht gezeigten Schlauchbeutelmaschine in eine Schlauchbeutelverpackung 13 verpackt und abgeführt, was durch den Pfeil B angedeutet ist. Der Verpackungsvorgang ist in 1 ebenfalls nur schematisch angedeutet.
Wie somit aus 1 ersichtlich ist, sind in den Kurvenförderbereichen 3c und 3d keinerlei Antriebe vorgesehen. Da die Förderelemente 4 trotzdem durch die Kurvenförderbereiche 3c, 3d gefördert werden müssen, werden diese durch die nachfolgenden Förderelemente, welche sich im ersten Linearförderbereich 3a befinden, durch den Kurvenförderbereich 3c geschoben. Wie aus 1 ersichtlich ist, werden die Förderelemente 4 nämlich in den geraden Förderbereichen 3a, 3b mittels des Linearantriebs 2 in Richtung des Pfeils C bewegt. Dabei dienen die geraden Förderbereiche 3a, 3b auch als Pufferbereiche für die vor der Auslaufzone 11 geförderten Produkte 7 bzw. die sich im Bereich des zweiten geraden Förderbereichs 3b befindlichen leeren Förderelemente 4.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ist dabei wie folgt. Die Produkte 7 kommen über die Einlaufzone 10 in unterschiedlicher Geschwindigkeit und/oder unterschiedlichen Abständen zur Transportvorrichtung 1. Wie aus 1 ersichtlich ist, werden die zugeführten Produkte 7 dabei schon am Ende der Zufuhrbahn 9 durch jeweils ein Förderelement 4 aufgenommen, wobei der Schiebefinger 8 jeweils über eine Auflauframpe 6a nach außen bewegt wird, und mittels des Linearantriebs 2, genauer des ersten linearen Streckenabschnitts 2a, in die Fördereinrichtung 12 zugeführt. Die Fördereinrichtung 12 dient als Pufferbereich, um vor dem Abgeben der Produkte in der Auslaufzone 11 zur Verpackungseinrichtung eine kontinuierliche Zuführung von Produkten 7 sicherzustellen. Nach der Übergabe der Produkte an den Verpackungsteil in der Auslaufzone 11 werden die Schiebefinger 8, wie in 1 gezeigt, wieder zurückgezogen, da an der Führungsbahn 6 eine in Richtung des Linearantriebs 2 gerichtete Ablauframpe 6b vorgesehen ist. Die Förderelemente 4 werden dabei noch vom Linearantrieb angetrieben. Sobald die Führungsbahn 6 in den Kurvenabschnitt geht, ist kein Antrieb mehr für die Förderelemente 4 vorgesehen. Diese werden daher durch die nachdrückenden Förderelemente 4 über den Kurvenförderbereich 3c gefördert. Am Ende des Kurvenförderbereichs 3c beginnt wieder die Wirkung des Linearantriebs 2, wobei die Förderelemente 4 mittels des zweiten linearen Streckenabschnitts 2b weiter gefördert werden können. Am Ende des zweiten linearen Streckenabschnitts 2b in dem Bereich, in welchem die gerade Fördereinrichtung wieder in die Kurvenförderstrecke übergeht, ist wiederum kein Antrieb vorhanden, so dass die in den Kurvenförderbereich 3d einfahrenden Förderelemente 4 wiederum durch die nachrückenden Förderelemente 4 hindurchgeschoben werden. Es sei angemerkt, dass alternativ die Förderelemente 4 auch derart ausgestaltet sein können, dass sie die im Kurvenförderbereich befindlichen Förderelemente durch Ziehen, beispielsweise mittels einer magnetischen Verbindung, aus den Kurvenförderbereichen in die Linearförderbereiche ziehen können.
Somit wird bei der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung 1 ein Umlauf im Kurvenförderbereich passiv realisiert, indem die in den Kurvenförderbereich einlaufenden Förderelemente 4, welche noch vom Linearantrieb 2 angetrieben werden, die sich im Kurvenförderbereich 3c, 3d befindlichen Förderelemente 4 hindurchschieben. Die jeweils ersten Förderelemente im Kurvenförderbereich kommen dann wieder in den Bereich des Wanderfelds des Linearantriebs 2, so dass sie wieder aktiv angetrieben werden können. Somit kann eine Transportvorrichtung mit antriebslosen Kurvenbereichen ausgeführt werden. Hierbei dienen die geraden Förderbereiche 3a, 3b auch als Puffer für die leeren Förderelemente 4 bzw. die zu fördernden Produkte 7. Weiter kann mittels des Linearantriebs 2 in den geraden Förderbereichen 3a, 3b eine aktive Regelung der Förderung ausgeführt werden. Da in den Kurvenbereichen keine Antriebe vorgesehen sind, kann ein besonders kompakter Aufbau ermöglicht werden und insbesondere sind sehr kleine Radien in den Kurven möglich. Ferner resultiert daraus eine große Freiheit für eine Geometrie der Kurvenbereiche, so dass auch verschiedenste Lösungsmöglichkeiten für Maschinen mit beengten Platzbedingungen möglich sind.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 eine Fördervorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist die Transportvorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels an den Kurvenförderbereichen 3c, 3d jeweils einen passiven umlaufenden Riemen 15, 16 auf. An den Riemen sind Hilfsmittel, wie beispielsweise nach außen vorstehenden Elemente vorgesehen, welche mit den Förderelementen 4 in Kontakt kommen. Dadurch werden die Riemen 15, 16 durch die mittels des Linearantriebs 2 angetriebenen Förderelemente 4 ebenfalls bewegt, so dass die Riemen ohne eigenen Antrieb die Förderelemente 4 durch die Kurvenförderbereiche 3c, 3d fördern. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
3 zeigt eine Transportvorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet sind. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei an Stelle der umlaufenden Riemen beim dritten Ausführungsbeispiel Räder 17, 18 zur Umlenkung in den Kurvenförderbereichen 3c, 3d vorgesehen sind. Die Räder 17, 18 weisen ebenfalls keinen eigenen Antrieb auf und haben nach außen vorstehende Elemente, so dass die Räder durch die einlaufenden bzw. auslaufenden Förderelemente 4 angetrieben werden und dadurch die Förderelemente 4 über die Kurvenförderbereiche 3c, 3d fördern. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1123886 A1 [0002]

Claims

Transportvorrichtung zum Transportieren von Produkten (7), umfassend – einen Linearantrieb (2), – eine umlaufende Fördereinrichtung (3) mit zwei zueinander parallelen geraden Förderbereichen (3a, 3b) und zwei jeweils ein Ende der geraden Förderbereiche (3a, 3b) verbindenden Kurvenförderbereichen (3c, 3d), und – eine Vielzahl von Förderelementen (4), welche entlang der umlaufenden Fördereinrichtung (3) umlaufen und die zu fördernden Produkte (7) entlang zumindest eines Teils der Fördereinrichtung (3) fordern, – wobei die Förderelemente (4) entlang einer Führungsbahn (6) geführt sind, – wobei der Linearantrieb (2) einen ersten linearen Streckenabschnitt (2a) und einen zweiten linearen Streckenabschnitt (2b) umfasst, welche parallel zu den geraden Förderbereichen (3a, 3b) angeordnet sind, und – wobei die Kurvenförderbereiche (3c, 3d) der Fördereinrichtung (3) antriebslos ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenförderbereiche (3c, 3d) der Fördereinrichtung (3) jeweils ein umlaufendes, antriebsloses Element umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende, antriebslose Element am Kurvenförderbereich durch die einlaufenden Förderelemente (4) und/oder durch die auslaufenden Förderelemente (4) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende, antriebslose Element formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungseinrichtungen umfasst, welche mit den einlaufenden und/oder auslaufenden Förderelementen in Kontakt bringbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende, antriebslose Element ein Riemen (15, 16) oder ein Rad (17, 18) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Förderelement (4) an seiner zu einem benachbarten Förderelement gerichteten Seite Verbindungselemente für eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Förderelement (4) zumindest ein Magnetelement umfasst, um ein benachbartes Förderelement insbesondere im Kurvenförderbereich (3c, 3d) mittels Magnetkraft anzuziehen oder abzustoßen.
Verpackungsmaschine, insbesondere Schlauchbeutelverpackungsmaschine, umfassend eine Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transportvorrichtung als Zufuhreinheit vor einer Verpackungseinheit angeordnet ist.
Verfahren zum Transportieren von Produkten (7) mittels einer Vielzahl von Förderelementen (4) entlang eines Teilbereichs einer umlaufenden Fördereinrichtung (3) mit zwei zueinander parallelen geraden Förderbereichen (3a, 3b) und zwei Kurvenförderbereichen (3c, 3d), wobei die Förderelemente mittels Linearantrieb (2) angetrieben werden, wobei die Kurvenförderbereiche (3c, 3d) antriebslos ausgebildet sind und Förderelemente (4), welche sich in einem Kurvenförderbereich (3c, 3d) befinden, durch Schieben von nachfolgenden Förderelementen und/oder durch Ziehen von vorauseilenden Förderelementen durch die antriebslosen Kurvenförderbereiche gefördert werden.