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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Veränderung der Ausrichtung von Gegenständen, insbesondere Kartonagenstapeln, auf einem Förderer gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 7.
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Eine Vorrichtung und ein Verfahren dieser Art sind aus der
DE 102 61 551 A1 bekannt, in der eine ganze Reihe von weiteren Druckschriften mit ähnlichen Vorrichtungen erwähnt wird. Um einen Einsatz der Vorrichtung bei hohen Durchsatzraten zu ermöglichen, ohne dass es beim schnellen Drehen der Gegenstände zu einem zum Beispiel beim Palettieren nachteiligen Überdrehen kommt, ist der Drehpositionierer in der
DE 102 61 551 A1 seitlich neben dem Förderer angeordnet, wobei er mehrere oberhalb vom Förderer in den Bewegungspfad der Gegenstände ragende oder bewegbaren abgewinkelte Arme aufweist, die mittels eines steuerbaren Drehantriebs um eine zur Förderebene senkrechte Drehachse gedreht werden, um sie zuerst mit einer von der Drehachse abgewandten Seite der Gegenstände zur Anlage zu bringen und dann die Gegenstände zu drehen. Jedoch ist es dort nur möglich, die Gegenstände entweder auf dem Förderer zu drehen oder sie mittels einer verhältnismäßig komplizierten Drehbewegung durchzulassen. Eine Verschiebung ist hingegen mit dem bekannten Drehpositionierer nicht möglich.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass mit dem Drehpositionierer eine variablere Ausrichtung der Gegenstände auf dem Förderer möglich ist.
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Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass der Drehpositionierer mittels eines steuerbaren Stellantriebs quer zur Förderrichtung des Förderers und parallel zur Förderebene bewegbar ist.
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Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpositionierer quer zur Förderrichtung des Förderers und parallel zur Förderebene bewegt wird, um den Drehpositionierer in den Bewegungspfad oder aus dem Bewegungspfad der Gegenstände zu bewegen und/oder um Gegenstände mittels des Drehpositionierers quer zur Förderrichtung auf dem Förderer zu verschieben.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass sich ein quer zur Förderrichtung des Förderers und parallel zur Förderebene bewegbarer Drehpositionierer nicht nur zum Drehen, sondern auch zum Verschieben von Gegenständen auf dem Förderer eignet. Zudem bietet ein solcher Drehpositionierer auch noch die folgenden Möglichkeiten:
Erstens kann der Drehpositionierer zwischen zwei benachbarten Gegenständen in den Bewegungspfad der Gegenstände auf dem Förderer bewegt werden, um den hinteren der beiden Gegenstände anschließend zu drehen. Auf diese Weise können wahlweise alle oder nur einzelne Gegenstände gedreht werden.
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Zweitens können mittels des Drehpositionierers alle oder nur einzelne Gegenstände quer zur Förderrichtung auf dem Förderer verschoben werden, wobei nach Bedarf entweder zugleich die Drehausrichtung der Gegenstände verändert oder aber beibehalten werden kann.
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Drittens kann der Drehpositionierer quer zur Förderrichtung aus dem Bewegungspfad der Gegenstände heraus bewegt werden, um alle oder nur einzelne Gegenstände ohne eine Drehung und/oder ohne eine Seitwärtsverschiebung durchzulassen.
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Viertens können die Gegenstände mit hoher Präzision so gedreht werden, dass nach der Drehung eine ebene Begrenzungsfläche der Gegenstände genau in Förderrichtung ausgerichtet ist, wodurch selbst bei hohen Durchsatzraten ein Überdrehen von Gegenständen verhindert wird. Dazu werden die Gegenstände während ihrer Drehung quer zur Förderrichtung auf dem Förderer verschoben, vorzugsweise während sie mittels des Drehpositionierers gedreht werden, um sie auf diese Weise im Flächenkontakt mit einer ebenen Anschlagfläche des Drehpositionierers zu halten, bis diese Anschlagfläche parallel zur Förderrichtung ausgerichtet ist.
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Durch die vorangehend genannten Positionierungsmöglichkeiten lassen sich die Gegenstände in Förderrichtung hinter dem Drehpositionierer in einem weitgehend beliebigen Verband gruppieren. Zum Beispiel lassen sich vier rechteckige Gegenstände oder Kartonagenstapel in einem so genannten Kaminverband gruppieren, d. h. einem quadratischen Verband, in dem die benachbarten Gegenstände oder Kartonagenstapel jeweils um 90 Grad gegeneinander verdreht sind und mit einer Schmalseite gegen eine Breitseite eines benachbarten Gegenstands oder Kartonagenstapels anliegen, in dem nach außen in eine Richtung weisende Schmal- und Breitseiten benachbarter Gegenstände oder Kartonagenstapel miteinander fluchten und in dem von den nach innen weisenden Breitseiten der vier Gegenstände oder Kartonagenstapel ein quadratischer Kamin begrenzt wird.
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Außerdem gestatten es die erfindungsgemäßen Maßnahmen, die ankommenden Gegenstände mit einer hohen Fehlertoleranz im Hinblick auf ihre Lage und Drehausrichtung auf dem Förderer genau in der gewünschten Ausrichtung zu positionieren. Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei hohen Durchsatzraten eingesetzt werden.
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Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Angabe ”quer zur Förderrichtung des Förderer bewegbar oder bewegt” verwendet wird, heißt dies, dass die Bewegung eine quer oder senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtete Bewegungskomponente aufweist. Vorzugsweise ist die Bewegung des Drehpositionierers eine zur Förderrichtung senkrechte Linearbewegung, jedoch könnten die Bewegungsrichtung des Drehpositionierers und die Förderrichtung grundsätzlich auch einen Winkel ungleich 90 Grad einschließen, beispielsweise einen Winkel zwischen 60 und 120 Grad. Auch eine nicht-lineare Bewegung des Drehpositionieres entlang einer gekrümmten Bewegungsbahn wäre grundsätzlich möglich.
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Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Angabe ”Förderebene” verwendet wird, so bezeichnet diese Angabe eine ebene Oberseite des Förderers, auf der die Gegenstände vom Förderer transportiert werden.
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Bei den auf dem Förderer transportierten Gegenständen handelt es sich in der Regel um quaderförmiges Stückgut, das zum Teil um 90 Grad gedreht werden soll, wie zum Beispiel Stapel von übereinander liegenden gefalteten Kartonagen, Getränkekisten, Pakete oder Verpackungsbehälter.
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Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Angabe ”Förderer” verwendet wird, dann handelt es sich um einen Förderer mit einer allgemein ebenen Oberseite, auf der die transportierten Gegenstände stehen oder liegen. Beispiele von derartigen Förderern sind Gliederband-, Gurt- oder Kettenförderer mit einem ebenen Obertram oder Rollenbahnen mit angetriebenen Rollen.
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Die Förderer können zum Beispiel Teil eines Transportpfades einer Palettiereinrichtung sein, auf dem die Gegenstände vor dem Palettieren in eine gewünschte Ausrichtung gebracht und/oder zu einem gewünschten Verband gruppiert werden.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Drehpositionierer eine in den Bewegungspfad der Gegenstände auf dem Förderer ragende oder bewegbare Platte mit zwei parallelen ebenen Breitseiten umfasst, von denen eine als Anschlagfläche für die Gegenstände dient. Durch diese Ausgestaltung kann zum einen die Herstellung des Drehpositionierers vereinfacht und zum anderen die Fehlertoleranz im Hinblick auf die Lage und Drehausrichtung der auf dem Förderer ankommenden Gegenstände erhöht werden, weil es nicht erforderlich ist, dass diese an einer bestimmten vorgegebenen Stelle gegen die Anschlagfläche anschlagen. Stattdessen können die Gegenstände sogar gegen einen vertikalen Begrenzungsrand der Anschlagfläche anschlagen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Drehpositionierer lediglich zwei Arme, die nach entgegengesetzten Richtungen über die in der Mitte des Drehpositionierers angeordnete Drehachse überstehen. Mit einem solchen zweiarmigen Drehpositionierer können Gegenstände ohne eine Drehung und/oder eine Verschiebung am Drehpositionierer vorbeigelassen werden, indem die beiden Arme parallel zur Förderrichtung ausgerichtet werden. Anders als bei einem mehrarmigen Drehpositionierer, beispielsweise einem Drehkreuz, muss der Drehpositionierer dazu nur um ein geringes Maß quer zur Förderrichtung aus dem Bewegungspfad der Gegenstände heraus bewegt werden, was insbesondere bei hohen Durchsatzraten von Vorteil ist.
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Um es zu ermöglichen, die auf dem Förderer ankommenden Gegenstände wahlweise, zum Beispiel abwechselnd, im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, umfasst der Drehantrieb zweckmäßig einen elektrischen Antriebsmotor mit umkehrbarer Drehrichtung. Der Antriebsmotor ist ebenso wie ein elektrischer Antriebsmotor des Stellantriebs vorteilhaft ein geregelter Antriebsmotor, so dass die Drehung und die Bewegung des Drehpositionierers quer zur Förderrichtung in inkrementalen Schritten gesteuert und in definierten Drehstellungen angehalten werden kann.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Drehpositionierer zum Drehen eines Gegenstands auf dem Förderer vorteilhaft derart in den Bewegungspfad des Gegenstands bewegt, dass er mit der Förderrichtung einen spitzen Winkel einschließt und dass sich ein Mittel- oder Schwerpunkt des Gegenstands etwa auf die Drehachse des Drehpositionierers zu bewegt. Dadurch wird erreicht, dass der Gegenstand in einem radialen Abstand von der Drehachse und in einem seitlichen Abstand von seinem Mittel- oder Schwerpunkt gegen den Drehpositionierer bzw. gegen eine dem Gegenstand zugewandte Anschlagfläche des Drehpositionierers anschlägt.
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Auf diese Weise ist es gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, die Gegenstände über einen Teil ihres Drehwinkels nur durch die Vorwärtsbewegung des Förderers und die vom Förderer auf die Gegenstände ausgeübten Reibkräfte in Bezug zum stationären Drehpositionierer zu drehen, während sie über einen anderen Teil ihres Drehwinkels durch Drehen des Drehpositionierers gedreht werden.
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Um die gedrehten Gegenstände exakt auszurichten, wenn sie den Drehpositionierer verlassen, wird der letztere zweckmäßig mindestens während eines Teils der Drehung der Gegenstände quer zur Förderrichtung des Förderers bewegt, wobei die Querbewegung vorteilhaft während der Drehung des Drehpositionierer erfolgt. Die Querbewegung wird vorteilhaft erst nach der Drehbewegung eingeleitet, wenn sich der zu drehende Gegenstand um einen vorbestimmten Winkel gedreht hat und im Flächenkontakt mit dem Drehpositionierer bzw. mit dessen Anschlagfläche steht.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Drehpositionierer mit unterschiedlicher Ausrichtung im Bewegungspfad der Gegenstände positioniert wird, wenn diese im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden sollen. In beiden Fällen wird die Ausrichtung so gewählt, dass der Drehpositionierer bzw. dessen Anschlagfläche in Bezug zur Förderrichtung schräg ausgerichtet ist, wobei jedoch je nach Drehrichtung die Anschlagfläche in unterschiedliche Richtungen weist.
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Wenn Gegenstände auf dem Förderer nicht gedreht, sondern nur verschoben werden sollen, beispielsweise um einen seitlichen Versatz zwischen zwei aufeinander folgenden Gegenständen zu erzeugen oder um die beiden Gegenstände hinter dem Förderer nebeneinander anzuordnen, wird der Drehpositionierer bevorzugt in einer zur Förderrichtung parallelen Ausrichtung bis zum Anschlagen gegen einen der Gegenstände in den Bewegungspfad der Gegenstände und dann zusammen mit dem Gegenstand quer zur Förderrichtung weiter bewegt.
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Die gemeinsame Querbewegung des Drehpositionierers und des Gegenstandes findet zweckmäßig nur während des Zeitraums statt, in dem sich ein Mittel- oder Schwerpunkt des Gegenstandes am Drehpositionierer entlang bewegt. Auf diese Weise kann eine ungewollte Drehung des Gegenstandes infolge einer vom Drehpositionierer auf den Gegenstand ausgeübten Querkraft verhindert werden.
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Die Bewegung des Drehpositionierers quer zur Förderrichtung kann programmgesteuert in Abhängigkeit von vorgegebenen Parametern sowie von einem Signal mindestens eines Sensors erfolgen, der die Annäherung eines Gegenstandes auf dem Förderer an den Drehpositionierer erfasst. Bei dem Sensor kann es sich zum Beispiel um eine Lichtschranke handeln, durch die sich die Gegenstände auf dem Förderer bei ihrer Annäherung an den Drehpositionierer hindurch bewegen.
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Demgegenüber wird die Drehung des Drehpositionierers beim Drehen eines Gegenstandes zweckmäßig durch das Signal eines Sensors in unmittelbarer Nähe des Drehpositionierers ausgelöst, wodurch die Drehung erst eingeleitet wird, wenn sich der Gegenstand im Flächenkontakt mit dem Drehpositionierer befindet oder ein solcher Flächenkontakt unmittelbar bevorsteht.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht von Teilen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Veränderung der Ausrichtung von Gegenständen auf einem Förderer;
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die 2a bis 2i zeigen schematische Draufsichten auf die Vorrichtung und den Förderer beim Drehen eines Gegenstandes im Uhrzeigersinn;
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die 3a bis 3i zeigen schematische Draufsichten auf die Vorrichtung und den Förderer beim Drehen eines Gegenstandes entgegen dem Uhrzeigersinn;
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die 4a bis 4h zeigen schematische Draufsichten auf die Vorrichtung und den Förderer beim abwechselnden Drehen von aufeinander folgenden Gegenständen im bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn;
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die 5a bis 5f zeigen schematische Draufsichten auf die Vorrichtung und den Förderer beim Verschieben eines Gegenstandes quer zur Förderrichtung;
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die 6a bis 6c zeigen schematische Draufsichten auf die Vorrichtung und den Förderer beim Durchlassen eines Gegenstandes ohne Drehung und Verschiebung.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 dient zur Veränderung der Ausrichtung von Gegenständen 12 auf einem Förderer 14. Bei den schematisch als Quader (1) bzw. als Rechteck (2 bis 6) dargestellten Gegenständen 12 kann es sich zum Beispiel um Kartonagenstapel handeln, d. h. Stapel aus mehreren, zum Aufrichten von Faltkartons dienenden gestanzten, gefalteten und geklebten Kartonagen, die in einem flach zusammengelegten Zustand übereinander liegen, wobei sie von mindestens einem Umreifungsband zusammengehalten werden.
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Die Kartonagenstapel können auf dem Förderer 14 zum Beispiel zu einer Palettiereinrichtung transportiert werden, wobei sie vor oder in der Palettiereinrichtung zu einem Verband gruppiert und dann von einem Palettierroboter oder Lagenpalettierer lagenweise auf eine Palette umgesetzt werden.
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Bei dem in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Förderer 14 kann es sich um einen Kunststoff-Gliederbandförderer handeln, wie er in der Kartonagenindustrie üblicherweise eingesetzt wird, jedoch kann es sich bei dem Förderer auch um einen Gurtförderer oder einen Rollenförderer mit angetriebenen Rollen handeln. Der Förderer 14 weist eine ebene reibungsarme Oberseite 16 auf, die eine Drehung und Verschiebung der zuvor auf der Oberseite 16 abgesetzten Gegenstände 12 erlaubt, wenn die Gegenstände 12 die Vorrichtung 10 passieren.
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Die auf dem Förderer 14 transportierten, im Umriss rechteckigen Gegenstände 12 werden bei der Übergabe auf den Förderer 14 oder vor ihrem Eintritt in die Vorrichtung 10 so ausgerichtet, dass jeweils zwei Seitenflächen 18, 20 parallel bzw. orthogonal zur Förderrichtung (Pfeil F in 1) ausgerichtet sind. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Gegenstände 12 so ausgerichtet, dass ihre Längsseitenflächen 18 vor einer eventuellen Drehung parallel und nach einer eventuellen Drehung orthogonal zur Förderrichtung F sind. Jedoch kann dies auch umgekehrt sein. Jedoch ist es für die nachfolgend beschriebenen Bewegungsabläufe nicht zwingend notwendig, dass die Gegenstände 12 vor dem Eintritt in die Vorrichtung 10 derart ausgerichtet sind. Gewisse Abweichungen sind unkritisch, weil die Vorrichtung 10 diesbezüglich sehr fehlertolerant ist.
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Wie am besten in 1 dargestellt, umfasst die Vorrichtung 10 eine beiderseits des Förderers 14 auf Stützen 22 abgestützte ortsfeste Traverse 24, die orthogonal zur Förderrichtung F ausgerichtet ist und den Förderer 14 in einem vertikalen Abstand oberhalb der ebenen Oberseite 16 überspannt. Der Abstand ist größer als die Höhe der vom Förderer 14 geförderten Gegenstände 12, so dass sich diese unter der Traverse 24 hindurch bewegen können.
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Die Traverse 24 weist eine Linearführung 26 für einen Schlitten 28 auf, der mit Hilfe eines geregelten Stellantriebs 30 und eines Zahnriementriebs (nicht sichtbar) in Richtung des Doppelpfeils Q in 1 entlang der Traverse 24 vor und zurück und damit orthogonal zur Förderrichtung in eine beliebige Position über dem Förderer 14 verfahren werden kann.
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Der Schlitten 28 trägt einen Drehpositionierer 34, der mittels eines geregelten Drehantriebs 36 und eines Winkelgetriebes um eine zur ebenen Oberseite 16 des Förderers 14 bzw. zur Förderebene senkrechte Drehachse 38 drehbar ist. Wie am besten in 1 dargestellt, umfasst der Drehpositionierer 34 eine bevorzugt aus Leichtmetall hergestellte rechteckige Platte 40, deren entgegengesetzte Breitseitenflächen 42 vertikal ausgerichtet sind. Die Platte 40 ist über eine am oberen Rand der Platte 40 befestigte Halterung 44 drehfest und axial gesichert mit einer Abtriebswelle (nicht sichtbar) des Drehantriebs 36 verbunden, dessen Gehäuse starr mit dem Schlitten 28 verbunden ist. Die Halterung 44 ist oberhalb von der Platte 40 in einem Drehlager 46 gelagert, das starr mit dem Schlitten 28 verbunden ist und dazu dient, die im Betrieb der Vorrichtung 10 von den Gegenständen 12 auf die Platte 40 ausgeübten Querkräfte aufzunehmen und in den Schlitten 28 einzuleiten.
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Außerdem umfasst die Vorrichtung 10 eine Programmsteuerung (nicht dargestellt) mit einer geeigneten Software, mit der der Betrieb der Vorrichtung 10 gesteuert wird. Vor Aufnahme des Betriebs werden in die Software diverse Parameter eingegeben, wie die Geschwindigkeit des Förderers 14, eine Start- und Endposition des Schlittens 28 beim Verfahren entlang der Traverse 24, die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 28 beim Verfahren, eine Start- und Endposition der Platte 40 beim Drehen um die Drehachse 38, die Drehgeschwindigkeit der Platte 40, sowie eventuelle Zeitverzögerungen für die Verfahrbewegung und die Drehung. In der Software wird weiter festgelegt, ob und wie die Ausrichtung einzelner oder sämtlicher Gegenstände 10 mittels des Drehpositionierers 34 geändert werden soll.
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Die Vorrichtung 10 umfasst weiter drei Sensoren, die zur Steuerung des Drehpositionierers 34 und des Schlittens 28 dienen. Der erste Sensor dient dazu, die Annäherung von Gegenständen 12 an die Vorrichtung 10 zu erfassen, und besteht aus einer Lichtschranke (nicht dargestellt), die in Förderrichtung F in einem Abstand vor den Stützen 22 angeordnet ist, wobei ihr Lichtstrahl in einem Abstand über der Oberseite 16 des Förderers 14 parallel zur Förderebene und orthogonal zur Förderrichtung F ausgerichtet ist.
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Der zweite Sensor ist in Förderrichtung F unmittelbar vor der Drehachse 38 des Drehpositionierers 34 auf dem Schlitten 28 angeordnet und besteht aus einem Laser- oder Lichttaster 50, dessen Lichtstrahl von oben nach unten auf die Oberseite 16 des Förderers 14 gerichtet ist. Mit dem zweiten Sensor wird erfasst, wann sich ein in die Vorrichtung 10 eintretender Gegenstand 12, der gedreht werden soll, an eine dem Gegenstand 12 zugewandte Breitseitenfläche 42 der Platte 40 anlegt, die als Anschlagfläche für den Gegenstand 12 dient.
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Der dritte Sensor besteht ebenfalls aus einer Lichtschranke (nicht dargestellt), die in Förderrichtung F in einem Abstand hinter den Stützen 22 angeordnet ist, wobei ihr Lichtstrahl in einem Abstand über der Oberseite 16 des Förderers 14 parallel zur Förderebene und orthogonal zur Förderrichtung ausgerichtet ist. Der dritte Sensor zeigt an, ob ein vom ersten Sensor erfasster Gegenstand 12 die Vorrichtung 10 ordnungsgemäß passiert hat.
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Auf der Grundlage der in die Software eingegebenen Parameter und Anweisungen, sowie auf der Grundlage von Signalen von den drei Sensoren steuert die Programmsteuerung zum einen die Bewegung des Schlittens 28, um diesen durch eine entsprechende Ansteuerung des Stellantriebs 30 quer zur Förderrichtung F in eine gewünschte Stellung zu verfahren, und zum anderen die Drehung des Drehpositionierers 34, um die Platte 40 durch eine entsprechende Ansteuerung des Drehantriebs 36 in eine gewünschte Drehstellung zu drehen.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise der Vorrichtung 10 anhand einiger Bewegungsabläufe unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 näher erläutert:
Die 2a bis 2i und 3a bis 3i zeigen eine Drehung eines Gegenstandes 12 auf dem Förderer 14 um 90 Grad im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn, die wie folgt abläuft:
Wenn sich der Gegenstand 12 in Förderrichtung F an die Vorrichtung 10 annähert, wie in 2a und 3a dargestellt, aktiviert der erste Sensor die Steuerung. Sofern sich der Schlitten 28 zu diesem Zeitpunkt noch nicht im Bewegungspfad der Gegenstände 12 befindet, wird er in eine Position verfahren, in der sich ein Schwer- oder Mittelpunkt der in einer Reihe und mit gleicher Ausrichtung hintereinander ankommenden Gegenstände quer zur Förderrichtung F in der Nähe der Drehachse 38 des Drehpositionierers 34 unter dem Schlitten 28 hindurch bewegt.
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Zudem wird die Platte 40 des Drehpositionierers 34 in die in 2a bzw. 3a dargestellte Drehstellung gedreht, in der ihre beiden Breitseitenflächen 42 mit der Förderrichtung F einen Winkel von etwa 45 Grad einschließen. Diejenige der beiden Breitseitenflächen 42, die dem ankommenden Gegenstand 12 zugewandt ist, wird nachfolgend auch als Anschlagfläche bezeichnet. Die Ausrichtung der Platte 40 hängt davon ab, ob der Gegenstand 12 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden soll.
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In dieser Stellung bewegt sich der Gegenstand 12 weiter auf die Vorrichtung 10 zu, bis er gegen die Platte 40 anschlägt. Bei den Ausführungsbeispielen in den 2 und 3 erfolgt dies mit einer seiner in Förderrichtung F weisenden Ecken, wie in 2c bzw. 3c dargestellt, jedoch kann der Gegenstand 12 auch mit seiner in Förderrichtung F weisenden Seitenfläche 20 gegen eine der vertikalen Kanten der Platte 40 anschlagen, wenn er sehr breit ist.
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Durch die Position der Drehachse 38 nahe dem Bewegungspfad des Schwer- oder Mittelpunkts des ankommenden Gegenstandes 12 sowie durch die schräge Ausrichtung der Platte 40 befindet sich der Anschlagpunkt des Gegenstandes 12 in einem radialen Abstand von der Drehachse 38 und in einem seitlichen Abstand von seinem Mittel- oder Schwerpunkt. Da vom Förderer 14 weiterhin eine in Förderrichtung F wirkende Schubkraft auf den Gegenstand 12 ausgeübt wird, während dieser am Anschlagpunkt von der stationären Platte 40 festgehalten wird, beginnt sich der Gegenstand 12 um seine gegen die Platte 40 anliegende Ecke zu drehen, wie in den 2d bzw. 3d dargestellt.
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Diese Drehung dauert an, bis die zuvor in Förderrichtung F weisende Seitenfläche 20 des Gegenstandes 12 mit der Anschlagfläche der Platte 40 in Flächenkontakt tritt, wie in 2e und 3e dargestellt. Kurz bevor dies der Fall ist, bewegt sich der Gegenstand 12 in den Erfassungsbereich des zweiten Sensors 50. Dessen an die Steuerung übermitteltes Erfassungssignal leitet unmittelbar danach die Drehung der bis dahin stationären Platte 40 ein, wie in 2f und 3f dargestellt. Die Drehrichtung des Drehantriebs 36 wird dabei so gesteuert, dass der Gegenstand 12 die zuvor eingeleitete Drehung in Bezug zur stationären Platte 40 im Wesentlichen ohne Unterbrechung mit gleicher Drehrichtung fortsetzt, wie in den 2f und 2g bzw. 3f und 3g dargestellt. Durch eine entsprechende Ansteuerung des geregelten Drehantriebs 36 wird die Platte 40 zusammen mit dem Gegenstand 12 so lange gedreht, bis ihre Breitseitenflächen 44 parallel zur Förderrichtung F ausgerichtet sind, wie in 2g und 3g dargestellt.
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Nach dem Beginn der Drehung leitet die Steuerung zudem eine Bewegung des Schlittens 28 in Richtung des unter der Traverse 24 befindlichen Gegenstandes 12 ein, um die im Flächenkontakt mit dem Gegenstand 12 befindliche Platte 40 zusammen mit diesem quer zur Förderrichtung F auf dem Förderer 14 zu verschieben, wie ebenfalls in den 2f und 2g bzw. 3f und 3g dargestellt.
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Wie in den 2g bis 2i bzw. 3g bis 3i dargestellt, wird die Verschiebung durch eine entsprechende Ansteuerung des geregelten Stellantriebs 30 nur so lange aufrechterhalten, bis sich die nach der Drehung des Gegenstandes 12 in Förderrichtung F weisende Seitenfläche 18 an der hinteren Kante der Platte 40 vorbei bewegt, wie in 2g dargestellt, höchstens jedoch so lange, bis sich der Mittel- oder Schwerpunkt des Gegenstands 12 der in Förderrichtung F weisenden hinteren Kante der Platte 40 nähert.
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Durch die Verschiebung wird erreicht, dass die gegen die Anschlagfläche 42 anliegende Seitenfläche 20 des Gegenstandes 12 nach dessen Drehung genau in Förderrichtung F ausgerichtet ist und ein Überdrehen verhindert wird.
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Nachdem die Dreh- und Verschiebebewegung abgeschlossen sind und der Gegenstand 12 den als Lichtschranke ausgebildeten dritten Sensor passiert hat, gibt die Steuerung die gewünschte Positionierung des nächsten Gegenstandes 12 auf dem Förderer 14 vor. Dabei kann es sich zum Beispiel wieder um eine Drehung in derselben Richtung entsprechend den 2a bis 2i oder um eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung handeln, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 4a bis 4h beschrieben wird. Von diesen Figuren entsprechen die 4a bis 4d den 2a bis 2i und werden daher nicht noch einmal erläutert.
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Um den nachfolgenden Gegenstand 12 auf dem Förderer 14 mit entgegengesetzter Drehrichtung zu drehen, wird zum einen der Schlitten 28 in Bezug zu der in 4a dargestellten Position leicht in eine Position versetzt, in der er in Bezug zu einer zur Förderrichtung F parallelen Geraden durch die Schwer- oder Mittelpunkte der ankommenden Gegenstände spiegelsymmetrisch zu der Position in 4a angeordnet ist. Zum anderen wird die Platte 40 aus der in 4d dargestellten Drehstellung um einen solchen Winkel gedreht, dass sie anschließend in Bezug zu einer zur Förderrichtung F parallelen Geraden durch die Drehachse 38 spiegelsymmetrisch zu der Drehstellung in 4a angeordnet ist, wie in 4e dargestellt. Der weitere Ablauf entspricht den 3c bis 3i und soll daher hier nicht mehr beschrieben werden.
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Die 5a bis 5f zeigen einen Bewegungsablauf, bei dem ein Gegenstand 12 ohne Drehung auf dem Förderer 14 orthogonal zur Förderrichtung F verschoben wird, während es sich unter der Traverse 24 hindurch bewegt. Wie in 5a dargestellt, wird dazu der Schlitten 28 vor der Ankunft des Gegenstandes 12 so positioniert, dass sich die Drehachse 38 der Platte 40 außerhalb des Bewegungspfades des Gegenstandes 12 befindet.
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Außerdem wird die Platte 40 so gedreht, dass sie parallel zur Förderrichtung F ausgerichtet ist. Die Verschiebebewegung wird von der Steuerung nach Erhalt des Signals vom zweiten Sensor 50 eingeleitet, und zwar mit einer von den Abmessungen des Gegenstandes 12 in Förderrichtung F abhängigen Zeitverzögerung, nachdem sich der Schwer- oder Mittelpunkt des Gegenstandes 12 an der vorderen Kante der Platte 40 vorbeibewegt, wie in 5c dargestellt. Die Verschiebebewegung wird beendet, sobald der Gegenstand 12 die gewünschte Verschiebestellung erreicht hat, jedoch noch bevor sich der Schwer- oder Mittelpunkt des Gegenstandes an der in Förderrichtung F weisenden hinteren Kante der Platte 40 vorbeibewegt, wie in 5e dargestellt. Anschließend wird der Gegenstand 12 vom Förderer 14 an der stationären Platte 40 entlang bewegt, bis er diese passiert hat, wie in 5f dargestellt. Während des gesamten Vorgangs bleibt die Platte 40 in ihrer zur Förderrichtung parallelen Drehstellung.
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Die 6a bis 6c zeigen den Bewegungsablauf, wenn ein Gegenstand 12 ohne Drehung und Seitwärtsverschiebung durch die Vorrichtung 10 durchgelassen wird. In diesem Fall wird der Schlitten 28 quer zur Förderrichtung F in eine Stellung bewegt, in der sich die Platte 40 außerhalb des Bewegungspfades des Gegenstandes 12 befindet. Der Schlitten 28 bleibt in dieser Stellung, während sich der Gegenstand 12 auf dem Förderer an der parallel zur Förderrichtung F ausgerichteten Platte 40 vorbei bewegt.
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Durch Kombinieren der zuvor beschriebenen Bewegungsabläufe können beispielsweise vier auf dem Förderer 14 aufeinander folgende Gegenstände 12 auf einem in Förderrichtung F hinter dem Förderer angeordneten Querförderer (nicht dargestellt), der eine mit der Oberseite 16 des Förderers fluchtende Oberseite aufweist, in einem Kaminverband positioniert werden, d. h. einem quadratischen Verband, in dem die benachbarten Gegenstände 12 jeweils um 90 Grad gegeneinander verdreht sind, mit einer Schmalseite gegen eine Breitseite eines benachbarten Gegenstandes 12 anliegen, die nach außen in eine Richtung weisenden Schmal- und Breitseiten benachbarter Gegenstände 12 miteinander fluchten und von den nach innen weisenden Breitseiten der vier Gegenstände 12 ein quadratischer Kamin begrenzt wird.
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Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der erste Gegenstand 12 im Uhrzeigersinn um 90 Grad gedreht und auf dem Förderer leicht nach links verschoben wird, wie in den 4a bis 4d dargestellt, dass der zweite Gegenstand 12 ohne Drehung leicht nach rechts verschoben wird, bis seine Breitseite mit der einen Schmalseite des ersten Gegenstandes 12 fluchtet, dass der dritte Gegenstand 12 ohne Drehung leicht nach links verschoben wird, wie in den 5a bis 5f dargestellt, und dass der vierte Gegenstand 12 entgegen dem Uhrzeigersinn um 90 Grad gedreht und auf dem Förderer 14 leicht nach rechts verschoben wird, wie in den 4e bis 4h dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10261551 A1 [0002, 0002]
