DE102014109157A1

DE102014109157A1 - Vorrichtung zum Transport von Gegenständen

Info

Publication number: DE102014109157A1
Application number: DE102014109157.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd von Birgelen; Markus Jenkel; Werner Seiche
Original assignee: SIG Technology AG
Current assignee: SIG Combibloc Services AG
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2015-12-31
Also published as: BR112016030754A2; RU2017102619A; AU2015282799A1; CN106573731A; EP3160874A1; WO2016001027A1; US20170183163A1; MX2016016894A; JP2017527502A

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung (1', 1'') zum Transport von Gegenständen, insbesondere zum Transport von Verpackungen für Nahrungsmittel, umfassend: wenigstens zwei drehbar gelagerte Räder (2, 3) zum Antrieb und/oder zur Umlenkung eines Transportbandes, ein geschlossenes Transportband (4', 4''), und mehreren Zellen (5', 5'') zur Aufnahme der zu transportierenden Gegenstände, wobei die Zellen (5', 5'') mit dem Transportband (4', 4'') verbunden sind und ihre Zellenmittelpunkte einen geschlossenen Transportweg (6', 6'') definieren, und wobei das Transportband (4', 4'') derart um die Räder (2, 3) herumgeführt ist, dass der Transportweg (6', 6'') im Bereich der Räder (2, 3) jeweils einen etwa kreisförmigen Wegabschnitt (B, D) umfasst und im Bereich zwischen den Rädern (2, 3) jeweils einen etwa geraden Wegabschnitt (A, C) umfasst. Störende Beschleunigungen der zu transportierenden Gegenstände insbesondere an Übergängen zwischen geraden Wegabschnitten (A, C) und kreisförmigen Wegabschnitten (B, D) sollen weiter verringert werden durch Mittel (8, 13) zur Veränderung der Krümmung des Transportweges (6', 6'') im Bereich zwischen wenigstens einem geraden Wegabschnitt (A, C) und wenigstens einem kreisförmigen Wegabschnitt (B, D).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Gegenständen, insbesondere zum Transport von Verpackungen für Nahrungsmittel, umfassend: wenigstens zwei drehbar gelagerte Räder zum Antrieb und/oder zur Umlenkung eines Transportbandes, ein geschlossenes Transportband, und mehreren Zellen zur Aufnahme der zu transportierenden Gegenstände, wobei die Zellen mit dem Transportband verbunden sind und ihre Zellenmittelpunkte einen geschlossenen Transportweg definieren, und wobei das Transportband derart um die Räder herumgeführt ist, dass der Transportweg im Bereich der Räder jeweils einen etwa kreisförmigen Wegabschnitt umfasst und im Bereich zwischen den Rädern jeweils einen etwa geraden Wegabschnitt umfasst.
Die Erfindung betrifft zudem die Verwendung einer derartigen Vorrichtung bei der Abfüllung von Nahrungsmitteln.
Aus der Praxis sind zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren bekannt, mit denen Gegenstände transportiert werden können. Weit verbreitet sind Transporteinrichtungen, bei denen ein umlaufender Transportriemen oder ein umlaufendes Transportband eingesetzt werden. Derartige Transportvorrichtungen haben den Vorteil, dass der Transportriemen bzw. das Transportband sowohl zur Aufnahme der zu transportierenden Gegenstände als auch zur Übertragung der Antriebskräfte eingesetzt werden können. Die zu transportierenden Gegenstände können entweder direkt auf den Transportriemen bzw. das Transportband aufgelegt werden oder durch „Zellen” oder „Taschen” fortbewegt werden, die an dem Transportriemen oder dem Transportband befestigt sind.
Viele Transportvorrichtungen umfassen mehrere Transportriemen bzw. Transportbänder, die beispielsweise in Transportrichtung gesehen hintereinander angeordnet sein können. Dies ermöglicht den Transport über große Distanzen sowie eine einfache Änderung der Transportrichtung.
Bei empfindlichen Gegenständen, beispielsweise Nahrungsmitteln, werden besondere Anforderungen an die sie transportierenden Transportvorrichtungen gestellt. Insbesondere sollen hohe Beschleunigungen verhindert werden, die zu Beschädigungen der Nahrungsmittel oder ihrer Verpackungen führen können. Bei der Abfüllung von Nahrungsmitteln stellt sich zudem das Problem, dass zu hohe Beschleunigungen dazu führen können, dass die in die Verpackungen gefüllten Inhalte wieder aus den noch nicht verschlossenen Verpackungen herausgeworfen werden und die Abfüllanlage verunreinigen. Dieses Problem tritt insbesondere bei flüssigen Nahrungsmitteln wie Fruchtsäften, Milch oder Joghurt auf.
Bei Transportvorrichtungen werden allgemein hohe Betriebsgeschwindigkeiten angestrebt, so dass ein langsamerer Betrieb zur Absenkung der störenden Beschleunigungen nicht in Frage kommt. Stattdessen sollen die Beschleunigungen auf andere Weise verringert werden. Aus grundlegenden Gesetzen der Mechanik folgt, dass Beschleunigungen immer dann auftreten, wenn sich die Richtung oder der Betrag der Transportgeschwindigkeit ändert.
Transporteinrichtungen mit Transportbändern bzw. Transportriemen weisen oftmals einen Transportweg auf, der im Bereich des freien Verlaufs der Transportbänder bzw. Transportriemen mehrere gerade Wegabschnitte umfasst und im Bereich der Umlenkung der Transportbänder bzw. Transportriemen mehrere kreisförmige Wegabschnitte umfasst. Bei einer translatorischen Bewegung entlang der geraden Wegabschnitte tritt bei konstanter Transportgeschwindigkeit keine Beschleunigung auf. Bei einer rotierenden Bewegung entlang der kreisförmigen Wegabschnitte tritt jedoch selbst bei konstanter (Winkel-)Geschwindigkeit eine Beschleunigung auf, da sich die Richtung der Geschwindigkeit im Bereich dieser Wegabschnitte stetig ändert. Die Beschleunigungen im Bereich der kreisförmigen Wegabschnitte können dadurch auf ein verträgliches Maß begrenzt werden, dass ein ausreichend großer Radius gewählt wird.
Als besonders problematisch haben sich die Übergänge von den geraden Wegabschnitten zu den kreisförmigen Wegabschnitten und umgekehrt von den kreisförmigen Wegabschnitten zu den geraden Wegabschnitten herausgestellt. Typischerweise sind „tangentiale” Übergänge zwischen den geraden Wegabschnitten und den kreisförmigen Wegabschnitten vorhanden, da sich diese Art von Übergängen automatisch einstellt, wenn ein Transportband oder ein Transportriemen um zwei (oder mehr) Antriebs- oder Umlenkräder gespannt wird. Tangentiale Übergänge sind zwar konstruktiv besonders einfach zu erzeugen; sie haben jedoch den Nachteil, dass die zu transportierenden Gegenstände im Bereich der tangentialen Übergänge eine hohe Beschleunigung erfahren. Dies liegt an einer sprunghaften Veränderung der Krümmung, die im Bereich der geraden Wegabschnitte Null beträgt und im Bereich der kreisförmigen Wegabschnitte einen konstanten Wert einnimmt. Ein tangentialer Übergang von einem geraden Wegabschnitt zu einem kreisförmigen Wegabschnitt führt also zu einem sprunghaften Anstieg der Krümmung des Transportweges während ein tangentialer Übergang von einem kreisförmigen Wegabschnitt zu einem geraden Wegabschnitt zu einem sprunghaften Abfall der Krümmung des Transportweges führt. In beiden Fällen führt die sprunghafte Veränderung der Krümmung zu hohen Beschleunigungen und somit zu ruckartigen Belastungen.
Das Phänomen von hohen Beschleunigungen an „tangentialen” Übergängen zwischen geraden Wegabschnitten und kreisförmigen Wegabschnitten ist als solches bekannt und hat im Bereich des Straßenbaus und des Schienenbaus zu unterschiedlichen konstruktiven und planerischen Lösungen geführt. Eine Lösung besteht darin, einen so genannten „Übergangsbogen” („Track transition curve”) als Verbindungselement zwischen dem geraden Wegabschnitt und dem kreisförmigen Wegabschnitt vorzusehen. Der Übergangsbogen weist – anders als Geraden und Kreisbögen – keinen konstanten Krümmungsradius, sondern einen veränderlichen Krümmungsradius auf. Durch einen Übergangsbogen kann daher ein „sanfter” Übergang zwischen einer Geraden und einem Kreisbogen erreicht werden. Für die genaue geometrische Gestaltung der Übergangsbögen sind unterschiedlichen Lösungen bekannt.
Das Prinzip von Übergangsbögen ist auch bereits auf das Gebiet von Abfüllanlagen für Nahrungsmittel übertragen worden. In der US 3,771,574 A wird beispielsweise eine Füllmaschine mit einem Übergangsbogen beschrieben. Die dort beschriebene Lösung sieht vor, dass die zu transportierenden Behälter, bei denen es sich um Dosen handelt, zunächst durch eine rotierende Förderschnecke an ein erstes, kleines Transportrad mit Taschen übergeben werden. Anschließend werden die Dosen von dem kleinen Transportrad an ein zweites, größeres Transportrad übergeben, das ebenfalls Taschen zur Führung der Dosen aufweist. Beide Transporträder weisen außen angeordnete, umlaufende Führungsschienen auf, die das Herausrutschen der Dosen aus den Taschen verhindern sollen. Das große Transportrad übergibt die Dosen schließlich an ein gerade verlaufendes Transportband, welches gleichermaßen Taschen zur Führung der Dosen aufweist.
Beim Übergang zwischen dem zweiten Transportrad und dem Transportband sollen die Dosen einer Übergangskurve mit einer sich verändernden Krümmung folgen. Dies soll dadurch erreicht werden, dass die Führungsschiene, die zunächst eine auf das große Transportrad abgestimmte, konstante Krümmung aufweist, ihre Krümmung vergrößert, so dass sich die Dosen nicht mehr entlang einer Kreisbahn mit konstantem Radius, sondern auf einer Kurve mit größer werdendem Radius bewegen und schließlich an das Transportband übergeben werden. Hierzu ist das Transportband relativ zu dem zweiten Transportrad nicht tangential, sondern nach außen versetzt angeordnet.
Die in der US 3,771,574 A beschriebene Lösung hat den Vorteil, dass mit der Übergangskurve im Bereich des Übergangs zwischen dem zweiten Transportrad und dem Transportband ein im Hinblick auf die theoretisch auftretenden Beschleunigungen optimierter Transportweg vorgesehen ist. Nachteilig ist jedoch die Tatsache, dass die Dosen an dem Übergang von einer Kreisbahn zu einer Geraden auch von einem Transportmittel (dem zweiten Transportrad) an ein anderes Transportmittel (das Transportband) übergeben werden sollen. Dies führt in der Praxis dazu, dass die Dosen im Moment der Übergabe aufgrund von Vibrationen oder Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen beiden Transportmitteln auch weiterhin unerwünschten Beschleunigungen ausgesetzt sind. Denn im Bereich der Übergangskurve entfernt sich die Führungsschiene von dem Transportrad, was dazu führt, dass die Dosen bei konstanter Winkelgeschwindigkeit aufgrund des zunehmenden Radius eine zunehmende Bahngeschwindigkeit aufweisen und somit einer unerwünschten Beschleunigung in Transportrichtung ausgesetzt sind. Zudem ist die zunehmende Bahngeschwindigkeit kaum exakt auf die konstante Geschwindigkeit der Taschen des Transportbandes abzustimmen, so dass auch bei der Übergabe der Dosen vom zweiten Transportrad an das Transportband die Gefahr von ruckartigen Belastungen besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene und zuvor näher dargestellte Vorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass störende Beschleunigungen der zu transportierenden Gegenstände insbesondere an Übergängen zwischen geraden Wegabschnitten und kreisförmigen Wegabschnitten weiter verringert werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 gelöst durch Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportweges im Bereich zwischen wenigstens einem geraden Wegabschnitt und wenigstens einem kreisförmigen Wegabschnitt.
Die Vorrichtung zeichnet sich zunächst durch wenigstens zwei drehbar gelagerte Räder zum Antrieb und/oder zur Umlenkung eines Transportbandes aus. Die Räder dienen also dazu, das Transportband anzutreiben und/oder umzulenken, wobei der Antrieb beispielsweise kraftschlüssig oder formschlüssig, insbesondere durch eine Verzahnung, erfolgen kann. Vorzugsweise sind die Räder kreisförmig gestaltet. Zudem ist bei der Vorrichtung ein geschlossenes Transportband vorgesehen, worunter beispielsweise auch Transportriemen oder Transportketten verstanden werden. Mit einem geschlossenen Transportband ist ein umlaufendes Transportband ohne Anfang und Ende, also ein „endloses” Transportband gemeint. Weiterhin umfasst die Vorrichtung mehrere Zellen zur Aufnahme der zu transportierenden Gegenstände. Die Gegenstände können zum Transport beispielsweise in die Zellen gestellt, geklemmt oder eingehängt werden. Zur Bewältigung plötzlich auftretender Beschleunigungen ist es zudem von besonderem Vorteil, wenn die Gegenstände derart in den Zellen fixiert sind, dass sie im Normalbetrieb der Vorrichtung auf zumindest einem Abschnitt des Transportweges keine Relativbewegung gegenüber der Zelle ausüben können. Im Falle des Transports von Verpackungen für Nahrungsmittel handelt es sich bei diesem Abschnitt vorzugsweise um den Abschnitt zwischen Beendigung des Füllvorgangs und Schließen der Verpackung, da dies der Bereich ist, in dem die Gegenstände am empfindlichsten auf plötzliche oder ruckartige Beschleunigungen reagieren. Die Zellen der Vorrichtung sind mit dem Transportband verbunden. Da die Zellenmittelpunkte etwa den Mittelpunkten, insbesondere den Schwerpunkten, der transportierten Gegenstände entsprechen, entspricht eine durch die Zellenmittelpunkte aller Zellen verlaufende Strecke etwa dem Transportweg der transportierten Gegenstände. In der praktischen Anwendung treffen die Schwerpunkte der transportierten Gegenstände zwar nicht immer exakt mit den Zellenmittelpunkten zusammen; oftmals liegen sie jedoch lotrecht unter oder über den Zellenmittelpunkten. In diesem Fall ist der vertikale Versatz zwischen den Schwerpunkten der transportierten Gegenstände und den Zellenmittelpunkten für den Verlauf des Transportweges mathematisch unerheblich. Die Schwerpunkte der transportierten Gegenstände können auch in horizontaler Richtung geringfügig von den Zellenmittelpunkten abweichen. Dies kann beispielsweise aufgrund einer Neigung der transportierten Gegenstände oder aufgrund einer Bewegung der Inhalte der transportierten Gegenstände auftreten (z. B. Verpackungen mit flüssigem Inhalt). Diese Abweichungen sind jedoch so gering, dass sie vernachlässigbar sind. Die Zellenmittelpunkte bestimmen bzw. definieren daher den Transportweg. Mit einem geschlossenen Transportweg ist ein umlaufender Transportweg ohne Anfang und Ende, also ein „endloser” Transportweg gemeint. Bei der Vorrichtung ist das Transportband derart um die Räder herumgeführt, dass der Transportweg im Bereich der Räder jeweils einen etwa kreisförmigen Wegabschnitt umfasst und im Bereich zwischen den Rädern jeweils einen etwa geraden Wegabschnitt umfasst.
Die Vorrichtung umfasst erfindungsgemäß ein Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportweges im Bereich zwischen wenigstens einem geraden Wegabschnitt und wenigstens einem kreisförmigen Wegabschnitt. Durch eine Veränderung der Krümmung soll insbesondere ein gleichmäßiger Übergang zwischen der Krümmung des kreisförmigen Wegabschnittes und der (nicht vorhandenen) Krümmung des geraden Wegabschnittes erreicht werden. Die Krümmung des Transportweges kann auf unterschiedliche Weise verändert bzw. beeinflusst werden. Da die Gegenstände bei der beschriebenen Vorrichtung in Zellen transportiert werden, bestimmt der Weg der Zellen auch den Transportweg der transportierten Gegenstände. Der Weg der Zellen kann entweder dadurch beeinflusst werden, dass die Zellen ihren Abstand relativ zu dem Transportband ändern, an dem sie befestigt sind. Alternativ oder zusätzlich kann der Weg der Zellen dadurch beeinflusst werden, dass die Lage bzw. der Verlauf des Transportbandes selbst geändert wird. Durch eine gezielte Veränderung der Krümmung des Transportweges im Bereich zwischen wenigstens einem geraden Wegabschnitt und wenigstens einem kreisförmigen Wegabschnitt kann insbesondere ein sprunghafter Anstieg der Krümmung oder ein sprunghafter Abfall der Krümmung verhindert werden, die beispielsweise bei einem tangentialen Übergang zwischen geraden und kreisförmigen Wegabschnitten auftreten.
Nach einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann diese Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportweges im Bereich zwischen jedem geraden Wegabschnitt und jedem kreisförmigen Wegabschnitt umfassen. Durch diese Ausgestaltung werden sprunghafte Veränderungen der Krümmung des Transportweges und damit verbundene Beschleunigungen der transportierten Gegenstände nicht nur an besonders kritischen Übergängen, sondern an jedem Übergang zwischen geraden und kreisförmigen Wegabschnitten wirksam verhindert. Dies hat beispielsweise den Effekt, dass die Vorrichtung auch für den Transport von besonders empfindlichen Gegenständen, beispielsweise Nahrungsmitteln, eingesetzt werden kann.
Eine weitere Ausbildung der Vorrichtung zeichnet sich aus durch Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportbandes im Bereich zwischen wenigstens einem geraden Wegabschnitt und wenigstens einem kreisförmigen Wegabschnitt. Dieser Ausbildung liegt die Idee zugrunde, den Transportweg der transportierten Gegenstände – der durch den Weg der Zellen bestimmt wird – indirekt durch eine Veränderung des Verlaufes des Transportbandes zu verändern bzw. zu beeinflussen. Dies ist möglich, da die Zellen mit dem Transportband verbunden sind und eine Bewegung des Transportbandes daher recht einfach auf die Zellen übertragen werden kann. Diese Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, dass die Zellen starr mit dem Transportband verbunden sein können und relativ zu dem Transportband ihre Lage nicht ändern müssen.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung ist gekennzeichnet durch Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportbandes im Bereich zwischen jedem geraden Wegabschnitt und jedem kreisförmigen Wegabschnitt. Auch durch diese Ausgestaltung werden sprunghafte Veränderungen der Krümmung des Transportweges und damit verbundene Beschleunigungen der transportierten Gegenstände nicht nur an besonders kritischen Übergängen, sondern an jedem Übergang zwischen geraden und kreisförmigen Wegabschnitten wirksam verhindert. Dies hat beispielsweise den Effekt, dass die Vorrichtung auch für den Transport von besonders empfindlichen Gegenständen, beispielsweise Nahrungsmitteln, eingesetzt werden kann.
Nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass das Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportbandes als Keilelement ausgebildet ist. Ein keilförmiges Element ist besonders einfach herstellbar und ist aufgrund seiner Form für den Einsatz im Bereich der Übergänge von geraden zu kreisförmigen Wegabschnitten besonders geeignet. Denn der spitze Winkel des Keilelementes kann besonders einfach zwischen eines der Räder und das um dieses Rad laufende Transportband geschoben werden, um das Transportband von dem Rad wegzuführen und dem Transportband einen anderen – der Form des Keilelementes entsprechenden – Verlauf zu geben. Hierzu wird das Keilelement vorzugsweise ortsfest dicht vor dem rotierenden Rad montiert, so dass das Transportband über das Keilelement geführt wird und auf diesem abgleitet. Vorzugsweise ist das Keilelement lösbar mit der Vorrichtung verbunden, so dass es einfach austauschbar ist. Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn das Keilelement verschlissen ist oder wenn ein Keilelement mit einer anders geformten Außenseite eingesetzt werden soll, um dem auf der Außenseite abgleitenden Transportband einen anderen Verlauf zu geben. Das Keilelement ist bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere aus PEEK (Polyetheretherketon), POM (Polyoxymethylen), PETP (Polyethylenterephthalat) oder anderen für Gleitführungen geeigneten Werkstoffen hergestellt.
Zu dieser Ausbildung wird weiter vorgeschlagen, dass das Keilelement eine dem Rad zugeordnete Innenseite und eine dem Transportband zugeordnete Außenseite aufweist. Keilförmige Elemente weisen in der Regel zwei Seitenflächen auf. Durch die flächige Gestaltung des Keilelementes kann eine Seitenfläche (die Innenseite) dem Rad zugeordnet werden und ihre Form der Form und Krümmung des Rades angepasst werden. Auf diese Weise kann das Keilelement besonders präzise und dicht vor dem Rad angeordnet werden; zudem wird eine versehentlich Fehlmontage des Keilelementes an einem Rad mit einer anderen Krümmung verhindert. Zudem kann durch die flächige Gestaltung des Keilelementes die andere Seitenfläche (die Außenseite) dem Transportband zugeordnet werden und ihre Form und Krümmung an den durch das Transportband einzunehmenden Verlauf angepasst werden.
Im Hinblick auf das Keilelement sieht eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung vor, dass die Außenseite des Keilelementes eine in Richtung des Transportweges monoton steigende Krümmung oder eine in Richtung des Transportweges monoton fallende Krümmung aufweist. Insbesondere kann die Krümmung streng monoton steigend bzw. streng monoton fallend sein. Auf diese Weise kann auch das auf der Außenseite des Keilelements abgleitende Transportband eine monoton steigende Krümmung oder monoton fallende Krümmung einnehmen. Durch einen monotonen Anstieg bzw. einen monotonen Abfall der Krümmung kann auf einer kurzen Strecke ein besonders gleichmäßiger Übergang zwischen unterschiedlichen Krümmungen erreicht werden, beispielsweise zwischen der Krümmung im Bereich eines kreisförmigen Wegabschnittes und der (nicht vorhandenen) Krümmung im Bereich eines geraden Wegabschnittes.
In weiterer Ausbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Außenseite des Keilelementes an der einen Seite eine dem Transportweg im Bereich eines der kreisförmigen Wegabschnitte entsprechende Krümmung aufweist und an der anderen Seite keine Krümmung aufweist. Durch diese Gestaltung wird ein sprungfreier und somit besonders gleichmäßiger Übergang der Krümmung zwischen einem kreisförmigen Wegabschnitt und einem geraden Wegabschnitt erreicht. Mit anderen Worten kann ein Keilelement für den Einsatz bei einem Rad mit einem bestimmten Radius bzw. einer bestimmten Krümmung optimiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Außenseite des Keilelementes in Richtung des Transportweges eine Länge im Bereich zwischen 100 mm und 700 mm, insbesondere zwischen 100 mm und 500 mm aufweist. Eine in diesem Bereich liegenden Länge der Außenseite des Keilelementes stellt einen guten Kompromiss zwischen einer kompakten Bauweise (kurze Länge) und einer besonders langsamen Veränderung der Krümmung (große Länge) dar. Die Länge der Außenseite des Keilelementes kann aufgrund seiner Form, die in grober Näherung einem Kreisbogen entspricht, auch durch einen Winkelbereich definiert werden, der um den Mittelpunkt des Rades verläuft, vor dem das Keilelement montiert ist. Der Winkelbereich kann im Bereich zwischen 10° und 30° liegen
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Außenseite des Keilelementes die Form einer Kurve aufweist, deren Krümmung proportional zu ihrer Länge ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Außenseite des Keilelementes die Form einer Kurve aufweist, deren Krümmung an jeder Stelle proportional zu der bis zu diesem Punkt zurückgelegten Wegstrecke entlang der Kurve ist. Derartige Kurven werden in der Mathematik auch als „Klothoide” bezeichnet. Klothoide haben die Eigenschaft, dass ihr Krümmungsverlauf linear zunimmt (κ(s) = a·s; κ = Krümmung, a = Parameter, s = bis zu diesem Punkt der Funktion zurückgelegter Wegabschnitt (Bogenlänge)). Da die Form der Außenseite des Keilelementes auch den Verlauf des Transportweges im Bereich des Keilelementes bestimmt, kann durch eine Klothoide ein linear Anstieg bzw. ein linearer Abfall der Krümmung des Transportweges im Bereich zwischen einem geraden Wegabschnitt und einem kreisförmigen Wegabschnitt erreicht werden. Die Veränderung der Krümmung über die gesamte Weglänge ((κ(s = L) – (κ(s = 0))·L; L = Gesamtlänge der Kurve) kann im Bereich zwischen 0,05 und 1,00 liegen.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Außenseite des Keilelementes die Form einer Kurve aufweist, deren Krümmung proportional zu ihrem Drehwinkel ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Außenseite des Keilelementes die Form einer Kurve aufweist, deren Krümmung an jeder Stelle proportional zu ihrem Drehwinkel bis zu dieser Stelle ist. Die Beschreibung der Kurve in Abhängigkeit eines Drehwinkels bietet sich vorliegend an, weil das Keilelement vor einem kreisförmigen Körper, nämlich einem der Räder, montiert ist, so dass die Außenseite des Keilelementes in grober Näherung als Kreisbogen und der Mittelpunkt des Rades als Kreismittelpunkt betrachtet werden kann. Derartige Kurven werden in der Mathematik auch als „Archimedische Spirale” bezeichnet. Archimedische Spiralen haben die Eigenschaft, dass ihr Radius und somit auch ihre Krümmung proportional zum Drehwinkel zunehmen bzw. abnehmen (R = a·φ; R = Radius, a = Faktor, φ = Drehwinkel). Da die Form der Außenseite des Keilelementes auch den Verlauf des Transportweges im Bereich des Keilelementes bestimmt, kann durch eine Klothoide ein nahezu linearer Anstieg bzw. ein nahezu linearer Abfall der Krümmung des Transportweges im Bereich zwischen einem geraden Wegabschnitt und einem kreisförmigen Wegabschnitt erreicht werden.
Nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Außenseite des Keilelementes die Form eines Polynoms aufweist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Außenseite des Keilelementes die Form eines Polynoms dritten oder höheren Grades, insbesondere fünften oder höheren Grades aufweist. Dieser Ausbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Veränderungsrate der Krümmung (sie bestimmt die Veränderung der Beschleunigung, also den „Ruck”) insbesondere an den beiden Enden des Keilelementes, also an den Übergängen zu dem geraden Wegabschnitt und dem kreisförmigen Wegabschnitt, geringer eingestellt werden als in der Mitte des Keilelementes, so dass die Gegenstände besonders ruckfrei über die beiden Enden des Keilelementes geführt werden können. Die nichtlineare Veränderung der Krümmung über die gesamte Weglänge ((κ(s = L) – (κ(s = 0))·L; L = Gesamtlänge der Kurve) kann im Bereich zwischen 0,05 und 1,00 liegen.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Keilelement wenigstens einen Finger aufweist. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Finger vorgesehen. Unter einem Finger wird ein länglicher Abschnitt verstanden, der dazu geeignet ist, in eine an einem der Räder vorgesehene Nut eingeführt werden. Auf diese Weise kann das Keilelement über die Finger auch noch in einem Bereich abgestützt und gelagert werden, in dem das Transportband bereits nicht mehr über die Außenseite des Keilelementes verläuft. Dies ermöglicht eine sehr präzise Positionierung des Keilelementes und somit besonders nahtlose Übergange.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Transportband im Bereich wenigstens eines geraden Wegabschnittes gegenüber einer tangentialen Verbindung der beiden benachbarten Räder einen Versatz nach außen im Bereich zwischen 5 mm und 100 mm aufweist. Durch den Versatz nach außen wird ein gleichmäßiger Übergang zwischen einem kreisförmigen Wegabschnitt und einem geraden Wegabschnitt möglich. Denn die Verringerung der Krümmung des kreisförmigen Wegabschnittes führt zwangsläufig zu einer Vergrößerung des Radius dieses Wegabschnittes und somit zu einem „Versatz” nach außen.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung vorgeschlagen, dass das Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportweges als verstellbarer Arm ausgebildet ist, über den die Zelle mit dem Transportband verbunden ist. Alternativ zu dem Keilelement kann also auch durch ein anderes Mittel, nämlich einen verstellbaren Arm, eine Veränderung der Krümmung des Transportweges erreicht werden. Durch einen verstellbaren Arm kann der Abstand zwischen der Zelle und dem Transportband variiert werden, so dass der Abstand zwischen dem Transportweg – der durch die Mittelpunkte der Zellen verläuft – und dem Transportband ebenfalls variiert werden kann. Auf diese Weise können auch mit einem auf klassische Weise tangential verlaufenden Transportband optimierte Übergänge des Transportweges zwischen geraden Wegabschnitten und kreisförmigen Wegabschnitten erreicht werden. Die verstellbaren Arme können auch mit den Keilelementen kombiniert werden, um den erforderlichen Hub der Arme zu begrenzen. Der verstellbare Arm kann einen Hub im Bereich zwischen 5 mm und 100 mm aufweisen. Mit dem Hub wird die Stecke zwischen den beiden maximalen Stellungen der Zellen bezeichnet, also die Strecke zwischen der eingefahrenen Stellung (Zelle sehr dicht am Transportband) und der ausgefahrenen Stellung (Zelle weniger dicht am Transportband).
Die zuvor beschriebene Vorrichtung eignet sich in allen dargestellten Ausgestaltungen besonders gut für eine Verwendung bei der Abfüllung von Nahrungsmitteln. Dies liegt insbesondere daran, dass Nahrungsmittel oftmals sehr empfindlich sind und daher besonders schonend transportiert werden müssen. Zudem treten bei der Abfüllung von Nahrungsmitteln Situationen auf, in denen die Nahrungsmittel bereits in eine Verpackung gefüllt wurden, die Verpackung jedoch noch nicht verschlossen wurde. Insbesondere in diesen Situationen muss ein besonders schonender Transport gewährleistet sein, um zu verhindern, dass die Nahrungsmittel aus der noch offenen Verpackung herausfallen oder herausfließen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen
1A: eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Transport von Gegenständen in einer Draufsicht,
1B: den Verlauf der Krümmung entlang des Transportweges bei der Vorrichtung aus 1A,
2A: eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Transport von Gegenständen in einer Draufsicht,
2B: den Verlauf der Krümmung entlang des Transportweges bei der Vorrichtung aus 2A,
2C: den Übergang zwischen einem kreisförmigen Wegabschnitt und einem geraden Wegabschnitt bei der Vorrichtung aus 2A ohne Transportband in einer vergrößerten Ansicht,
2D: den Übergang zwischen einem kreisförmigen Wegabschnitt und einem geraden Wegabschnitt bei der Vorrichtung aus 2A mit Transportband in einer vergrößerten Ansicht,
3A: eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Transport von Gegenständen in einer Draufsicht, und
3B: den Verlauf der Krümmung entlang des Transportweges bei der Vorrichtung aus 3A.
In 1A ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung 1 zum Transport von Gegenständen in einer Draufsicht dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst zwei Räder 2, 3, um die ein Transportband 4 herumgeführt ist. An dem Transportband 4 sind in gleichmäßigen Abständen Zellen 5 vorgesehen, die die zu transportierenden Gegenstände aufnehmen können. Die in den Zellen 5 transportierten Gegenstände bewegen sich daher entlang eines Weges, der durch die Mittelpunkte der Zellen 5 verläuft und als Transportweg 6 bezeichnet wird. Das größere Rad 3 weist einen Radius R3 auf und treibt das Transportband 4 an; das kleinere Rad 2 weist einen Radius R2 auf und lenkt das Transportband 4 lediglich um und wird von diesem mitgedreht. Die Drehung der beiden Räder 2, 3, erfolgt beispielsweise im Uhrzeigersinn (in 1A durch Pfeile dargestellt).
Bei der in 1A dargestellten Vorrichtung 1 setzt sich der von den transportierten Gegenständen zurückzulegende Transportweg 6 aus vier Abschnitten zusammen: Der Wegabschnitt a verläuft gerade und führt von dem kleinen Rad 2 zu dem großen Rad 3. Der Wegabschnitt b verläuft hingegen mit einem Radius RT3, der etwas größer ist als der Radius R3, kreisförmig um das Rad 3 herum und erstreckt sich über einen Winkel ab. Der Wegabschnitt c verläuft wieder gerade und führt von dem großen Rad 3 wieder zu dem kleinen Rad 2. Der Wegabschnitt d verläuft schließlich mit dem Radius RT2, der etwas größer ist als der Radius R2, kreisförmig um das Rad 2 herum und erstreckt sich über den Winkel α_d. An das Ende des Wegabschnittes d schließt sich wieder der Anfang des Wegabschnittes a an, so dass die Wegabschnitte a, b, c, d zusammen einen umlaufenden und geschlossenen Transportweg 6 bilden. Die beiden geraden Wegabschnitte a, c liegen auf Tangenten zu den durch die Räder 2, 3 gebildeten Kreise. Die beiden geraden Wegabschnitte a, c und die beiden kreisförmigen Wegabschnitte b, d gehen daher bei der in 1A dargestellten Vorrichtung 1 tangential ineinander über. Da das linke Rad 2 kleiner ist als das rechte Rad 3, ist auch der Winkel α_d kleiner als der Winkel α_b; die Summe beider Winkel beträgt jedoch – wie stets bei zwei umschlungenen Rädern – 360°.
1B zeigt den Verlauf der Krümmung entlang des Transportweges 6 bei der Vorrichtung 1 aus 1A. In dem Diagramm ist auf der horizontalen Achse der Transportweg 6 dargestellt während auf der vertikalen Achse die Krümmung des Transportweges 6 dargestellt ist. Die Krümmung entspricht dem Kehrwert des Radius.
Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass die Krümmung auf dem ersten Wegabschnitt a Null beträgt, da es sich bei dem Wegabschnitt a um einen geraden Wegabschnitt handelt. Am Übergang von Wegabschnitt a zu Wegabschnitt b steigt die Krümmung des Transportweges 6 sprunghaft auf einen Wert von 1/RT3 an, der der Krümmung des Transportweges 6 im Bereich des kreisförmigen Wegabschnittes b entspricht. Am Übergang von Wegabschnitt b zu Wegabschnitt c fällt die Krümmung des Transportweges 6 ebenso sprunghaft wieder auf einen Wert von Null ab, der der Krümmung im Bereich des geraden Wegabschnittes c entspricht. Am Übergang von Wegabschnitt c zu Wegabschnitt d steigt die Krümmung des Transportweges 6 wiederum sprunghaft auf einen Wert von 1/RT2 an, der der Krümmung des Transportweges 6 im Bereich des kreisförmigen Wegabschnittes d entspricht. Anschließend fällt die Krümmung des Transportweges 6 ebenso sprunghaft wieder auf einen Wert von Null ab, der der Krümmung im Bereich des geraden Wegabschnittes a entspricht.
Aus dem in 1B dargestellten Verlauf der Krümmung wird deutlich, dass während eines vollständigen Umlaufes des Transportbandes 4 vier sprunghafte Veränderungen der Krümmung des Transportweges 6 auftreten, nämlich an jedem Übergang zwischen einem geraden Wegabschnitt a, c und einem kreisförmigen Wegabschnitt b, d. Da eine Veränderung der Krümmung des Transportweges 6 – wie bereits eingangs beschrieben wurde – stets eine Beschleunigung der transportierten Gegenstände zur Folge hat, treten bei der in 1A gezeigten Vorrichtung 1 an den Übergängen zwischen den geraden Wegabschnitten a, c und den kreisförmigen Wegabschnitt b, d aufgrund der sprunghaften Veränderung der Krümmung des Transportweges 6 besonders hohe Beschleunigungen sowie ruckartige Belastungen auf.
In 2A ist eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1' zum Transport von Gegenständen in einer Draufsicht dargestellt. Die in 2A dargestellte Vorrichtung 1' weist einige Ähnlichkeiten mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung 1 aus 1A auf, sodass die bereits im Zusammenhang mit 1A und 1B beschriebenen Bereiche der Vorrichtung in 2A mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Die Vorrichtung 1' umfasst ebenfalls zwei Räder 2, 3, um die ein – nunmehr anders verlaufendes – Transportband 4' herumgeführt ist. An dem Transportband 4' sind wiederum in gleichmäßigen Abständen Zellen 5' vorgesehen, die die zu transportierenden Gegenstände aufnehmen können. Durch die Mittelpunkte der Zellen 5' verläuft ein Transportweg 6'. Das größere Rad 3 weist einen Radius R3 auf und treibt das Transportband 4' an; das kleinere Rad 2 weist einen Radius R2 auf und lenkt das Transportband 4' lediglich um und wird von diesem mitgedreht. Die Drehung der beiden Räder 2, 3, erfolgt auch hier beispielsweise im Uhrzeigersinn (in 2A durch Pfeile dargestellt).
Ein Unterschied der in 2A gezeigten Vorrichtung 1' zu der zuvor beschriebenen Vorrichtung 1 (1A) liegt in einem optimierten Transportweg 6': Der von den transportierten Gegenständen zurückzulegende Transportweg 6' setzt sich nunmehr aus acht Abschnitten zusammen: Der Wegabschnitt A verläuft gerade und führt von dem kleinen Rad 2 zu dem großen Rad 3. Der sich anschließende Wegabschnitt AB verläuft hingegen spiralförmig und weist zu Beginn einen Radius RT3_max auf, der sich kontinuierlich auf einen Radius RT3_min verkleinert und erstreckt sich über einen Winkel α_AB. Der Wegabschnitt AB geht in einen Wegabschnitt B über, der mit dem Radius RT3_min kreisförmig um das Rad 3 herum verläuft und sich über einen Winkel α_B erstreckt. Im Anschluss daran ist ein spiralförmiger Wegabschnitt BC vorgesehen, der zu Beginn den Radius RT3_min aufweist, der sich kontinuierlich auf den Radius RT3_max vergrößert und sich über einen Winkel α_BC erstreckt. Der sich anschließende Wegabschnitt C verläuft wieder gerade und führt von dem großen Rad 3 zurück zu dem kleinen Rad 2. Der ihm folgende Wegabschnitt CD verläuft wieder spiralförmig und weist zu Beginn einen Radius RT2_max auf, der sich kontinuierlich auf einen Radius RT2_min verkleinert und sich über einen Winkel α_CD erstreckt. Der Wegabschnitt CD geht in einen Wegabschnitt D über, der mit dem Radius R2 kreisförmig um das Rad 2 herum verläuft und sich über einen Winkel α_D erstreckt. Im Anschluss daran ist ein weiterer spiralförmiger Wegabschnitt DA vorgesehen, der zu Beginn den Radius RT2_min aufweist, der sich kontinuierlich auf den Radius RT2_max vergrößert und sich über einen Winkel α_DA erstreckt. An das Ende des Wegabschnittes DA schließt sich wieder der Anfang des Wegabschnittes A an, so dass die Wegabschnitte A, AB, B, BC, C, CD, D, DA zusammen einen vollständigen umlaufenden und geschlossenen Transportweg 6' bilden. Die spiralförmigen Wegabschnitte AB, BC, CD und DA können beispielsweise die Form einer Klothoide aufweisen.
Bei der in 2A gezeigten Vorrichtung 1' verläuft das Transportband 4' im Bereich der beiden geraden Wegabschnitte A und C – anders als bei der Vorrichtung 1 aus 1A – nicht mehr auf Tangenten zu den durch die Räder 2, 3 gebildeten Kreise. Stattdessen ist das Transportband 4' im Bereich der beiden geraden Wegabschnitte A und C außerhalb dieser Tangenten angeordnet und weist einen Versatz 7 zu ihnen auf (Verlauf der Tangenten in 2A gestrichelt dargestellt). Dieser Verlauf des Transportbandes 4' wird beispielsweise durch Keilelemente 8 erreicht, auf die im Zusammenhang mit 2C und 2D näher eingegangen wird. Der Versatz 7 kann im Bereich zwischen 5 mm und 100 mm liegen. Zudem entsteht ein Versatz 7' zwischen dem Transportweg 6' und den Tangenten, der im Bereich zwischen 10 mm und 130 mm liegen kann und somit – abhängig von der Zellenbefestigung – etwas größer ist als der Versatz 7 zwischen dem Transportband 4' und den Tangenten. Der Versatz 7 und der Versatz 7' kann im Verlauf der geraden Wegabschnitte A, C konstant (R2_max = R3_max) oder veränderlich sein (R2_max ≠ R3_max). Die Winkel α_AB, α_BC, α_CD und α_DA der spiralförmigen Wegabschnitte AB, BC, CD und DA können im Bereich zwischen 10° und 30° liegen.
2B zeigt den Verlauf der Krümmung entlang des Transportweges 6' bei der Vorrichtung 1' aus 2A. In dem Diagramm ist – wie auch in 1B – auf der horizontalen Achse der Transportweg 6' dargestellt, während auf der vertikalen Achse die Krümmung des Transportweges 6' dargestellt ist. Die Krümmung entspricht dem Kehrwert des Radius. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass die Krümmung auf dem ersten Wegabschnitt A Null beträgt, da es sich bei dem Wegabschnitt A um einen geraden Wegabschnitt handelt. Am Übergang von Wegabschnitt A zu Wegabschnitt B steigt die Krümmung des Transportweges im Bereich des Wegabschnittes AB langsam auf einen Wert von 1/RT3_min an, der der Krümmung des Transportweges 6' im Bereich des kreisförmigen Wegabschnittes B entspricht. Der Anstieg der Krümmung kann linear (durchgezogenen Linie) oder polynomförmig (gestrichelte Linie) erfolgen. Am Übergang von Wegabschnitt B zu Wegabschnitt C fällt die Krümmung des Transportweges 6' im Bereich des Wegabschnittes BC ebenso langsam wieder auf einen Wert von Null ab, der der Krümmung im Bereich des geraden Wegabschnittes C entspricht. Auch das Absenken der Krümmung kann linear (durchgezogenen Linie) oder polynomförmig (gestrichelte Linie) erfolgen. Am Übergang von Wegabschnitt C zu Wegabschnitt D steigt die Krümmung des Transportweges 6' im Bereich des Wegabschnittes CD wiederum langsam auf einen Wert von 1/RT2_min an, der der Krümmung des Transportweges 6' im Bereich des kreisförmigen Wegabschnittes D entspricht. Auch dieser Anstieg kann linear (durchgezogenen Linie) oder polynomförmig (gestrichelte Linie) erfolgen. Anschließend fällt die Krümmung des Transportweges im Bereich des Wegabschnittes DA langsam auf einen Wert von Null ab, der der Krümmung im Bereich des geraden Wegabschnittes A entspricht. Auch dieses Absenken der Krümmung kann linear (durchgezogenen Linie) oder polynomförmig (gestrichelte Linie) erfolgen.
Aus dem in 2B dargestellten Verlauf der Krümmung wird deutlich, dass bei der Vorrichtung 1' keine sprunghaften Veränderungen der Krümmung des Transportweges 6' mehr auftreten. Stattdessen wird die Krümmung in den „kritischen” Bereichen, nämlich an jedem Übergang zwischen einem geraden Wegabschnitt A, C und einem kreisförmigen Wegabschnitt B, D durch die Gestaltung der Wegabschnitte AB, BC, CD und DA gleichmäßig und langsam an die Krümmung des nachfolgenden Wegabschnittes angepasst. Da eine Veränderung der Krümmung des Transportweges 6' – wie bereits eingangs beschrieben wurde – stets eine Beschleunigung der transportierten Gegenstände zur Folge hat, treten bei der in 2A gezeigten Vorrichtung 1' an den Übergängen zwischen den geraden Wegabschnitten A, C und den kreisförmigen Wegabschnitt B, D deutlich geringere Beschleunigungen auf als bei der in 1A gezeigten Vorrichtung 1.
In 2C ist der Übergang zwischen einem kreisförmigen Wegabschnitt und einem geraden Wegabschnitt bei der Vorrichtung 1' aus 2A ohne Transportband in einer vergrößerten Ansicht gezeigt. Es handelt sich um den durch den Wegabschnitt CD gebildeten Übergang zwischen dem kreisförmigen Wegabschnitt D und dem geraden Wegabschnitt C. Dargestellt ist das Rad 2, welches an seinem Umfang mehrere umlaufende Nuten 9 aufweist. Zudem ist im Wegabschnitt CD eines der bereits zuvor erwähnten Keilelemente 8 vorgesehen, das mehrere vorstehende Finger 10 aufweist, die in die Nuten 9 des Rades 2 eingreifen. Auf diese Weise ist es möglich, die Führung des Transportbandes 4' bei dem beschriebenen Übergang stoßfrei zu gestalten. Da die Außenfläche des Keilelementes 8 einen Teil der Führungsstrecke des Transportbandes 4' darstellt, steht das Keilelement 8 im Betrieb unter einer nicht unerheblichen Spannung, die insbesondere im Ausgangsbereich des Keilelementes 8 (dort wo das Keilelement 8 spitz wie eine Schneide zuläuft) von den Fingern 10 aufgenommen wird. Das Keilelement 8 weist zudem eine dem Rad 2 zugeordnete Innenseite 11 und eine dem (in 2C nicht dargestellten) Transportband 4' zugeordnete Außenseite 12 auf. Die Innenseite 11 des Keilelementes 8 ist vorzugsweise kreisförmig geformt und weist einen Radius auf, der etwa dem Radius R2 des ihm zugeordneten Rades 2 entspricht. Die Außenseite 12 des Keilelementes 8 weist hingegen in Transportrichtung gesehen eine steigende Krümmung auf. Die Krümmung der Außenseite 12 entspricht an der dem geraden Wegabschnitt C zugeordneten Seite vorzugsweise etwa Null und erreicht an der dem kreisförmigen Wegabschnitt D zugeordneten Seite vorzugsweise etwa die Krümmung des Transportweges 6' im Bereich des kreisförmigen Wegabschnittes D (1/RT2_min).
2D zeigt den Übergang zwischen einem kreisförmigen Wegabschnitt und einem geraden Wegabschnitt bei der Vorrichtung 1' aus 2A mit Transportband 4' in einer vergrößerten Ansicht. Die Darstellung in 2D unterscheidet sich insbesondere dadurch von der Darstellung aus 2C, dass das umlaufende Transportband 4' montiert ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde jedoch auf eine Darstellung der Zellen 5 verzichtet. Es ist erkennbar, dass das Transportband 4' im Bereich des Wegabschnittes CD über das feststehende Keilelement 8 geführt wird und auf diesem abgleitet. Auf diese Weise nimmt das Transportband 4' im Bereich des Wegabschnittes CD die Form der Außenseite 12 des Keilelementes 8 an. Durch die Form des Keilelementes 8, insbesondere durch die Form seiner Außenseite 12, kann daher der Verlauf des Transportbandes 4' – und somit auch des Transportweges 6' – abschnittsweise bestimmt werden.
In 3A ist eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1'' zum Transport von Gegenständen in einer Draufsicht dargestellt. Die bereits im Zusammenhang mit 1A bis 2D beschriebenen Bereiche der Vorrichtung sind in 3A mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Ein wesentlicher Unterschied der in 3A dargestellten Vorrichtung 1'' zu der zuvor beschriebenen Vorrichtung 1' liegt darin, dass die Zellen 5'' über während des Betriebs der Vorrichtung 1'' verstellbare Arme 13 mit dem Transportband 4'' verbunden sind. Dies hat zur Folge, dass der Abstand zwischen dem Transportband 4'' und den Zellen 5'' variiert werden kann, so dass der Transportweg 6'' der von den Zellen 5'' geführten Gegenstände – anders als bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung 1' – nicht zwingend parallel zu dem Transportband 4'' verlaufen muss. Auf diese Weise kann auch mit einem Transportband 4'' mit tangentialen Abschnitten (wie in 1A) ein optimierter Transportweg 6'' (wie in 2A) erreicht werden. Der Transportweg 6'' ist auch in 3A gestrichelt dargestellt; er entspricht wiederum dem Weg der Mittelpunkte der Zellen 5'' ist – trotz abweichendem Verlauf des Transportbandes 4'' – mit dem Transportweg 6' aus 2A identisch. Es entsteht also ein Versatz 7'' zwischen den geraden Wegabschnitten A, C des Transportweges 6'' und dem tangential verlaufenden Transportband 4'', der im Bereich zwischen 5 mm und 100 mm liegen kann. Durch die Verstellbarkeit der Arme 13 kann bei der in 3A gezeigten Vorrichtung 1'' auf die Keilelemente 8 verzichtet werden. Gleichwohl ist auch eine Kombination aus Keilelementen 8 und verstellbaren Armen 13 möglich.
3B zeigt schließlich den Verlauf der Krümmung entlang des Transportweges 6'' bei der Vorrichtung 1'' aus 3A. Aufgrund von identischen Transportwegen 6' und 6'' entspricht 3B exakt 2B auf dessen Erläuterung daher verwiesen wird.
Bezugszeichenliste

1, 1', 1'':: Vorrichtung zum Transport von Gegenständen
2, 3:: Rad
4, 4', 4'':: Transportband
5, 5', 5'':: Zelle
6, 6', 6'':: Transportweg
7, 7', 7'':: Versatz
8:: Keilelement
9:: Nut
10:: Finger
11:: Innenseite des Keilelements
12:: Außenseite des Keilelements
13:: Verstellbarer Arm
A, a, C, c:: Gerader Wegabschnitt
B, b, D, d:: Kreisförmiger Wegabschnitt
AB, BC, CD, DA:: Spiralförmiger Wegabschnitt
R2:: Radius des Rades 2
RT2:: Radius des Transportweges im Bereich des Rades 2
RT2_min:: Kleinster Radius des Transportweges im Bereich des Rades 2
RT2_max:: Größter Radius des Transportweges im Bereich des Rades 2
R3:: Radius des Rades 3
RT3:: Radius des Transportweges im Bereich des Rades 3
RT3_min:: Kleinster Radius des Transportweges im Bereich des Rades 3
RT3_max:: Größter Radius des Transportweges im Bereich des Rades 3
α_b:: Winkelbereich des Wegabschnittes b
α_d:: Winkelbereich des Wegabschnittes d
α_AB:: Winkelbereich des Wegabschnittes AB
α_B:: Winkelbereich des Wegabschnittes B
α_BC:: Winkelbereich des Wegabschnittes BC
α_CD:: Winkelbereich des Wegabschnittes CD
α_D:: Winkelbereich des Wegabschnittes D
α_DA:: Winkelbereich des Wegabschnittes DA

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3771574 A [0010, 0012]

Claims

Vorrichtung (1', 1'') zum Transport von Gegenständen, insbesondere zum Transport von Verpackungen für Nahrungsmittel, umfassend: – wenigstens zwei drehbar gelagerte Räder (2, 3) zum Antrieb und/oder zur Umlenkung eines Transportbandes, – ein geschlossenes Transportband (4', 4''), und – mehreren Zellen (5', 5'') zur Aufnahme der zu transportierenden Gegenstände, – wobei die Zellen (5', 5'') mit dem Transportband (4', 4'') verbunden sind und ihre Zellenmittelpunkte einen geschlossenen Transportweg (6', 6'') der zu transportierenden Gegenstände definieren, und – wobei das Transportband (4', 4'') derart um die Räder (2, 3) herumgeführt ist, dass der Transportweg (6', 6'') im Bereich der Räder (2, 3) jeweils einen etwa kreisförmigen Wegabschnitt (B, D) umfasst und im Bereich zwischen den Rädern (2, 3) jeweils einen etwa geraden Wegabschnitt (A, C) umfasst, gekennzeichnet durch Mittel (8, 13) zur Veränderung der Krümmung des Transportweges (6', 6'') im Bereich zwischen wenigstens einem geraden Wegabschnitt (A, C) und wenigstens einem kreisförmigen Wegabschnitt (B, D).
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (8, 13) zur Veränderung der Krümmung des Transportweges (6', 6'') im Bereich zwischen jedem geraden Wegabschnitt (A, C) und jedem kreisförmigen Wegabschnitt (B, D).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel (8, 13) zur Veränderung der Krümmung des Transportbandes (4') im Bereich zwischen wenigstens einem geraden Wegabschnitt (A, C) und wenigstens einem kreisförmigen Wegabschnitt (B, D).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel (8, 13) zur Veränderung der Krümmung des Transportbandes (4') im Bereich zwischen jedem geraden Wegabschnitt (A, C) und jedem kreisförmigen Wegabschnitt (B, D).
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportbandes (4') als Keilelement (8) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (8) eine dem Rad (2, 3) zugeordnete Innenseite (11) und eine dem Transportband (4') zugeordnete Außenseite (12) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (12) des Keilelementes (8) eine in Richtung des Transportweges (6') monoton steigende Krümmung oder eine in Richtung des Transportweges (6') monoton fallende Krümmung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (12) des Keilelementes (8) an der einen Seite eine dem Transportweg (6') im Bereich eines der kreisförmigen Wegabschnitte (B, D) entsprechende Krümmung (1/RT2_min, 1/RT3_min) aufweist und an der anderen Seite keine Krümmung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (12) des Keilelementes (8) in Richtung des Transportweges (6') eine Länge im Bereich zwischen 100 mm und 700 mm, insbesondere zwischen 100 mm und 500 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (12) des Keilelementes (8) die Form einer Kurve aufweist, deren Krümmung proportional zu ihrer Länge ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (12) des Keilelementes (8) die Form eines Polynoms aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (8) wenigstens einen Finger (10) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (4') im Bereich wenigstens eines geraden Wegabschnittes (A, C) gegenüber einer tangentialen Verbindung der beiden benachbarten Räder (2, 3) einen Versatz (7) nach außen im Bereich zwischen 5 mm und 100 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Veränderung der Krümmung des Transportweges (6'') als verstellbarer Arm (13) ausgebildet ist, über den die Zelle (5'') mit dem Transportband (4'') verbunden ist.
Verwendung einer Vorrichtung (1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 14 bei der Abfüllung von Nahrungsmitteln.