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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms in einen mehrreihigen Produktstrom. Ferner betrifft die Erfindung eine mit einer solchen Vorrichtung ausgestattete Förderanlage zum Transportieren von Produkten.
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Vorrichtungen sowie Verfahren zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms in einen mehrreihigen Produktstrom sind aus dem Stand der Technik, insbesondere im Bereich der Getränkeindustrie, hinlänglich bekannt. Beispielweise vertreibt das Unternehmen FEMAAG unter dem Produktnamen „DemoS lane divider“ eine Vorrichtung zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms in einen mehrreihigen Produktstrom, welche mehrere antreibbare Mitnehmerarme umfasst. Die Mitnehmerarme dienen jeweils zum Mitnehmen mehrerer Produkte von einem ersten Förderer zu einem zweiten Förderer und zum Überführen der vom ersten Förderer mitgenommenen Produkte von einer längsreihigen Anordnung auf dem ersten Förderer in eine querreihige Anordnung auf dem zweiten Förderer. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung ein Antriebssystem zum Antreiben der Mitnehmerarme. Eine Beschreibung sowie bildliche Darstellungen dieser Vorrichtung sind auf der Internetpräsenz des Unternehmens FEMAAG zu finden (vgl. zum Beispiel: http://www.femaagpacking.com/index.php/en/dispatching-and-grouping/demos-lane-divider und http://www.femaag-packing.com/index.php/en/dispatching-and-grouping/compactunits-for-delicate-packagings, jeweils abrufbar am 04.10.2019).
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Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, dass die Umwandlung des einreihigen Produktstroms in den mehrreihigen Produktstrom mit einer Änderung der Transportrichtung der Produkte um 90° einhergeht. Dies schränkt die Verwendbarkeit der Vorrichtung auf Förderanlagen ein, bei welchen eine solche Änderung der Transportrichtung gewünscht ist oder zumindest in Kauf genommen werden kann, bzw. erfordert in den Fällen, in denen eine solche Änderung der Transportrichtung weder gewünscht ist, noch in Kauf genommen werden kann, Maßnahmen zur erneuten Änderung der Transportrichtung, wobei Letzteres jedoch die Förderanlagen insgesamt konstruktiv aufwändiger und somit auch kostspieliger macht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms in einen mehrreihigen Produktstrom sowie ein entsprechendes Verfahren anzugeben, mit der bzw. dem die oben genannten Nachteile vermieden werden können. Insbesondere soll die Umwandlung des einreihigen Produktstroms in den mehrreihigen Produktstrom nicht notwendigerweise mit einer Änderung der Transportrichtung der Produkte um 90° einhergehen, sodass die Vorrichtung bzw. das Verfahren beispielweise bei einer Anlage eingesetzt werden kann, bei der für den mehrreihigen Produktstrom die Transportrichtung des einreihigen Produktstroms beibehalten werden soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 11.
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Bevorzugte bzw. vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens einen antreibbaren Mitnehmerarm zum Mitnehmen mehrerer Produkte von einem ersten Förderer zu einem zweiten Förderer und zum Überführen der vom ersten Förderer mitgenommenen Produkte von einer längsreihigen Anordnung auf dem ersten Förderer in eine querreihige Anordnung auf dem zweiten Förderer sowie ein Antriebssystem zum Antreiben des Mitnehmerarms. Zudem ist der Mitnehmerarm mittels des Antriebssystems derart antreibbar, dass der Mitnehmerarm beim Mitnehmen der Produkte vom ersten Förderer zum zweiten Förderer zumindest auf einer Teilstrecke um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es durch eine Schwenkbewegung des Mitnehmerarms um eine vertikale Schwenkachse beim Mitnehmen der Produkte vom ersten Förderer zum zweiten Förderer möglich ist, eine beliebige Änderung der Transportrichtung bei der Umwandlung des einreihigen Produktstroms in den mehrreihigen Produktstrom zu erzielen.
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Ein Vorteil der Erfindung ist, dass sich die Änderung der Transportrichtung bei der Umwandlung des einreihigen Produktstroms in den mehrreihigen Produktstrom abhängig von dem Schwenkwinkel, um welchen der Mitnehmerarm um die vertikale Schwenkachse geschwenkt wird, einstellen lässt. Wird beispielsweise als Schwenkwinkel ein Winkel von 90° gewählt, kann für den mehrreihigen Produktstrom die Transportrichtung des einreihigen Produktstroms beibehalten werden.
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Das heißt, die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, anders als die oben beschriebene, bekannte Vorrichtung, nicht auf die Verwendung in Förderanlagen beschränkt, bei denen die Transportrichtung des einreihigen Produktstroms senkrecht zur Transportrichtung des mehrreihigen Produktstroms stehen muss. Folglich hat die erfindungsgemäße Vorrichtung eine größere Verwendbarkeit als die weiter oben beschriebene, bekannte Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum Beispiel bei Förderanlagen zum Einsatz kommen, bei denen bezogen auf die Transportrichtung des einreihigen Produktstroms keine Änderung der Transportrichtung für den mehrreihigen Produktstrom erfolgen soll.
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Mithilfe der Erfindung kann somit die Anlagenplanung einer Förderanlage vereinfacht werden, sodass insgesamt die Herstellungskosten der Förderanlage gesenkt werden können.
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Unter einer „längsreihigen Anordnung“ von Produkten auf einem Förderer ist im Sinne der Erfindung eine Anordnung zu verstehen, bei der diese Produkte längs der Transportrichtung des Förderers angeordnet sind. Analog ist unter einer „querreihigen Anordnung“ von Produkten auf einem Förderer im Sinne der Erfindung eine Anordnung zu verstehen, bei der diese Produkte senkrecht zur Transportrichtung des Förderers angeordnet sind. Das heißt, der Mitnehmerarm ist dazu ausgebildet, eine gewisse Anzahl von Produkten, die längs der Transportrichtung des ersten Förderers auf dem ersten Förderer angeordnet sind, derart auf den zweiten Förderer zu überführen, dass diese Produkte auf dem zweiten Förderer senkrecht zu dessen Transportrichtung angeordnet sind und auf dem zweiten Förderer eine senkrecht zur Transportrichtung des zweiten Förderers angeordnete Reihe von Produkten („Querreihe“) bilden. Mehrere solcher hintereinander angeordneter Querreihen von Produkten bilden auf dem zweiten Förderer den mehrreihigen Produktstrom, der sich in Transportrichtung des zweiten Förderers bewegt.
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Bei dem einreihigen Produktstrom und dem mehrreihigen Produktstrom handelt es sich vorzugsweise jeweils um einen Produktstrom, der sich geradlinig bewegt.
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Das Antriebssystem umfasst zweckmäßigerweise einen oder mehrere Antriebsmotoren zum Antreiben des Mitnehmerarms. Als (jeweiliger) Antriebsmotor kann zum Beispiel ein Servomotor zum Einsatz kommen, insbesondere weil dadurch eine exakte Kontrolle der Position und/oder Geschwindigkeit des Mitnehmerarms ermöglicht wird.
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Vorteilhafterweise ist der Mitnehmerarm mittels des Antriebssystems umlaufend antreibbar. Das heißt, der Mitnehmerarm ist mittels des Antriebssystems vorteilhafterweise derart antreibbar, dass der Mitnehmerarm eine geschlossene Umlaufbahn durchlaufen kann. Dies ermöglicht, den Mitnehmerarm nach dem Durchlaufen der Umlaufbahn ein weiteres Mal zum Mitnehmen von Produkten des einreihigen Produktstroms vom ersten Förderer zum zweiten Förderer zu verwenden. In bevorzugter Weise umschließt die geschlossene Umlaufbahn die zuvor erwähnte vertikale Schwenkachse.
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Der Mitnehmerarm weist vorzugsweise eine gerade Längserstreckung auf. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Mitnehmerarm mehrere zinkenartige Finger aufweist, welche vorzugsweise senkrecht zur Längserstreckung des Mitnehmerarms angeordnet sind. Die Finger ermöglichen ein sicheres Mitnehmen der Produkte, insbesondere ohne dass die Produkte aufgrund von Zentrifugalkräften ihre Position gegenüber dem Mitnehmerarm ändern.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Mitnehmerarm mittels des Antriebssystems derart antreibbar, dass von dem Mitnehmerarm beim Mitnehmen der Produkte vom ersten Förderer zum zweiten Förderer zumindest auf einer Teilstrecke eine teilkreisförmige oder im Wesentlichen teilkreisförmige Schwenkbewegung, insbesondere eine viertelkreisförmige oder im Wesentlichen viertelkreisförmige Schwenkbewegung, ausführbar ist. Dadurch kann, falls die beiden Förderer im Bereich der Vorrichtung parallel zueinander angeordnet sind, zum Beispiel die Transportrichtung des einreihigen Produktstroms für den mehrreihigen Produktstrom beibehalten werden.
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Des Weiteren kann die Vorrichtung einen Hubmechanismus zum positionsabhängigen und/oder gesteuerten Anheben und Absenken des Mitnehmerarms aufweisen. Das Anheben und Absenken des Mitnehmerarms kann als schwenkendes Anheben und Absenken, als geradliniges Anheben und Absenken oder als eine Kombination von Beidem erfolgen. Während des Anhebens und/oder während des Absenkens bewegt sich der Mitnehmerarm zweckmäßigerweise zusätzlich in Umlaufrichtung.
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In Sinne der Erfindung ist unter einem „geradlinigen Anheben“ bzw. einem „geradlinigen Absenken“ eines Elements, im Gegensatz zu einem schwenkenden Anheben bzw. Absenken eines Elements, solch ein Anheben bzw. Absenken zu verstehen, bei dem sich das Element beim Anheben bzw. Absenken entlang einer Geraden nach oben bzw. unten bewegt. Die Formulierung „geradliniges Anheben“ bzw. „geradliniges Absenken“ schließt jedoch nicht aus, dass das Element beim Anheben bzw. Absenken eine überlagerte Bewegung ausführt, bei der sich das Element zusätzlich in eine horizontale Richtung bewegt.
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Durch Anheben des Mitnehmerarms kann zum Beispiel erreicht werden, dass dieser beim Schwenken auf dem Rückweg zum ersten Förderer nicht mit den auf dem zweiten Förderer befindlichen Produkten zusammenstößt und diese Produkte ggf. umwirft. Zweckmäßigerweise ist der Mitnehmerarm mithilfe des Hubmechanismus mindestens so weit anhebbar, dass der unterste Punkt des Mitnehmerarms auf ein höheres Niveau gebracht werden kann als der höchste Punkt der zu transportierenden Produkte, wenn diese sich auf dem zweiten Förderer befinden. Durch Absenken des Mitnehmerarms nach zuvor erfolgtem Anheben kann der Mitnehmerarm ein weiteres Mal dazu genutzt werden, Produkte vom ersten Förderer zum zweiten Förderer mitzunehmen.
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In bevorzugter Weise ist der Hubmechanismus derart ausgebildet, dass der Mitnehmerarm bei Durchlaufen einer vorgegebenen Position mittels des Hubmechanismus aus einer Mitnahmestellung automatisch anhebbar und bei Durchlaufen einer anderen vorgegebenen Position mittels des Hubmechanismus aus einem angehobenen Zustand in die Mitnahmestellung automatisch absenkbar ist. Unter einer „Mitnahmestellung“ ist im Sinne der Erfindung eine Stellung des Mitnehmerarms zu verstehen, bei welcher der Mitnehmerarm sich in einer Höhe befindet, in der der Mitnehmerarm Produkte mitnehmen kann.
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Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung einen Einfahrmechanismus zum positionsabhängigen und/oder gesteuerten Ein- und Ausfahren des Mitnehmerarms. Durch Ein- und Ausfahren des Mitnehmerarms ist es zum Beispiel möglich, zwischen vom Mitnehmerarm mitzunehmenden Produkten des einreihigen Produktstroms und nachfolgenden Produkten des einreihigen Produktstroms eine Lücke zu erzeugen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass beim Mitnehmen von Produkten durch den Mitnehmerarm die nachfolgenden Produkte des einreihigen Produktstroms mit dem Mitnehmerarm zusammenstoßen.
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Der Einfahrmechanismus ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Mitnehmerarm bei Durchlaufen einer vorgegebenen Position mittels des Einfahrmechanismus aus einem ausgefahrenen Zustand automatisch einfahrbar ist und bei Durchlaufen einer anderen vorgegebenen Position mittels des Einfahrmechanismus aus einem eingefahrenen Zustand automatisch ausfahrbar ist.
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Weiterhin kann die Vorrichtung eine Überleitungseinrichtung aufweisen, auf welcher die Produkte entlang einer Kurve vom ersten Förderer zum zweiten Förderer transportierbar sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Überleitungseinrichtung so ausgestaltet ist, dass die Überleitungseinrichtung an den ersten Förderer angrenzend positioniert und/oder an den zweiten Förderer angrenzend positioniert werden kann.
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Die Überleitungseinrichtung kann beispielweise als Kurvenförderer mit einem antreibbaren, kurvengängigen Fördermittel, insbesondere einer kurvengängigen Förderkette, ausgebildet sein. Alternativ kann die Überleitungseinrichtung zum Beispiel als bogenförmige Gleitbahn ausgebildet sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung mehrere, insbesondere baugleich zueinander ausgebildete Mitnehmerarme auf, die vorzugsweise mittels des Antriebssystems phasenversetzt jeweils in derselben Weise antreibbar sind. Dadurch kann die Vorrichtung eine höhere Durchsatzrate erreichen als mit nur einem Mitnehmerarm. In bevorzugter Weise sind die Mitnehmerarme äquidistant zueinander angeordnet.
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Zweckmäßigerweise ist der erstgenannte Mitnehmerarm einer dieser mehreren Mitnehmerarme. Die weiter oben im Zusammenhang mit dem erstgenannten Mitnehmerarm genannten Merkmale gelten vorzugsweise analog für die anderen Mitnehmerarme der Vorrichtung.
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Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung unter anderem eine Förderanlage zum Transportieren von Produkten.
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Die erfindungsgemäße Förderanlage umfasst einen einlaufseitigen Förderer zum Transportieren eines einreihigen Produktstroms entlang einer ersten Transportrichtung sowie einen auslaufseitigen Förderer zum Transportieren eines mehrreihigen Produktstroms entlang einer zweiten Transportrichtung. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Förderanlage zum Zwecke der Umwandlung des einreihigen Produktstroms auf dem einlaufseitigen Förderer in den mehrreihigen Produktstrom auf dem auslaufseitigen Förderer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet.
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Bei dem einlaufseitigen Förderer und/oder dem auslaufseitigen Förderer kann es sich zum Beispiel (jeweils) um einen Bandförderer handeln.
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Die zweite Transportrichtung kann insbesondere gleich der ersten Transportrichtung sein. Um dies zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass der einlaufseitige Förderer und der auslaufseitige Förderer parallel zueinander angeordnet sind.
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Alternativ ist es möglich, dass die erste Transportrichtung von der zweiten Transportrichtung verschieden ist, insbesondere senkrecht zur zweiten Transportrichtung ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mithilfe eines angetriebenen Mitnehmerarms mehrere Produkte von einem ersten Förderer zu einem zweiten Förderer mitgenommen. Dabei werden mithilfe des Mitnehmerarms die vom ersten Förderer mitgenommenen Produkte von einer längsreihigen Anordnung auf dem ersten Förderer in eine querreihige Anordnung auf dem zweiten Förderer überführt. Der Mitnehmerarm wird derart angetrieben, dass der Mitnehmerarm beim Mitnehmen der Produkte vom ersten Förderer zum zweiten Förderer zumindest auf einer Teilstrecke um eine vertikale Schwenkachse geschwenkt wird. Das Schwenken des Mitnehmerarms erfolgt dabei nicht notwendigerweise auf einer Kreisbahn.
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Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile gelten für das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass vom Mitnehmerarm beim Mitnehmen der Produkte vom ersten Förderer zum zweiten Förderer zumindest auf einer Teilstrecke eine teilkreisförmige oder im Wesentlichen teilkreisförmige Schwenkbewegung, insbesondere eine viertelkreisförmige oder im Wesentlichen viertelkreisförmige Schwenkbewegung, ausgeführt wird.
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Vorteilhafterweise beginnt bereits vor einem Erstkontakt des Mitnehmerarms mit den mitzunehmenden Produkten ein Einfahrvorgang, bei welchem der Mitnehmerarm aus einem ausgefahrenen Zustand eingefahren. Nach Kontakt mit den mitzunehmenden Produkten wird der Mitnehmerarm vorzugsweise weiter eingefahren, bis der Mitnehmerarm eine vorgegebene Einfahrstellung erreicht hat.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mitnehmerarm nach Übergabe der Produkte auf den zweiten Förderer aus einer Mitnahmestellung angehoben, insbesondere geradlinig und/oder schwenkend angehoben, wird. Danach wird der Mitnehmerarm vorteilhafterweise zum Mitnehmen weiterer Produkte vom ersten Förderer zum zweiten Förderer wieder in die Mitnahmestellung abgesenkt, insbesondere geradlinig und/oder schwenkend abgesenkt. Während des Anhebens des Mitnehmerarms bewegt sich dieser vorzugweise noch mit der Transportgeschwindigkeit, mit welcher die Produkte auf dem zweiten Förderer transportiert werden, mit den Produkten mit.
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Des Weiteren kann beispielweise vorgesehen sein, dass von mehreren angetriebenen Mitnehmerarmen nacheinander jeweils mehrere Produkte mitgenommen und von einer längsreihigen Anordnung auf dem ersten Förderer in eine querreihige Anordnung auf dem zweiten Förderer überführt werden. Vorzugsweise werden die Mitnehmerarme phasenversetzt jeweils in derselben Weise angetrieben.
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Bei dem jeweiligen Produkt kann es sich zum Beispiel um einen Behälter, insbesondere um einen Getränkebehälter, handeln. Alternativ kann es sich bei dem jeweiligen Produkt beispielsweise um eine mehrere Behälter, insbesondere mehrere Getränkebehälter, umfassende Verpackungseinheit handeln. Das heißt, der jeweilige Produktstrom kann insbesondere ein Strom aus Behältern oder ein Strom aus Verpackungseinheiten sein.
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Es ist vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird, insbesondere da sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aufwandsgünstig realisieren lässt. Die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dabei zweckmäßigerweise mit den Elementen bzw. Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung realisiert.
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Die bisher gegebene Beschreibung bevorzugter bzw. vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Ansprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Förderanlage und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren kombinierbar.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
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Die Ansprüche werden zu einem Bestandteil der Beschreibung erklärt.
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Es zeigen:
- 1a-1c eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Förderanlage mit einer Vorrichtung zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms in einen mehrreihigen Produktstrom in einer Ansicht von oben zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten;
- 2a, 2b eine schematische Darstellung eines Teils der besagten Vorrichtung in einer Seitenansicht zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten;
- 3 eine schematische Darstellung von Elementen eines Einfahrmechanismus der besagten Vorrichtung in einer Ansicht von oben;
- 4 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Förderanlage mit einer Vorrichtung zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms in einen mehrreihigen Produktstrom in einer Ansicht von oben;
- 5a, 5b eine schematische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung eines Mitnehmerarms der Vorrichtung aus 4 in zwei unterschiedlichen Zuständen.
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1a zeigt schematisch eine erste Förderanlage 1a zum Transportieren von Produkten 2 in einer Draufsicht. Bei den Produkten 2 handelt es sich im vorliegenden Beispiel um Behälter, insbesondere um Getränkebehälter, wie z.B. Glasflaschen, PET-Flaschen oder Dosen.
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Die Förderanlage 1a umfasst eine Vorrichtung 3a zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms 4 in einen mehrreihigen Produktstrom 5, einen einlaufseitigen, ersten Förderer 6 zum Transportieren des einreihigen Produktstroms 4 entlang einer ersten Transportrichtung 7 sowie einen auslaufseitigen, zweiten Förderer 8 zum Transportieren des mehrreihigen Produktstroms 5 entlang einer zweiten Transportrichtung 9.
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Bei den beiden Förderern 6, 8 kann es sich beispielweise um Bandförderer handeln. Im vorliegenden Beispiel sind die beiden Förderer 6, 8 zumindest im Bereich der Vorrichtung 3a parallel zueinander angeordnet, sodass die erste Transportrichtung 7 gleich der zweiten Transportrichtung 9 ist. Auf dem einlaufseitigen Förderer 6 werden die Produkte 2 mit einer höheren Transportgeschwindigkeit transportiert als auf dem auslaufseitigen Förderer 8.
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Die Vorrichtung 3a umfasst eine Überleitungseinrichtung 10, auf welcher die Produkte 2 entlang einer Kurve vom einlaufseitigen Förderer 6 zum auslaufseitigen Förderer 8 transportierbar sind und die sowohl an den einlaufseitigen Förderer 6 als auch an den auslaufseitigen Förderer 8 grenzt. Besagte Überleitungseinrichtung 10 kann beispielweise als Kurvenförderer mit einem angetriebenen, kurvengängigen Fördermittel 11, insbesondere einer kurvengängigen Förderkette, ausgebildet sein.
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Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 3a mehrere identisch zueinander ausgebildete Mitnehmerarme 12, die jeweils zum Mitnehmen mehrerer Produkte 2 vom einlaufseitigen Förderer 6 zu dem auslaufseitigen Förderer 8 sowie zum Überführen der vom einlaufseitigen Förderer 6 mitgenommenen Produkte von einer längsreihigen Anordnung auf dem einlaufseitigen Förderer 6 in eine querreihige Anordnung auf dem auslaufseitigen Förderer 8 dienen.
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In 1a sind exemplarisch drei Mitnehmerarme 12 der Vorrichtung 3a, nämlich ein erster Mitnehmerarm 12a, ein zweiter Mitnehmerarm 12b sowie ein dritter Mitnehmerarm 12c, dargestellt. Grundsätzlich kann die Vorrichtung 3a mehr als drei oder weniger als drei Mitnehmerarme 12 aufweisen.
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Ferner weist die Vorrichtung 3a ein Antriebssystem 13 zum Antreiben der Mitnehmerarme 12 auf. Das Antriebssystem 13 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere Antriebsmotoren 14, die insbesondere als Servomotoren ausgebildet sein können. Zudem umfasst das Antriebssystem 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Antriebsbänder 15 (vgl. auch 2a, 2b), die von den Antriebsmotoren 14 umlaufend angetrieben werden. Die Mitnehmerarme 12 sind mit den Antriebsbändern 15 gekoppelt. Mithilfe der Antriebsmotoren 14 und der Antriebsbänder 15 des Antriebssystems 13 werden die Mitnehmerarme 12 umlaufend angetrieben.
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Darüber hinaus weist die Vorrichtung 3a einen Hubmechanismus 16 zum positionsabhängigen und/oder gesteuerten Anheben und Absenken des jeweiligen Mitnehmerarms 12 sowie einen Einfahrmechanismus 17 zum positionsabhängigen und/oder gesteuerten Ein- und Ausfahren des jeweiligen Mitnehmerarms 12 auf (vgl. 2a, 2b und 3).
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Die Mitnehmerarme12 werden vom Antriebssystem 13 phasenversetzt jeweils in derselben Weise angetrieben. Der Einfachheit halber wird die Funktionsweise der Vorrichtung 3a daher nachfolgend exemplarisch anhand des ersten Mitnehmerarms 12a erläutert. Die anderen Mitnehmerarme 12b, 12c führen phasenversetzt die gleiche Bewegung aus wie der erste Mitnehmerarm 12a.
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In 1a ist der Mitnehmerarm 12a ausgefahren und von den mitzunehmenden Produkten 2, die sich noch in einer längsreihigen Anordnung auf dem einlaufseitigen Förderer 6 befinden und sich entlang der ersten Transportrichtung 7 bewegen, beabstandet. Von der Position aus, in der sich der Mitnehmerarm 12a in 1a befindet, bewegt sich der Mitnehmerarm 12a in Umlaufrichtung 18 weiter, wobei der Mitnehmerarm 12a mit den mitzunehmenden Produkten 2 in Kontakt kommt.
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Kurz bevor der Mitnehmerarm 12a mit den mitzunehmenden Produkten 2 in Kontakt kommt und auch nachdem der Mitnehmerarm 12a mit den mitzunehmenden Produkten 2 in Kontakt ist, wird der Mitnehmerarm 12a mithilfe des zuvor erwähnten Einfahrmechanismus 17 eingefahren, bis er eine vorgegebene Einfahrstellung erreicht hat. Zugleich wird der Mitnehmerarm 12a mittels des Antriebssystems 13 in Umlaufrichtung 18 weiterbewegt (vgl. 1b). Der Mitnehmerarm 12a führt also eine überlagerte Bewegung aus. Wie in 1a veranschaulicht, umfasst diese überlagerte Bewegung eine Geschwindigkeitskomponente VU in Umlaufrichtung 18 und eine Geschwindigkeitskomponente VT in Transportrichtung 7 des einlaufseitigen Förderers 6. Die aus diesen beiden Geschwindigkeitskomponenten resultierende Geschwindigkeit VR des Mitnehmerarm 12a ist schräg zur Transportrichtung 7 des einlaufseitigen Förderers 6 ausgerichtet. Durch eine solche Bewegung des Mitnehmerarms 12a lässt sich verhindern, dass nachfolgende Produkte 2 des einreihigen Produktstroms 4, die sich entlang der ersten Transportrichtung 7 bewegen, mit dem Mitnehmerarm 12a zusammenstoßen. Das Einfahren des Mitnehmerarms 12a erfolgt schon vor dem Kontakt mit den mitzunehmenden Produkten 2 mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der die Produkte 2 auf dem ersten Förderer 6 transportiert werden.
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1b zeigt schematisch die Förderanlage 1a zu einem späteren Zeitpunkt als in 1a. In 1b ist der Mitnehmerarm 12a eingefahren und kontaktiert mehrere Produkte 2, welche von dem Mitnehmerarm 12a vom einlaufseitigen Förderer 6 zum auslaufseitigen Förderer 8 mitgenommen werden. Gegenüber der in 1a darstellten Position hat sich der Mitnehmerarm 12a gemeinsam mit besagten Produkten 2 in Umlaufrichtung 18 fortbewegt.
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Von der Position aus, in der sich der Mitnehmerarm 12a in 1b befindet, bewegt sich der Mitnehmerarm 12a im eingefahrenen Zustand gemeinsam mit den mitgenommenen Produkten 2 in Umlaufrichtung 18 weiter. Dabei führt der Mitnehmerarm 12a die Produkte 2 über die Überleitungseinrichtung 10 vom einlaufseitigen Förderer 6 zum auslaufseitigen Förderer 8 (vgl. 1c).
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1c zeigt schematisch die Förderanlage 1a zu einem späteren Zeitpunkt als in 1a und 1b. In 1c befindet sich der Mitnehmerarm 12a mit den mitgenommenen Produkten 2 über der Überleitungseinrichtung 10.
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Auf einer Teilstrecke des Weges vom einlaufseitigen Förderer 6 zum auslaufseitigen Förderer 8 wird der Mitnehmerarm 12a vom Antriebssystem 13 derart angetrieben, dass der Mitnehmerarm 12a eine Schwenkbewegung um eine vertikale Schwenkachse 19 ausführt. Genauer gesagt, führt der Mitnehmerarm 12a dabei eine viertelkreisförmige Schwenkbewegung aus.
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Wenn der Mitnehmerarm 12a mit den mitgenommenen Produkten 2 den auslaufseitigen Förderer 8 erreicht hat, sind die mitgenommenen Produkten 2 vom Mitnehmerarm 12a von einer längsreihigen Anordnung auf dem einlaufseitigen Förderer 6 in eine querreihige Anordnung auf dem auslaufseitigen Förderer 8 überführt worden.
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Auf dem auslaufseitigen Förderer 8 werden die vom Mitnehmerarm 12a mitgenommenen Produkte 2 als Bestandteil des mehrreihigen Produktstroms 5 entlang der zweiten Transportrichtung 9 weitertransportiert. Die Transportgeschwindigkeit des auslaufseitigen Förderers 8 ist vorzugsweise größer als die Umlaufgeschwindigkeit der Mitnehmerarme 12, sodass sich die vom Mitnehmerarm 12a mitgenommenen Produkte 2 von diesem entlang der zweiten Transportrichtung 9 entfernen, sobald sich besagte Produkte 2 auf dem auslaufseitigen Förderer 8 befinden.
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Nachdem der Mitnehmerarm 12a diejenige Position durchläuft, an welcher der Mitnehmerarm 12a die mitgenommenen Produkte 2 an den auslaufseitigen Förderer 8 übergibt, wird der Mitnehmerarm 12a mithilfe des zuvor erwähnten Hubmechanismus 16 automatisch angehoben, und zwar so weit, dass sich sein unterster Punkt oberhalb des höchstens Punkts der auf dem auslaufseitigen Förderer 8 befindlichen Produkte 2 befindet. Dadurch lässt sich verhindern, dass der Mitnehmerarm 12a bei seiner Fortbewegung in Umlaufrichtung 18 die auf dem auslaufseitigen Förderer 8 befindlichen Produkte 2 umstößt.
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Während des Anhebvorgangs bewegt sich der Mitnehmerarm 12a nicht nur nach oben, sondern auch in Umlaufrichtung 18. Das heißt, der Mitnehmerarm 12a führt während des Anhebvorgangs eine überlagerte Bewegung aus. In 1a ist die Strecke d eingezeichnet, die der Mitnehmerarm 12a während des Anhebens in Umlaufrichtung 18 zurücklegt.
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Im angehobenen Zustand wird der Mitnehmerarm 12a mittels des Antriebssystems 13 weiter in Umlaufrichtung 18 bewegt. Vor dem erneuten Erreichen des einlaufseitigen Förderers 6 wird der Mitnehmerarm 12a bei Durchlaufen einer vorgegebenen Position mittels des Hubmechanismus 16 automatisch wieder in seine ursprüngliche Höhe abgesenkt. Während des Absenkvorgangs bewegt sich der Mitnehmerarm 12a nicht nur nach unten, sondern bevorzugt auch in Umlaufrichtung 18. Außerdem wird der Mitnehmerarm 12a vor dem erneuten Erreichen des einlaufseitigen Förderers 6 bei Durchlaufen einer vorgegebenen Position mittels des zuvor erwähnten Einfahrmechanismus 17 automatisch wieder ausgefahren.
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Wenn der Mitnehmerarm 12a wieder den einlaufseitigen Förderer 6 erreicht hat, kann dieser weitere Produkte 2 des einreihigen Produktstroms 4 in der zuvor beschriebenen Weise vom einlaufseitigen Förderer 6 zum auslaufseitigen Förderer 8 mitnehmen und von einer längsreihigen Anordnung auf dem einlaufseitigen Förderer 6 in eine querreihige Anordnung auf dem auslaufseitigen Förderer 8 überführen.
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2a zeigt schematisch einen Teil der besagten Vorrichtung 3a der Förderanlage 1a in einer Seitenansicht. 2b zeigt denselben Teil der Vorrichtung 3a zu einem anderen Zeitpunkt als in 2a. Wenn nachfolgend auf „2“ Bezug genommen wird, sind sowohl 2a als auch 2b gemeint.
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In 2 sind die beiden zuvor genannten Antriebsbänder 15, die mittels der in 1a-1c dargestellten Antriebsmotoren 14 umlaufend angetrieben werden, jeweils teilweise dargestellt.
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Darüber hinaus ist in 2 eine Trägereinheit 20 dargestellt. Die Trägereinheit 20 ist an den Antriebsbändern 15 befestigt und läuft bei der umlaufenden Bewegung der Antriebsbänder 15 mit diesen mit. An der Trägereinheit 20 ist ein in vertikaler Richtung verschiebbar gelagerter Schlitten 21 angeordnet, an welchem einer der zuvor erwähnten Mitnehmerarme 12 befestigt ist. Für jeden ihrer anderen Mitnehmerarme 12 weist die Vorrichtung 3a eine eigene solche Trägereinheit und einen eigenen solchen Schlitten auf, auf welche im Folgenden jedoch nicht eingegangen wird.
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Der in 2 dargestellte Schlitten 21 ist mit einer ersten Rolle 22 verbunden, welche bei der Bewegung der Trägereinheit 20 in Umlaufrichtung 18 mit der Trägereinheit 20 mitläuft. Diese Rolle 22 rollt auf einer eine geschlossene Umlaufbahn bildenden Rollenführung 23, welche ein Höhenprofil mit unterschiedlichen Höhenniveaus aufweist, ab.
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Die mit den Antriebsbändern 15 mitlaufende Trägereinheit 20 ist ein Bestandteil des zuvor erwähnten Antriebssystems 13. Besagte Rolle 22, die Rollenführung 23 und der Schlitten 21 sind Bestandteile des zuvor erwähnten Hubmechanismus 16.
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Wenn die Rolle 22 bei ihrer Bewegung entlang der Rollenführung 23 bedingt durch das Höhenprofil der Rollenführung 23 ihre Höhenposition ändert, so ändert sich die Höhenposition des Schlittens 21 und somit auch die Höhenposition des Mitnehmerarms 12. Durchläuft die Rolle 22 beispielweise eine Steigung der Rollenführung 23, nimmt die Höhenposition der Rolle 22 zu, wodurch der Schlitten 21 nach oben verschoben wird und der Mitnehmerarm 12 geradlinig angehoben wird. Durchläuft die Rolle 22 hingegen ein Gefälle der Rollenführung 23, nimmt die Höhenposition der Rolle 22 ab, wodurch der Schlitten 21 nach unten verschoben wird und der Mitnehmerarm 12 geradlinig abgesenkt wird.
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Der Vorgang des Anhebens des Mitnehmerarms 12 ist in 2a in Verbindung mit 2b veranschaulicht. In 2a befindet sich die Rolle 22 auf einem gewissen Höhenniveau. In 2b befindet sich die Rolle nach einer Fortbewegung in Umlaufrichtung 18 auf einem höheren Höhenniveau, sodass der Mitnehmerarm 12 gegenüber seinem Zustand aus 2a angehoben ist.
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Ferner ist in 2 eine zweite Rolle 24 dargestellt, welche in einer eine geschlossene Umlaufbahn bildenden Führungsnut 25 eines von den Antriebsbändern 15 umschlossenen Körpers angeordnet ist und von der Trägereinheit 20 bei deren Bewegung in Umlaufrichtung 18 mitgezogen wird. Diese Rolle 24 ist mit einem Hebelarm 26 gekoppelt, welcher an einem seiner beiden Enden mit der Rolle 24 und am anderen seiner beiden Enden mit dem Schlitten 21 verbunden ist und um eine horizontale Schwenkachse 27 (vgl. 3) schwenkbar ist. Besagte Führungsnut 25 ist derart ausgebildet, dass sie über unterschiedliche Höhenniveaus verläuft.
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Die zweite Rolle 24 und der Hebelarm 26 sind Bestandteile des zuvor erwähnten Einfahrmechanismus 17 der Vorrichtung 3a.
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Ändert die zweite Rolle 24 relativ zu der ersten Rolle 22 ihre Höhenposition, führt dies zu einer Schwenkbewegung des Hebelarms 26. Die Schwenkbewegung des Hebelarms 26 führt dazu, dass der Mitnehmerarm 12 ein- oder ausgefahren wird, je nach dem ob der Hebelarm 26 nach oben oder nach unten schwenkt. Die Funktionsweise des Einfahrmechanismus 17 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 näher erläutert.
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3 zeigt schematisch mehrere Elemente des zuvor erwähnten Einfahrmechanismus 17 der Vorrichtung 3a sowie einen ihrer Mitnehmerarme 12 in einer Ansicht von oben.
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In 3 sind die zuvor erwähnte zweite Rolle 24 sowie der mit dieser Rolle 23 gekoppelte Hebelarm 26 dargestellt. Neben diesen Elementen umfasst der Einfahrmechanismus 17 außerdem ein Übersetzungsgetriebe 28 sowie ein Schraubgetriebe 29.
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Das Übersetzungsgetriebe 28 umfasst ein erstes, größeres Zahnrad 30, welches mit drehstarr mit dem Hebelarm 26 verbunden ist, sowie ein zweites, kleineres Zahnrad 31, dessen Zähne in Eingriff mit den Zähnen des ersten Zahnrads 30 stehen. Das Schraubgetriebe 29 umfasst eine mit einem Außengewinde versehene Gewindespindel 32, die drehstarr mit dem zweiten Zahnrad 31 verbunden ist, sowie eine mit einem Innengewinde versehene Spindelmutter 33, die verschiebbar auf der Gewindespindel 32 gelagert ist und mit welcher der Mitnehmerarm 12 verbunden ist. Eine figürlich nicht dargestellte Außenführung für die Spindelmutter 33 verhindert, dass sich die Spindelmutter 33 mit der Gewindespindel 32 mitdreht.
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Ändert die zweite Rolle 24 relativ zu der ersten Rolle 22 (vgl. 2) ihre Höhenposition, kommt es zu einer Schwenkbewegung des Hebelarms 26 um die zuvor erwähnte horizontale Schwenkachse 27. Diese Schwenkbewegung des Hebelarms 26 bewirkt eine Drehbewegung des ersten Zahnrads 30 des Übersetzungsgetriebes 28. Die Drehbewegung des ersten Zahnrads 30 wird in eine schnellere Drehbewegung des zweiten Zahnrads 31 sowie der Gewindespindel 32 übersetzt. Durch die Drehbewegung der Gewindespindel 32 wird die Spindelmutter 33 in horizontaler Richtung verschoben, sodass der Mitnehmerarm 12 abhängig von der Schwenkrichtung des Hebelarms 26 ein- oder ausgefahren wird.
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Die nachfolgende Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels beschränkt sich primär auf die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Gleiche und/oder einander entsprechende Elemente sind, soweit zweckdienlich, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Nachfolgend nicht erwähnte Merkmale des vorhergehenden Ausführungsbeispiels sind bei dem weiteren Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben werden.
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4 zeigt schematisch in einer Draufsicht eine zweite Förderanlage 1b zum Transportieren von Produkten 2, insbesondere von Getränkebehältern, wie z.B. Glasflaschen, PET-Flaschen oder Dosen.
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Diese Förderanlage 1b ist mit einer Vorrichtung 3b zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms 4 in einen mehrreihigen Produktstrom 5 ausgestattet.
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Gegenüber der zuvor beschriebenen Vorrichtung 3a unterscheidet sich die Vorrichtung 3b dadurch, dass bei Letzterer der jeweilige Mitnehmerarm 12 oder ein Teil des jeweiligen Mitnehmerarms 12 um eine horizontale Schwenkachse 34 schwenkbar ist, sodass der jeweilige Mitnehmerarm 12 bzw. der schwenkbare Teil des jeweiligen Mitnehmerarms 12 aus einer horizontalen Stellung nach oben, insbesondere in einer vertikale Stellung, geschwenkt und wieder in die horizontale Stellung zurück geschwenkt werden kann.
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Diese Schwenkbarkeit ermöglicht, den jeweiligen Mitnehmerarm 12 bzw. dessen schwenkbaren Teil nach Übergabe der Produkte 2 auf den auslassseitigen Förderer 8 nach einem Nach-Oben-Fahren des Mitnehmerarms 12 nach oben zu schwenken. Auf diese Weise kann zumindest ein Teil der Umlaufbewegung des jeweiligen Mitnehmerarms 12 mit einem geringen horizontalen Platzbedarf erfolgen. Bevor der jeweilige Mitnehmerarm 12 nach Übergabe der Produkte 2 auf den auslassseitigen Förderer 8 erneut den einlassseitigen Förderer 6 erreicht, kann der jeweilige Mitnehmerarm 12 bzw. dessen schwenkbarer Teil wieder zurück in seine horizontale Stellung geschwenkt werden.
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In 4 befinden sich der zweite und dritte Mitnehmerarm 12b, 12c in einem nach oben geschwenkten Zustand.
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5a zeigt schematisch eine mögliche Ausgestaltung eines Mitnehmerarms 12 der Vorrichtung 3b in einer Seitenansicht. Die nachfolgenden Ausführungen gelten vorzugsweise analog für die anderen Mitnehmerarme 12 der Vorrichtung 3b.
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Der in 5a dargestellte Mitnehmerarm 12 ist mehrgliedrig ausgebildet. Er umfasst ein erstes Armglied 35a sowie ein gelenkig mit dem ersten Armglied 35a verbundenes zweites Armglied 35b. Am ersten Armglied 35a ist eine antreibbare Seilwinde 36 angeordnet, auf welcher ein Seil 37 aufgewickelt ist, das am zweiten Armglied 35b befestigt ist.
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In 5a befinden sich beide Armglieder 35a, 35b in einer horizontalen Stellung. Wird die Seilwinde 36 derart angetrieben, dass das Seil 37 weiter aufgewickelt wird, wird das zweite Armglied 35b nach oben geschwenkt, vorzugsweise bis es eine vertikale Stellung erreicht (vgl. 5b).
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In 5b befindet sich das erste Armglied 35a weiterhin in der horizontalen Stellung. Allerdings ist in dem Zustand aus 5b das Seil 37, verglichen mit dem Zustand aus 5a, weiter auf die Seilwinde 36 aufgewickelt, und zwar derart, dass das zweite Armglied 35b vertikal nach oben geschwenkt ist.
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Es versteht sich von selbst, dass die obigen Ausführungen hinsichtlich der Ausgestaltung der Vorrichtung 3a und der Ausgestaltung der Vorrichtung 3b lediglich als beispielhaft zu verstehen sind. Insbesondere für den Hubmechanismus 16 und/oder den Einfahrmechanismus 17 und/oder für die Schwenkbarkeit der Mitnehmerarme 12 kommen andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsvarianten in Frage.
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Beispielsweise kann die Vorrichtung 3a und/oder Vorrichtung 3b einen oder mehrere elektrisch steuerbare Aktoren, wie z.B. elektromechanische Hubzylinder und/oder Servomotoren und/oder Schrittmotoren, aufweisen, um eine geradlinige Höhenverstellbarkeit und/oder eine Schwenkbarkeit und/oder eine Ein- und Ausfahrbarkeit des jeweiligen Mitnehmerarms 12 zu realisieren. In diesem Fall kann vorteilhafterweise auf mechanische Steuerkurvenbahnen verzichtet werden. Ferner kann eine Steuereinheit zur Steuerung des jeweiligen Aktors vorgesehen sein. Diese kann insbesondere dazu eingerichtet sein kann, den jeweiligen Aktor in Abhängigkeit der Position des jeweiligen Mitnehmerarms 12 zu steuern. Zur Überwachung der Positionen der Mitnehmerarme 12 können Sensoren vorgesehen sein, welche die von ihnen erzeugten Sensorsignale an die Steuereinheit übermitteln. Die einzelnen Soll-Bewegungsabläufe und auch deren zeitliche Abfolge bzw. deren zeitliche Koordination sind vorzugsweise in an sich bekannter Weise in der Steuereinheit oder in einem mit der Steuereinheit kommunikativ verbundenen Datenspeicher hinterlegt. Die Ausführung der Bewegungsabläufe erfolgt zweckmäßigerweise durch die einzelnen Aktoren.
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Bezugszeichenliste
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- 1a, 1b
- Förderanlage
- 2
- Produkt
- 3a, 3b
- Vorrichtung zur Umwandlung eines einreihigen Produktstroms in einen mehrreihigen Produktstrom
- 4
- einreihiger Produktstrom
- 5
- mehrreihiger Produktstrom
- 6
- einlaufseitiger Förderer
- 7
- erste Transportrichtung
- 8
- auslaufseitiger Förderer
- 9
- zweite Transportrichtung
- 10
- Überleitungseinrichtung
- 11
- kurvengängiges Fördermittel
- 12, 12a-12c
- Mitnehmerarm
- 13
- Antriebssystem
- 14
- Antriebsmotor
- 15
- Antriebsband
- 16
- Hubmechanismus
- 17
- Einfahrmechanismus
- 18
- Umlaufrichtung
- 19
- Schwenkachse
- 20
- Trägereinheit
- 21
- Schlitten
- 22
- erste Rolle
- 23
- Rollenführung
- 24
- zweite Rolle
- 25
- Führungsnut
- 26
- Hebelarm
- 27
- Schwenkachse
- 28
- Übersetzungsgetriebe
- 29
- Schraubgetriebe
- 30
- erstes Zahnrad
- 31
- zweites Zahnrad
- 32
- Gewindespindel
- 33
- Spindelmutter
- 34
- Schwenkachse
- 35a, 35b
- Armglied
- 36
- Seilwinde
- 37
- Seil
- d
- zurückgelegte Strecke beim Anheben
