DE102020209496A1 - Device for aligning disordered products with a roller guide - Google Patents
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Abstract
Die Vorrichtung (1) umfasst einen zylindrischen Behälter (5) zur Aufnahme der ungeordneten Produkte (3). Der Behälter (5) umfasst eine Seitenwand (7) und einen drehbaren Boden (9), welcher gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt ist. Die Vorrichtung (1) umfasst eine drehbare Ringfläche (15) zum Transportieren der Produkte (3) auf der drehbaren Ringfläche (15) zwischen einem Übergabebereich (11) und einem Entnahmebereich (17). Die drehbare Ringfläche (15) schließt sich radial außen an den drehbaren Boden (9) an und liegt in dem Übergabebereich (17) auf Höhe des drehbaren Bodens (9). Die Vorrichtung (1) umfasst einen Abführförderer (19), welcher sich in dem Entnahmebereich (17) an die drehbare Ringfläche (15) anschließt. Die Vorrichtung (1) umfasst eine Führung (21) für auf der drehbaren Ringfläche (15) transportierte Produkte (3). Die Führung (21) begrenzt zwischen dem Übergabebereich (11) und dem Entnahmebereich (17) einen Aufenthaltsbereich für auf der drehbaren Ringfläche (15) transportierte Produkte (3) radial nach außen hin. Die Führung (21) ist als Rollenführung mit Rollenelementen (23) ausgebildet.The device (1) comprises a cylindrical container (5) for receiving the disordered products (3). The container (5) comprises a side wall (7) and a rotatable bottom (9) inclined with respect to a horizontal plane. The device (1) comprises a rotatable annular surface (15) for transporting the products (3) on the rotatable annular surface (15) between a transfer area (11) and a removal area (17). The rotatable annular surface (15) adjoins the rotatable base (9) radially on the outside and is located in the transfer area (17) at the height of the rotatable base (9). The device (1) comprises a discharge conveyor (19) which is connected to the rotatable annular surface (15) in the removal area (17). The device (1) comprises a guide (21) for products (3) transported on the rotatable annular surface (15). Between the transfer area (11) and the removal area (17), the guide (21) delimits a holding area for products (3) transported on the rotatable annular surface (15) radially outwards. The guide (21) is designed as a roller guide with roller elements (23).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Ausrichten ungeordneter Produkte.The present invention relates to aligning disordered products.
Beispielsweise aus der
Wie beschrieben, werden die Produkte beim Transport auf dem Absatz aufgrund einer Zentrifugalkraft gegen den oberen Ringteil der Seitenwand des Kessels gedrückt. Je nach Beschaffenheit der Produkte können sich hierdurch Probleme ergeben. Beispielsweise können die Produkte an dem oberen Ringteil kleben bleiben, was zu einer Beschädigung der Produkte führen kann. Bestimmte Produkte können auch von dem oberen Ringteil der Seitenwand stark zurückfedern, was den Betriebsablauf beeinträchtigen kann. Insbesondere bei der Verarbeitung von trockenen Produkten kann es aufgrund von Reibung zwischen auf dem Absatz geförderten Produkten und dem oberen Ringteil zu einer Beschädigung der Produkte kommen.As described, the products are pressed against the upper annular part of the side wall of the kettle during transport on the heel due to a centrifugal force. Depending on the nature of the products, this can cause problems. For example, the products can stick to the upper ring part, which can lead to damage to the products. Certain products can also bounce back from the top ring portion of the sidewall, which can affect operation. Especially when processing dry products, the products can be damaged due to friction between the products conveyed on the heel and the upper part of the ring.
Es ist Aufgabe der Erfindung, aufzuzeigen, wie ungeordnete Produkte beschädigungsfrei und effizient ausgerichtet werden können.It is the object of the invention to show how disordered products can be aligned efficiently and without damage.
Diese Aufgabe wird jeweils durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung an.This object is achieved by the device according to claim 1 and the method according to
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ausrichten von ungeordneten Produkten bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst einen zylindrischen Behälter zur Aufnahme der ungeordneten Produkte. Der Behälter umfasst eine Seitenwand und einen drehbaren Boden. Der drehbare Boden ist gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt. Die Vorrichtung umfasst eine drehbare Ringfläche zum Transportieren der Produkte auf der drehbaren Ringfläche zwischen einem Übergabebereich und einem Entnahmebereich. Die drehbare Ringfläche schließt sich radial außen an den drehbaren Boden an. Die drehbare Ringfläche liegt in dem Übergabebereich auf Höhe des drehbaren Bodens. Die Vorrichtung umfasst zudem einen Abführförderer. Der Abführförderer schließt sich in dem Entnahmebereich an die drehbare Ringfläche an. Die Vorrichtung umfasst eine Führung für auf der drehbaren Ringfläche transportierte Produkte. Die Führung begrenzt zwischen dem Übergabebereich und dem Entnahmebereich einen Aufenthaltsbereich für auf der drehbaren Ringfläche transportierte Produkte radial nach außen hin. Die Führung ist als Rollenführung mit Rollenelementen ausgebildet.According to one aspect of the invention, an apparatus for aligning disordered products is provided. The device comprises a cylindrical container for receiving the disordered products. The container includes a side wall and a rotatable base. The rotatable floor is inclined from a horizontal plane. The device comprises a rotatable annular surface for transporting the products on the rotatable annular surface between a transfer area and a removal area. The rotatable annular surface adjoins the rotatable bottom radially on the outside. The rotatable annular surface is in the transfer area at the height of the rotatable floor. The device also includes a discharge conveyor. The discharge conveyor connects to the rotatable annular surface in the removal area. The device includes a guide for products transported on the rotatable annular surface. Between the transfer area and the removal area, the guide delimits a holding area for products transported on the rotatable annular surface radially outwards. The guide is designed as a roller guide with roller elements.
Durch die Ausbildung der Führung als Rollenführung mit Rollenelementen lässt sich eine Reibung zwischen den auf der drehbaren Ringfläche transportierten Produkten und der Führung im Vergleich zu einer Führung entlang einer festen Führungsfläche verringern. Durch die Ausbildung der Führung als Rollenführung mit Rollenelementen liegt zwischen den Produkten und der Führung eine Rollreibung vor. Die Gefahr des Anklebens der Produkte an der Führung und der Beschädigung der Produkte aufgrund zu großer Reibung zwischen den Produkten und der Führung wird vermindert.By designing the guide as a roller guide with roller elements, friction between the products transported on the rotatable annular surface and the guide can be reduced in comparison to a guide along a fixed guide surface. Due to the design of the guide as a roller guide with roller elements, there is rolling friction between the products and the guide. The risk of the products sticking to the guide and of damaging the products due to excessive friction between the products and the guide is reduced.
Die Rollenelemente können beispielsweise tonnenförmig, kegelsegmentförmig, ellipsoid oder kugelförmig sein. Solche Rollenelemente sind einfach zu implementieren und erlauben eine Führung der Produkte mit geringer Reibung. Tonnenförmige, kegelsegmentförmige oder ellipsoide Rollenelemente können aufgrund ihrer Geometrie eine Bewegung der Produkte in Drehrichtung der drehbaren Ringfläche unterstützen und eine Beweglichkeit der Produkte senkrecht zu der Drehrichtung der drehbaren Ringfläche einschränken. Durch den Einsatz kugelförmiger Rollenelemente kann die Kontaktfläche zwischen den Produkten und den Rollenelementen minimiert werden.The roller elements can be barrel-shaped, cone-shaped, ellipsoidal or spherical, for example. Such roller elements are easy to implement and allow the products to be guided with little friction. Due to their geometry, barrel-shaped, cone-segment-shaped or ellipsoidal roller elements can support a movement of the products in the direction of rotation of the rotatable annular surface and limit mobility of the products perpendicular to the direction of rotation of the rotatable annular surface. By using spherical roller elements, the contact area between the products and the roller elements can be minimized.
Die Rollenelemente können jeweils zumindest um eine Drehachse drehbar sein. Die Drehachse kann zumindest im Wesentlichen vertikal verlaufen. Die Drehachse kann gegenüber einer vertikalen Richtung um maximal 30°, oder um maximal 20°, oder um maximal 15°, oder um maximal 10°, oder um maximal 5° geneigt sein.The roller elements can each be rotatable about at least one axis of rotation. The axis of rotation can run at least substantially vertically. The axis of rotation can be inclined by a maximum of 30°, or by a maximum of 20°, or by a maximum of 15°, or by a maximum of 10°, or by a maximum of 5° relative to a vertical direction.
Die Rollenelemente können jeweils zumindest um eine Drehachse drehbar sein, welche senkrecht zu einer Drehrichtung der drehbaren Ringfläche ist.The roller elements can each be rotatable at least about an axis of rotation which is perpendicular to a direction of rotation of the rotatable annular surface.
Die drehbare Ringfläche kann eine ebene Fläche sein. Alternativ kann die drehbare Ringfläche bezüglich einer in Bezug auf den zylindrischen Behälter radialen Richtung ein Höhenprofil aufweisen, um die Positionierung der Produkte besser zu definieren. Die drehbare Ringfläche kann eine horizontale Ringfläche sein. Eine Drehrichtung der drehbaren Ringfläche kann in einer horizontalen Ebene liegen.The rotatable ring surface can be a flat surface. Alternatively, the rotary annular surface can have a height profile with respect to a radial direction with respect to the cylindrical container, in order to better define the positioning of the products. The rotatable annular surface can be a horizontal annular surface. A direction of rotation of the rotatable ring surface can lie in a horizontal plane.
Der drehbare Boden kann scheibenförmig ausgebildet sein. Der drehbare Boden kann um eine Achse drehbar sein, welche sich durch ein Zentrum des drehbaren Bodens erstreckt. Die Achse kann gegenüber einer vertikalen Richtung geneigt sein. Insbesondere kann ein Neigungswinkel der Achse gegenüber einer vertikalen Richtung in einem Bereich zwischen 5° und 45° liegen, oder in einem Bereich zwischen 5° und 35°, oder in einem Bereich zwischen 5° und 30°, oder in einem Bereich zwischen 10° und 30°.The rotatable floor can be disc-shaped. The rotatable floor may be rotatable about an axis that extends through a center of the rotatable floor. The axis can be inclined from a vertical direction. In particular, an inclination angle of the axis with respect to a vertical direction can be in a range between 5° and 45°, or in a range between 5° and 35°, or in a range between 5° and 30°, or in a range between 10° and 30 degrees.
Die Seitenwand des Behälters kann eine vertikale Seitenwand sein.The side wall of the container can be a vertical side wall.
Zwischen dem Übergabebereich und dem Entnahmebereich kann sich eine Vielzahl von Rollenelementen der Führung aneinander anschließen, um zwischen dem Übergabebereich und dem Entnahmebereich eine durchgängige Rollenführung für auf der drehbaren Ringfläche transportierte Produkte bereitzustellen. Insbesondere kann ein Abstand zwischen benachbarten Rollenelementen in Drehrichtung der drehbaren Ringfläche gesehen höchstens 15 cm, oder höchstens 12 cm, oder höchstens 10 cm, oder höchstens 8 cm, oder höchstens 6 cm, oder höchstens 4 cm, oder höchstens 2 cm betragen. Ein geringer Abstand benachbarter Rollenelemente zueinander sorgt dafür, dass auch kurze Produkte prozesssicher geführt werden können.A large number of roller elements of the guide can follow one another between the transfer area and the removal area in order to provide a continuous roller guide between the transfer area and the removal area for products transported on the rotatable annular surface. In particular, a distance between adjacent roller elements seen in the direction of rotation of the rotatable ring surface can be at most 15 cm, or at most 12 cm, or at most 10 cm, or at most 8 cm, or at most 6 cm, or at most 4 cm, or at most 2 cm. A small distance between adjacent roller elements ensures that even short products can be guided reliably.
Vorzugsweise wird die drehbare Ringfläche durch eine Fläche der Seitenwand des Behälters gebildet. Die drehbare Ringfläche und die Seitenwand des Behälters können zusammen angetrieben werden. Insbesondere kann die drehbare Ringfläche durch eine nach oben gerichtete Fläche der Seitenwand des Behälters gebildet werden.Preferably, the rotatable annular surface is formed by a surface of the side wall of the container. The rotatable annular surface and the side wall of the container can be driven together. In particular, the rotatable annular surface can be formed by an upwardly directed surface of the side wall of the container.
Es versteht sich, dass die drehbare Ringfläche in dem Übergabebereich nicht exakt auf Höhe des drehbaren Bodens liegen muss. Die Höhe der drehbaren Ringfläche in dem Übergabebereich und die Höhe des drehbaren Bodens in dem Übergabebereich müssen lediglich soweit übereinstimmen, dass eine Übergabe der Produkte von dem drehbaren Boden auf die drehbare Ringfläche in dem Übergabebereich möglich ist. Beispielsweise können sich eine Höhe des drehbaren Bodens und eine Höhe der drehbaren Ringfläche in dem Übergabebereich um maximal 2 cm, oder um maximal 1 cm, oder um maximal 0,5 cm voneinander unterscheiden.It goes without saying that the rotatable annular surface in the transfer area does not have to be exactly level with the rotatable base. The height of the rotatable annular surface in the transfer area and the height of the rotatable floor in the transfer area only have to match to the extent that the products can be transferred from the rotatable floor to the rotatable annular surface in the transfer area. For example, a height of the rotatable base and a height of the rotatable annular surface in the transfer area can differ from one another by a maximum of 2 cm, or by a maximum of 1 cm, or by a maximum of 0.5 cm.
Die Angabe, dass der Behälter ein zylindrischer Behälter ist, bezieht sich auf die generelle Formgebung des durch den Behälter definierten Aufnahmeraums. Es versteht sich, dass beispielsweise der Außenumriss des Behälters beliebig sein kann, so auch beispielsweise einen rechteckigen oder einen unregelmäßigen Umriss aufweisen kann. Es versteht sich ebenfalls, dass der Aufnahmeraum Formmerkmale wie Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen kann.The statement that the container is a cylindrical container refers to the general shape of the accommodation space defined by the container. It goes without saying that, for example, the outer contour of the container can be arbitrary, for example it can also have a rectangular or an irregular contour. It is also understood that the receiving space can have shape features such as projections or depressions.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausrichten von ungeordneten Produkten. Die ungeordneten Produkte werden in einen zylindrischen Behälter eingebracht. Der zylindrische Behälter umfasst eine Seitenwand und einen gegenüber einer horizontalen Ebene geneigten drehbaren Boden. Durch Drehen des drehbaren Bodens wird eine Zentrifugalkraft erzeugt, welche die Produkte in dem Behälter nach außen gegen die Seitenwand drückt. Die Produkte werden in einem Übergabebereich auf eine sich drehende Ringfläche übergeben. Die sich drehende Ringfläche schließt sich radial außen an den drehbaren Boden an. Die Produkte werden auf der drehbaren Ringfläche von dem Übergabebereich in einen Entnahmebereich transportiert. In dem Entnahmebereich werden die Produkte an einen Abführförderer übergeben. Während des Transports auf der drehbaren Ringfläche werden die Produkte mittels einer Führung geführt. Die Führung begrenzt einen Aufenthaltsbereich für die Produkte auf der drehbaren Ringfläche radial nach außen hin. Zwischen den Produkten und der Führung liegt Rollreibung vor.According to a further aspect, the invention relates to a method for aligning disordered products. The disordered products are placed in a cylindrical container. The cylindrical container includes a side wall and a rotatable bottom inclined with respect to a horizontal plane. Rotating the rotatable base creates a centrifugal force that pushes the products in the container outwards against the side wall. The products are transferred to a rotating ring surface in a transfer area. The rotating annular surface adjoins the rotatable bottom radially on the outside. The products are transported on the rotatable ring surface from the transfer area to a removal area. In the removal area, the products are transferred to a discharge conveyor. During transport on the rotatable ring surface, the products are guided by a guide. The guide delimits a staging area for the products on the rotatable annular surface radially outwards. There is rolling friction between the products and the guide.
Der drehbare Boden liegt in dem Übergabebereich vorzugsweise auf Höhe der drehbaren Ringfläche.In the transfer area, the rotatable floor is preferably at the level of the rotatable annular surface.
Die Führung kann als Rollenführung mit Rollenelementen ausgebildet sein.The guide can be designed as a roller guide with roller elements.
Bei den Produkten kann es sich beispielsweise um längliche Produkte handeln. Bei den Produkten kann es sich um Lebensmittelprodukte, wie beispielsweise Würstchen, handeln. Die Produkte können trockene Produkte sein.The products can be, for example, elongated products. The products can be food products, such as sausages. The products can be dry products.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Rollenführung zum Führen von aufgrund einer Zentrifugalkraft gegen die Rollenführung beaufschlagten Produkten in einer Vorrichtung zum Ausrichten der Produkte.According to a further aspect, the invention relates to the use of a roller guide for guiding products that are acted upon by centrifugal force against the roller guide in a device for aligning the products.
Wie erläutert, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausrichten von ungeordneten Produkten, ein Verfahren zum Ausrichten von ungeordneten Produkten und eine Verwendung einer Rollenführung. Bezüglich jedes dieser Aspekte beschriebene Merkmale, Erläuterungen oder Vorteile lassen sich auf die anderen Aspekte übertragen. Insbesondere kann die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geeignet, ausgelegt und/oder konfiguriert sein.As explained, the invention relates to a device for aligning unsorted products, a method for aligning unsorted products and the use of a roller guide. Features, explanations or advantages described with regard to each of these aspects can be applied to the other aspects. In particular, the device can be suitable, designed and/or configured for carrying out the method.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei zeigt
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1 eine schematische Perspektivansicht einer Vorrichtung zum Ausrichten von ungeordneten Produkten gemäß einer Ausführungsform; -
2 eine schematische Detailansicht einer Führung einer Vorrichtung zum Ausrichten von ungeordneten Produkten gemäß einer Ausführungsform mit tonnenförmigen Rollenelementen; und -
3 schematische Darstellungen der Führung gemäß alternativen Ausführungsformen mit kegelsegmentförmigen, ellipsoiden oder kugelförmigen Rollenelementen.
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1 a schematic perspective view of a device for aligning disordered products according to an embodiment; -
2 a schematic detailed view of a guide of a device for aligning disordered products according to an embodiment with barrel-shaped roller elements; and -
3 Schematic representations of the guide according to alternative embodiments with conical segment-shaped, ellipsoidal or spherical roller elements.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen zylindrischen Behälter 5, welcher die ungeordneten Produkte 3 aufnimmt. Beispielsweise können die Produkte 3 über eine nicht dargestellte Fördereinrichtung zu dem Behälter 5 gefördert und von oben in den Behälter 5 abgeworfen werden. Der zylindrische Behälter 5 umfasst eine vertikale Seitenwand 7. Zudem umfasst der Behälter 5 einen drehbaren Boden 9. Die Seitenwand 7 und der Boden 9 können zusammen ein Inneres des Behälters 5 definieren. Der drehbare Boden 9 ist gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt. Im Betrieb wird der drehbare Boden 9 mittels einer Antriebseinrichtung rotiert. In der dargestellten Ausführungsform rotiert der drehbare Boden 9 in Drehrichtung 10. Zudem rotiert die Seitenwand 7 in der gezeigten Ausführungsform ebenfalls in Drehrichtung 10. Vorzugsweise rotiert die Seitenwand 7 mit einer anderen Geschwindigkeit als der drehbare Boden 9. Eine Umdrehungszahl des drehbaren Bodens 9 und eine Umdrehungszahl der Seitenwand 7 können vorzugsweise unabhängig voneinander angepasst werden.The device 1 comprises a
Die auf dem drehbaren Boden 9 liegenden Produkte 3 drehen sich zusammen mit dem drehbaren Boden 9. Durch die Rotation des drehbaren Bodens 9 werden die Produkte 3 aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen gegen die Seitenwand 7 beaufschlagt. In einem Übergabebereich 11 liegt der drehbare Boden 9 zumindest im Wesentlichen auf der Höhe einer Oberkante 13 der Seitenwand 7. Eine obere Fläche der Seitenwand 7 ist als Ringfläche 15 ausgebildet, welche sich zusammen mit dem Rest der Seitenwand 7 dreht. In dem Übergabebereich 11 werden die Produkte 3 aufgrund der Zentrifugalkraft von dem sich drehenden Boden 9 nach außen auf die sich drehende Ringfläche 15 übergeben. Auf der sich drehenden Ringfläche 15 werden die Produkte 3 von dem Übergabenbereich 11 in einen Entnahmebereich 17 weitergefördert. In dem Entnahmebereich 17 schließt sich ein Abführförderer 19 tangential an die drehbare Ringfläche 15 an. Die Produkte 3 werden in dem Entnahmebereich 17 von der sich drehenden Ringfläche 15 auf den Abführförderer 19 übergeben.The
Auf der sich drehenden Ringfläche 15 werden die Produkte 3 hintereinander und entlang ihrer Längsrichtung ausgerichtet transportiert. Die Ausrichtung der Produkte 3 entlang ihrer Längsrichtung erfolgt in der Vorrichtung 1 durch die Zentrifugalkraft. Vorzugsweise ist die drehbare Ringfläche 15 so schmal ausgebildet, dass nicht mehrere Produkte 3 nebeneinander (bezüglich der radialen Richtung des Behälters 5) auf der Ringfläche 15 liegen können. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Produkte 3 dem Abführförderer 19 nacheinander zugeführt werden. Der Abführförderer 19 kann die ausgerichteten und hintereinander angeordneten Produkte 3 einem nachgeordneten Verarbeitungsschritt, beispielsweise einem Verpackungsschritt, geordnet zuführen.The
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Führung 21, welche zumindest zwischen dem Übergabebereich 11 und dem Entnahmebereich 17 einen Aufenthaltsbereich für die Produkte 3 auf der Ringfläche 15 radial (in Bezug auf den Behälter 5 gesehen) nach außen hin begrenzt. Während des Transports auf der sich drehenden Ringfläche 15 werden die Produkte 3 aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen hin gegen die Führung 21 gedrückt. Vorzugsweise ist die Führung 21 stationär, bewegt sich also nicht mit der drehbaren Ringfläche 15 oder der Seitenwand 7 mit.The device 1 comprises a
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