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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen von Gebinden und/oder Behältern und ein Verfahren zum automatischen Steuern der Vorrichtung.
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Zum Transport von Gebinden und/oder Behältern werden Vorrichtungen verwendet, die ein- oder mehrspurige Transportgassen aufweisen. Die Gebinde oder Behälter werden entlang der Transportgassen transportiert. Die Transportgassen weisen Geländer mit Geländerführungen, Rollenbahnen oder Führungsblechen auf, die sich seitlich der Transportgassen entlang der Transportrichtung erstrecken. Die Führungsbleche können z. B. über einem Förderband aufgehängt sein. Bei einem Wechsel der Gebinde- bzw. Behälterart kann durch unterschiedliche Breitenmaße eine Verstellung der Gassenbreite notwendig werden. Daher sind die Führungsbleche quer zur Transportrichtung verstellbar aufgehängt.
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Dazu ist aus
DE 101 46 447 C1 bekannt, die Führungsbleche mittels einer Verstelleinrichtung zu verstellen. Die Führungsbleche sind dazu an Stangen freihängend mit einer Gewindespindel verbunden. Die Stangen weisen quer zur Stangenrichtung Öffnungen mit einem Innengewinde auf, das mit der Gewindespindel in Eingriff steht. Diese Vorrichtung kann jedoch lediglich teilautomatisch verstellt werden, da beim Verstellvorgang Gegenstände oder Körperteile vom Bedienpersonal zwischen den Führungsblechen und/oder den Stangen eingequetscht werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Führen von Gebinden und/oder Behältern bereitzustellen, bei der eine Verletzungsgefahr beim Verstellen verringert ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der folgenden Beschreibung.
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Bei einer Vorrichtung zum Führen von Gebinden und/oder Behältern entlang einer Transportrichtung, umfassend mindestens ein Geländer mit mindestens zwei sich in Transportrichtung erstreckenden Führungselementen, die quer zur Transportrichtung in einem Abstand zueinander angeordnet sind, und mindestens eine Verstelleinrichtung zum Verstellen des Abstands zwischen den mindestens zwei Führungselementen, wobei die Verstelleinrichtung zum Verstellen zumindest eines ersten Führungselements der mindestens zwei Führungselemente ausgebildet ist und zumindest das erste Führungselement über mindestens ein Verbindungselement an der Verstelleinrichtung befestigt ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verbindungselement durch mindestens ein versteifbares Gelenk geteilt ist, wobei das Gelenk einen Versteifungszustand, in dem das Gelenk versteift ist, und einen Beweglichkeitszustand, in dem das Gelenk beweglich ist, aufweist, wobei das erste Führungselement im Beweglichkeitszustand des Gelenks relativ zur Verstelleinrichtung quer zur Transportrichtung um das Gelenk verschwenkbar ist.
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Die Erfindung stellt damit eine Vorrichtung zum Führen von Gebinden und/oder Behältern bereit, bei der Quetschungen bei Blockaden der Führungselemente vermieden werden. Damit ist eine Überwachung der Verstellung des Abstands zwischen den Führungselementen nicht weiter zwingend erforderlich. Mindestens eines der beiden Führungselemente, zwischen denen der Abstand quer zur Transportrichtung verstellt werden soll, weist ein versteifbares Gelenk am Verbindungselement auf. Vorzugsweise erfolge dann die Verstellung des Abstands lediglich durch das Verstellen dieses Führungselementes. Weiter vorzugsweise weist jedes Führungselement, das für die Verstellung bewegt wird, ein Gelenk auf. Das Verbindungselement des Führungselements wird durch das Gelenk geteilt. Die beiden Teile des Verbindungselements können auf Grund des Gelenks um eine Gelenkachse gegeneinander verschwenkt werden. Da ein erster Teil des Verbindungselements mit der Verstelleinrichtung verbunden und damit festgestellt ist, kann der zweite Teil des Verbindungselements, an dem das Führungselements befestigt ist, gegenüber dem ersten Teil und damit auch gegenüber der Verstelleinrichtung und den restlichen Komponenten der Vorrichtung um das Gelenk verschwenkt werden. Weiter weist das versteifbare Gelenk mindestens zwei Zustände auf. In einem Versteifungszustand kann das Gelenk nicht gebeugt werden. Eine Verschwenkung des Führungselements um das Gelenk ist im Versteifungszustand nicht möglich. In einem Beweglichkeitszustand kann das Gelenk gebeugt werden. Das Führungselement kann im Beweglichkeitszustand um das Gelenk quer zur Transportrichtung verschwenkt werden. Wenn ein Gegenstand oder ein Körperteil von Bedienpersonal beim Verstellen des Führungselements quer zur Transportrichtung in der Bewegungsbahn des Führungselement angeordnet ist, kann das Führungselement dem Gegenstand bzw. Körperteil durch das Verschwenken um das Gelenk quer zur Transportrichtung ausweichen. Eine Quetschung oder Klemmung von Objekten durch das Führungselement wird damit beim Verstellen vermieden, so dass auf eine Aufsicht beim Verstellen prinzipiell verzichtet werden kann.
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Die Verstelleinrichtung kann zum Beispiel oberhalb der Führungselemente an einer Brücke angeordnet sein. Die Brücke kann quer zur Transportrichtung orientiert sein, wobei das zumindest eine Führungselement entlang der Brücke beweglich sein kann. Die Brücke kann an ihren Endabschnitten seitlich der Führungselemente abgestützt sein.
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Weiter kann die Verstelleinrichtung mehrere Führungselemente, vorzugsweise mittels jeweils einem eigenen Verstellantriebs, bewegen. Ein Verstellantrieb kann z. B. einen Linearmotor aufweisen, der an der Brücke gelagert ist und sich entlang der Brücke bewegen kann.
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Weiter können in einem anderen Ausführungsbeispiel mehrere Führungselemente über ein Gelenk mit der Verstelleinrichtung verbunden sein. Ein Verbindungselement kann damit auch mehrere Führungselemente mit der Verstelleinrichtung verbinden. Die Führungselemente können dann z. B. nacheinander entlang der Transportrichtung angeordnet sein.
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Die Führungselemente können beispielsweise Gassenbleche sein, die beispielsweise an den Verbindungselementen freihängend angeordnet sind. Dabei kann die Vorrichtung vorzugsweise ein Förderband aufweisen, wobei die Führungselemente über dem Förderband hängend, z. B. an der oben beschriebenen Brücke, angeordnet sein können.
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Die Vorrichtung kann Teil einer Anlage zum Herstellen, Behandeln, Füllen usw. von Behältern sein. Vorzugsweise kann die Vorrichtung zum Transport von Gebinden ausgebildet sein, wobei Transport von Behältern oder anderen Objekten nicht ausgeschlossen sein soll.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Gelenk lediglich in einem gestreckten Zustand von dem Beweglichkeitszustand in den Versteifungszustand wechselbar sein.
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Solange das Gelenk gebeugt ist, d. h., dass solange das Führungselement gegenüber der Verstelleinrichtung um das Gelenk verschwenkt ist, kann das Gelenk nicht in den Versteifungszustand wechseln. Kräfte, die seitlich auf das Führungselement wirken, können dann weiter eine Verschwenkung des Führungselements bewirken. Weiter kann damit vermieden werden, dass das Führungselement im verschwenkten Zustand verbleibt. Bei einer Überwachung des Beugungszustands des Gelenks kann weiter die Präsenz von Objekten in der Verstellbahn des Führungselements erkannt werden und ggf. ein Warnsignal ausgelöst werden, um eine Entfernung des Objekts zu veranlassen. Weiter kann dann eine Wiederaufnahme des Betriebs der Vorrichtung so lange verzögert werden, bis das Gelenk in einen gestreckten Zustand gewechselt wurde.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung an dem Gelenk ein Klemmelement zum Versteifen des Gelenks aufweisen, wobei das Klemmelement zwischen einer ersten Funktionsstellung, in der das Klemmelement das Gelenk versteift, und einer zweiten Funktionsstellung, in der das Klemmelement das Gelenk freigibt, wechselbar ist.
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Das Gelenk kann in diesem Ausführungsbeispiel mittels des Klemmelements versteift werden, wobei in anderen Ausführungsbeispielen das Gelenk auf andere Weise versteift werden kann. Der Wechsel zwischen den beiden Funktionsstellungen des Klemmelements kann durch eine Bewegung des Klemmelements oder einen Wechsel der Orientierung des Klemmelements erfolgen.
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Denkbar ist weiter, dass das Klemmelement beispielsweise als Hülse oder Linearbuchse ausgebildet sein kann und in der ersten Funktionsstellung das Gelenk umschließt.
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Das Klemmelement kann sich in der ersten Funktionsstellung von einem Teil des geteilten Verbindungselements zum anderen Teil des geteilten Verbindungselements erstrecken. Damit kann das Klemmelement ein Verschwenken des zweiten Teils des Verbindungselements gegen den ersten Teil des Verbindungselements durch Formschluss verhindern. Der zweite Teil kann damit in der ersten Funktionsstellung des Klemmelements arretiert werden. So wird das Gelenk von dem Klemmelement umschlossen und kann nicht gebeugt werden. Die Hülse kann zum Beispiel mittels zwei Sicherungsringen und einem Distanzring an einer Konsolenführung befestigt sein. Dazu kann die Konsolenführung ein Langloch aufweisen, das sich quer zur Transportrichtung erstreckt.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Klemmelement mit mindestens einem Antrieb wirkverbunden sein, wobei das Klemmelement zum Wechseln zwischen der ersten und zweiten Funktionsstellung mittels des Antriebs entlang des Verbindungselements beweglich ist.
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Der Antrieb kann das Klemmelement damit in diesem Beispiel entlang des Verbindungselement bewegen, z. B. über das Gelenk, um das Klemmelement in die erste Funktionsstellung zu wechseln, oder von dem Gelenk weg, um das Klemmelement in die zweite Funktionsstellung zu wechseln.
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Weiter ist denkbar, dass das Klemmelement an einer Führungsschiene quer zur Transportrichtung und zum Verbindungselement gleitend gelagert sein kann, wobei sich die Führungsschiene quer zur Transportrichtung und zum Verbindungselement erstreckt und entlang des Verbindungselements beweglich ist.
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Die Führungsschiene kann die oben beschriebene Konsolenführung sein. Weiter kann ein Führungsschienen-Antrieb die Führungsschiene entlang des Verbindungselements bewegen. Bei einer Bewegung des Verbindungselements bzw. des Führungselements quer zur Transportrichtung kann das Klemmelement in der Führungsschiene quer zur Transportrichtung und zum Verbindungselement in der Führungsschiene gleiten.
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Wenn mehrere Führungselemente über mindestens ein Gelenk an die Verstelleinrichtung angebunden sind, kann ein Führungsschienen-Antrieb mehrere Klemmelemente gleichzeitig bei den Wechseln zwischen der ersten und zweiten Funktionsstellung antreiben. Diese Klemmelemente können über die Führungsschiene miteinander verbunden sein, wobei sie quer zur Transportrichtung zueinander beweglich sind. Weiter an der Führungsschienen-Antrieb die Führungsschiene entlang des Verbindungselements z. B. mit einer Kraft im Bereich von 1 N bis 119 N bewegen.
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Der Führungsschienen-Antrieb kann zum Beispiel pneumatisch, hydraulisch, elektrisch, magnetisch oder mechanisch sein.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung ein Rückstellelement, insbesondere ein Federelement, aufweisen, wobei das Rückstellelement das Klemmelement mittels einer Rückstellkraft in die zweite Funktionsstellung treibt.
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Durch das Rückstellen des Klemmelements in die zweite Funktionsstellung muss bei einem Wechsel in die erste Funktionsstellung aktiv eine Gegenkraft gegen die Rückstellkraft des Rückstellelements bewirkt werden, wobei die Gegenkraft größer als die Rückstellkraft sein muss. Bei einem Ausbleiben der Gegenkraft, z. B. bei einem Stromausfall, wird das Klemmelement automatisch in die zweite Funktionsstellung gewechselt. Damit kann ein Failsafe-Modus bereitgestellt werden, in dem das versteifbare Gelenk beweglich ist. Dabei können die Rückstellkräfte des Rückstellelements z. B. im Bereich von 1 N bis 119 N liegen.
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Das Rückstellelement kann weiter beispielsweise an der Führungsschiene und an einer oben beschriebenen Brücke befestigt sein. Die Brücke kann eine Schiene der Verstelleinrichtung sein.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung mindestens ein erstes Sensorelement zum Erfassen des Versteifungszustands des Gelenks aufweisen und/oder mindestens ein zweites Sensorelement zum Erfassen des Beweglichkeitszustands des Gelenks aufweisen.
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Mit dem ersten und/oder zweiten Sensorelement kann die Vollautomatisierung unterstützt werden, sodass nun erkannt werden kann, ob der Versteifungszustand bzw. der Beweglichkeitszustand erreicht wird. Wenn einer der beiden Zustände nicht erreicht wird, kann ein Warnsignal ausgegeben werden, mit dem z. B. eine Überprüfung durch Bedienpersonal angefordert werden kann.
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Wenn oben beschriebenes Klemmelement vorgesehen ist, kann ein Sensorelement als ein Endschalter für das Klemmelement ausgebildet sein.
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Weitere Sensorelemente können z. B. eine Beugung des Gelenks oder eine Lage der oben beschriebenen Führungsschiene bzw. des schwenkbaren zweiten Teils des Verbindungselements feststellen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine Steuereinheit zum Steuern der Vorrichtung aufweisen, wobei die Steuereinheit zur Überwachung des Versteifungszustands und/oder des Beweglichkeitszustands zum Empfangen von Sensorsignalen mindestens eines Sensorelements ausgebildet ist.
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Mit der Steuereinheit kann die Vorrichtung vollautomatisch verstellt werden. Insbesondere, wenn Sensorelemente vorgesehen sind, kann die Verstellung des Abstands zwischen den Führungselementen vollautomatisch erfolgen. So kann die Vorrichtung z. B. bereichsweise verstellt werden, sobald die entsprechenden Bereiche keine zu transportierenden Gebinde mehr enthalten. Es muss nicht mehr darauf gewartet werden, bis Bedienpersonal die Verstellung durchführt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Verbindungselement als Stange ausgebildet sein, die sich zwischen dem Führungselement und der Verstelleinrichtung erstreckt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist, das die mindestens eine Verstelleinrichtung umschließt, wobei das mindestens eine Gelenk innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und sich das mindestens eine Verbindungselement durch ein sich quer zur Transportrichtung erstreckendes Langloch aus dem Gehäuse zum Führungselement erstreckt.
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Weiter können auch die oben beschriebenen Klemmelemente innerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Der Wechsel des Gelenks zwischen dem Versteifungszustand und dem Beweglichkeitszustand kann damit in einer durch das Gehäuse geschützten Umgebung erfolgen. Dies verringern die Verletzungsgefahr weiter.
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Weiter kann das Langloch vorzugsweise eine Bürste als Eingriffsschutz aufweisen, um die Verletzungsgefahr noch weiter zu verringern.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Gelenk als ein Drehgelenk, ein Federgelenk, ein Festkörpergelenk, ein Kugelgelenk, ein Rastgelenk oder ein Kardangelenk ausgebildet ist.
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Weiter ist denkbar, dass das Gelenk einen Schlauch aufweist, der mit einem Fluid gefüllt ist. Durch die Steuerung des Drucks kann der Schlauch zwischen dem Versteifungszustand und dem Beweglichkeitszustand gewechselt werden.
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Wenn das Gelenk als Drehgelenk ausgebildet ist, kann das Gelenk eine Achse, insbesondere einen Stift, aufweisen, der an einem ersten Teil des Verbindungselements befestigt ist, wobei ein zweiter Teil des Verbindungselements, der am Führungselement befestigt ist, schwenkbar an der Achse gelagert ist.
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Alternativ kann die Achse am zweiten Teil befestigt sein, wobei die Achse drehbar am ersten Teil gelagert ist.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel eines Drehgelenks kann z. B. ein Gelenk sein, das einen in einem Langloch des ersten Teils entlang des Verbindungselements linear verfahrbarem Stift aufweist. Der Versteifungszustand und der Beweglichkeitszustand werden durch Zusammenziehen bzw. Beabstanden der beiden Teile des Verbindungselements erhalten. Durch das Zusammenziehen werden die Teile aneinandergelegt und können sich nicht mehr gegeneinander bewegen. Das Zusammenziehen kann aktiv durch Aufwenden einer Kraft bewirkt werden. Fällt die Kraft weg, sind die beiden Teile voneinander beabstandet und das Gelenk ist im Beweglichkeitszustand.
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Wenn das Gelenk ein Rastgelenk ist, kann es beispielsweise zwei Scheiben aufweisen, wobei eine Scheibe am ersten Teil und die andere am zweiten Teil befestigt ist. Die Scheiben können über eine Drehachse miteinander verbunden sein und weisen an den zueinander weisenden Seiten eine Verzahnung auf. Beim Zusammendrücken der Rastscheibe erfolgt daher eine Versteifung. Ansonsten können eine Scheibe gegen die andere verdreht werden. Ein oben beschriebenes Klemmelement kann die Scheiben in der ersten Funktionsstellung zusammendrücken. Eine Feder kann die beiden Scheiben auseinanderdrücken, wenn das Klemmelement in der zweiten Funktionsstellung ist.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum automatischen Steuern einer Vorrichtung nach der vorangegangenen Beschreibung, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte aufweist: Wechseln des Gelenks in den Beweglichkeitszustand; Verstellen des Abstands zwischen den mindestens zwei Führungselementen durch Bewegen zumindest des ersten Führungselements quer zur Transportrichtung mittels der Verstelleinrichtung, wenn das Gelenk im Beweglichkeitszustand ist; und Wechseln des Gelenks in den Versteifungszustand nach dem Verstellen des Abstands.
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Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Vorrichtung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung ein erstes und ein zweites Sensorelement nach der vorangegangenen Beschreibung aufweisen und das Verfahren weiter einen der folgenden Schritte aufweisen: Prüfen, ob das Gelenk beim Wechseln in den Beweglichkeitszustand den Beweglichkeitszustand erreicht; und/oder prüfen, ob das Gelenk beim Wechseln in den Versteifungszustand den Versteifungszustand erreicht.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Verfahren weiter folgende Schritte aufweisen kann: Feststellen eines Formatwechsels durch Empfang eines Formatwechselsignals und Stoppen einer Behälter- oder Gebindezufuhr in die Vorrichtung; Ermitteln des benötigten Abstands zwischen den Führungselementen; Ermitteln, ob mindestens ein Bereich der Vorrichtung von Behältern und/oder Gebinden frei ist; Durchführen der Schritte gemäß der vorangegangen Beschreibung für den mindestens einen Bereich.
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Diese Schritte können so lange wiederholt werden, bis alle Bereiche der Vorrichtung verstellt wurden.
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Weiter können die oben beschriebenen Schritte durch eine Steuereinheit der Vorrichtung durchgeführt werden, z. B. mit der oben beschriebenen Steuereinheit.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen mittels der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1a, b eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Führen von Gebinden und/oder Behältern mit Gehäuse;
- 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung ohne Gehäuse;
- 3 eine schematische Frontdarstellung der Vorrichtung;
- 4a, b eine schematische Darstellung des versteifbaren Gelenks im Versteifungszustand (a) und Beweglichkeitszustand (b);
- 5a, b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des versteifbaren Gelenks;
- 6a-d eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des versteifbaren Gelenks;
- 7a, b eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des versteifbaren Gelenks;
- 8a-c eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung; und
- 9 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum automatischen Steuern der Vorrichtung.
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Die Vorrichtung zum Führen von Gebinden und/oder Behältern entlang einer Transportrichtung 12 wird im Folgenden in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, wie in 1a dargestellt.
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Die Vorrichtung 10 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Geländer 14 auf, das eine Vielzahl von Führungselementen 16 umfasst, die als Gassenbleche ausgebildet sein können. Die Führungselemente 16 sind an Verbindungselementen 22 befestigt und freihängend über einem Förderband 13 angeordnet. Weiter sind die Führungselemente 16 quer zur Transportrichtung 12 in einem Abstand 18 zueinander angeordnet. Der Abstand 18 bestimmt die maximale Breite des Gebindes oder Behälters, das bzw. der entlang der Transportrichtung 12 durch die Führungselemente 16 geführt werden kann.
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Weiter weist die Vorrichtung 10 eine Verstelleinrichtung 19 zum Verstellen des Abstands 18 zwischen den Führungselementen 16 auf. Die Verstelleinrichtung 19 kann zum Schutz vor Verletzungen zumindest teilweise in einem Gehäuse 32 angeordnet sein. Außerhalb des Gehäuses 32 sind in 1a Verstellantriebe 21 der Verstelleinrichtung 19 angeordnet.
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Die Vorrichtung 10 kann in verschiedene Bereiche 58, 60, 62, 64, 66 aufgeteilt sein, wobei jeder Bereich eigene Führungselemente 16 und Verstelleinrichtungen 19 aufweisen kann.
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Gemäß 1 b ragen die Verbindungselemente 22 durch als Langlöcher ausgebildete erste Öffnungen 34 in das Gehäuse 32. Die ersten Öffnungen 34 erstrecken sich quer zur Transportrichtung 12 und können Bürsten als Eingriffsschutz aufweisen. Die Verbindungselemente 22 können zum Verstellen des Abstands 18 durch die Verstelleinrichtung 19 entlang der ersten Öffnungen 34 bewegt werden.
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Eine Steuereinheit 40 kann die Vorrichtung 10 steuern. Insbesondere kann die Steuereinheit 40 die Verstelleinrichtung 19 zum Verstellen der Führungselemente 16 steuern.
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In 2 ist ein Teil der Vorrichtung 10 ohne Gehäuse 32 dargestellt. Da das Gehäuse 32 optional ist, kann 2 eine eigene Ausführungsform der Vorrichtung 10 darstellen.
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Die Verbindungselemente 22 sind an der Verstelleinrichtung 19 gelagert. Dazu kann die Verstelleinrichtung 19 mindestens eine Gewindestange 36 aufweisen, wobei die Verbindungselemente 22 Innengewinde 20 umfassen, die in Eingriff mit der Gewindestange 36 sind. Durch das Drehen der Gewindestange 36 mittels des Verstellantriebs 21 kann eine Verstellung des Abstands 18 erfolgen.
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Die Verbindungselemente 22 können als Stangen ausgebildet sein und weisen ein versteifbares Gelenk 24 mit einem Versteifungszustand und einem Beweglichkeitszustand auf. Das versteifbare Gelenk 24 teilt das Verbindungselement 22 in zwei Teile. Ein erster Teil 23 weist das Innengewinde 20 auf und ist nicht um das Gelenk 24 schwenkbar. An dem zweiten Teil 25 ist das Führungselement 16 befestigt. Der zweite Teil 25 kann mit dem Führungselement 16 um das versteifbare Gelenk 24 verschwenkt werden, wenn das versteifbare Gelenk 24 im Beweglichkeitszustand ist, wie in 3 dargestellt.
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Weiter zeigt 3, dass die Gelenke 24 ein Verschwenken der Führungselemente 16 quer zur Transportrichtung 12 zulassen. Die Transportrichtung 12 ist in 3 als Draufsicht auf eine Pfeilspitze markiert.
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Wenn die Führungselemente 16 beim Verstellen des Abstands 18 auf ein Hindernis stoßen, verschwenken die Führungselemente 16 quer zur Transportrichtung 12 relativ zur weiterbewegten Verstelleinrichtung 19. Der erste Teil 23 des Verbindungselements 22 wird durch die Verstelleinrichtung 19 weiterbewegt, während der zweite Teil 25 des Verbindungselements um das Gelenk 24 verschwenkt wird. Das Objekt, insbesondere Körperteile von Bedienpersonal, das in der Bewegungsbahn des verstellten Führungselements 16 angeordnet ist, wird damit nicht eingequetscht. Mittels des versteifbaren Gelenks 24 kann das Führungselement 16 damit eine Ausweichbewegung durchführen.
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Nachdem der gewünschte Abstand 18 zwischen den Führungselementen 16 eingestellt wurde, wird das versteifbare Gelenk 24 in den Versteifungszustand gewechselt. Im Versteifungszustand kann keine Verschwenkung des Führungselements 16 um das Gelenk 24 erfolgen.
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4a und 4b zeigen den Versteifungszustand und den Beweglichkeitszustand eines Ausführungsbeispiels des versteifbaren Gelenks 24. Das Gelenk 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Drehgelenk ausgebildet. An dem Gelenk 24 kann ein Klemmelement 26 angeordnet sein, das als Hülse ausgebildet sein kann. Dabei kann das Klemmelement 26 entlang des Verbindungselements 22 beweglich ausgebildet sein.
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In 4a erstreckt sich das Klemmelement 26 von dem ersten Teil 23 über das Gelenk 24 zum zweiten Teil 25 des Verbindungselements 22, so dass das Gelenk 24 nicht gebeugt werden kann. Dabei zeigt 4a die erste Funktionsstellung, in der das Klemmelement 26 das Gelenk 24 versteift. Das Klemmelement 26 umschließt das Gelenk 24 und fixiert den zweiten Teil 25 relativ zum ersten Teil 23 des Verbindungselements 22. Das Gelenkt 24 ist dann im Versteifungszustand.
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In 4b ist das Klemmelement 26 oberhalb des Gelenks 24 an dem Verbindungselement 22 angeordnet, wobei das Gelenk 24 frei von dem Klemmelement 26 ist. 4b zeigt die zweite Funktionsstellung, in der das Klemmelement 26 das Gelenk 24 freigibt. Das Gelenk 24 ist dann im Beweglichkeitszustand.
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Das Klemmelement 26 kann über mindestens einen Sicherungsring 27, an einer Führungsschiene 30, z. B. einer Mitnahmekonsole, gelagert sein. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Klemmelement 26 zwei Sicherungsringe 27 auf, die mittels eines Distanzrings 29 voneinander beabstandet sind.
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Weiter kann das Klemmelement 26 in diesem Ausführungsbeispiel lediglich dann zwischen der ersten Funktionsstellung und der zweiten Funktionsstellung wechseln, wenn das Gelenk 24 gestreckt ist, d. h. der erste Teil 23 und der zweite Teil 25 in einer Linie angeordnet sind. Bei einer Beugung des Gelenks 24 kann das Klemmelement 24 in diesem Ausführungsbeispiel nicht aus der ersten Funktionsstellung in die zweite Funktionsstellung wechseln.
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In den 5a und 5b sind die beiden Funktionszustände des Klemmelements 26 in einer dreidimensionalen schematischen Darstellung dargestellt. Das als Hülse ausgebildete Klemmelement 26 erstreckt sich um das Verbindungselement 22 herum. In der ersten Funktionsstellung gemäß 5a überbrückt das Klemmelement 26 das Gelenk 24 und verbindet die beiden Teile 23, 25.
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Die 6a bis 6d zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des versteifbaren Gelenks 24.
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Das Gelenk 24 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Stift 42 auf, der drehfest am zweiten Teil 25 des Verbindungselements 22 befestigt sein kann. Der Stift 42 ist wie in 6a dargestellt in einem Langloch 44 gleitend gelagert. Das Langloch 44 ist am ersten Teil 23 des Verbindungselements 22 angeordnet. Alternativ kann der Stift 42 auch am ersten Teil 23 und das Langloch 44 am zweiten Teil 25 angeordnet sein.
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6b zeigt eine Seitenansicht zu 6a. Das Gelenk 24 ist hier im Beweglichkeitszustand dargestellt. Der zweite Teil 25 des Verbindungselements 22 kann gegenüber dem ersten Teil 23 um das versteifbare Gelenk 24 verschwenkt werden.
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In den 6c und 6d ist der Versteifungszustand des Gelenks 24 dargestellt. Dazu ist das zweite Teil 25 zum ersten Teil 23 verschoben. Dies kann in diesem Ausführungsbeispiel durch Anheben des zweiten Teils 25 erfolgen. Gemäß 6c wird der Stift 42 entlang des Langlochs 44 in näher an das erste Teil 23 geführt.
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6d zeigt eine Seitenansicht zu 6c. Gemäß 6d liegen die Stirnflächen der Teile 23, 25 aneinander an. Durch das Anliegen der Stirnflächen wird ein Verschwenken des zweiten Teils 25 um das Gelenk 24 durch einen Formschluss verhindert. Das Gelenk 24 ist daher im Versteifungszustand.
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Das Anheben des zweiten Teils 25 kann aktiv erfolgen, wobei aktiv Kraft für das Anheben bewirkt werden muss. Bei einem Ausfall der Kraft wird das zweite Teil 25 automatisch fallengelassen. Damit kann eine Ausfallsicherung bereitgestellt werden, die bei einem Ausfall der aktiven Kraft das Gelenk 24 in den Beweglichkeitszustand überführt.
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In den 7a und 7b ist eine anderes Ausführungsbeispiel des Gelenks 24 dargestellt.
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Das Gelenkt 24 weist gemäß 7a eine Rastscheibe 46 auf. Der dargestellte Doppelpfeil zeigt die mögliche Schwenkrichtung des zweiten Teils 25 an, wenn das Gelenk 24 im Beweglichkeitszustand ist.
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7b zeigt eine Seitenansicht des Gelenks 24. Die in 7a dargestellte Rastscheibe 46 ist über eine Achse 47 mit einer weiteren Rastscheibe 50 verbunden. Rastscheibe 46 ist an dem ersten Teil 23 befestigt. Rastscheibe 50 ist an dem zweiten Teil 25 befestigt und um die Achse 47 gegenüber der Rastscheibe 46 drehbar.
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Beide Rastscheiben 46, 50 weisen beide gezahnte Oberflächen 48, 51 auf, die zueinander weisen. Im Versteifungszustand sind die Rastscheiben 46, 50 entlang der Achse 47 aufeinander zu geschoben und die gezahnten Oberflächen 48, 51 greifen ineinander ein. Eine Verdrehung der Rastscheibe 50 gegen die Rastscheibe 46 wird dadurch blockiert.
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Zwischen den Rastscheiben 46, 50 können Federelemente 53 angeordnet sein, die im Versteifungszustand eine Kraft wirken, die die Rastscheiben 46, 50 entlang der Achse 47 auseinandertreibt. Wenn die Rastscheiben 46, 50 entlang der Achse 47 voneinander wegbewegt werden, werden die gezahnten Oberflächen 48, 51 voneinander getrennt und das Gelenk 24 ist im Beweglichkeitszustand. Um den Versteifungszustand aufrechtzuerhalten, muss daher aktiv eine Kraft gegen die Federkraft bewirkt werden. Dies kann z. B. durch das Aufschieben einer Hülse über das Gelenk 24 erfolgen.
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In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Gelenk 24 als ein Drehgelenk, ein Federgelenk, ein Festkörpergelenk, ein Kugelgelenk, ein Rastgelenk oder ein Kardangelenk ausgebildet sein.
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In den 8a bis 8c sind eine Vielzahl von Verbindungselementen 22 mit Gelenken 24 dargestellt. Die Gelenke 24 sind nach dem Ausführungsbeispiel u. a. nach den 4a bis 5b ausgebildet.
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Die Klemmelemente 26 sind derart in Führungsschienen 30 gelagert, dass die Führungsschienen 30 die Klemmelemente 26 bei einer Bewegung entlang der Verbindungselemente 22 mitnehmen. Ein Antrieb 28 kann die Führungsschienen 30 in einer Richtung entlang der Verbindungselemente 22 bewegen. Die von der Führungsschiene 30 mitgenommenen Klemmelemente 26 sind daher mit dem Antrieb 28 wirkverbunden, wobei der Antrieb 28 diese Klemmelemente 26 zwischen der ersten und zweiten Funktionsstellung wechseln kann. Der Antrieb 28 kann z. B. mindestens einen insbesondere elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Kurzhubzylinder aufweisen
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Weiter kann der Antrieb 28 einseitig rückwirkend ausgebildet sein kann. Dann kann der Antrieb 28 die Klemmelemente 26 lediglich von der zweiten in die erste Funktionsstellung wechseln.
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Weiter kann mindestens ein Rückstellelement 56 vorgesehen sein, das eine Rückstellkraft wirkt. Die Rückstellkraft kann die Führungsschiene 30 anheben und die Klemmelemente 26 damit in die zweite Funktionsstellung wechseln, um die Gelenke 24 freizugeben. Der Antrieb 28 muss daher gegen die Rückstellkraft wirken, um die Führungsschiene 30 zu senken und die Klemmelemente 26 in die erste Funktionsstellung zu bringen.
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Das Rückstellelement 56 kann mit einem Endabschnitt an der Führungsschiene 30 und mit einen gegenüberliegenden Endabschnitt an einem Brückenelement 39 befestigt sein, das auf Halteelementen 38 gelagert ist, die das Brückenelement 39 auf dem Boden abstützen. An den Halteelementen 38 kann weiter die Verstelleinrichtung 19 befestigt sein.
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Bei einem Ausfall des Antriebs 28 können die Klemmelemente 26 daher automatisch in die zweite Funktionsstellung gewechselt werden, so dass die Gelenke 24 im Beweglichkeitszustand sind.
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Quer zur Erstreckungsrichtung der Verbindungselemente 22 und quer zur Transportrichtung 12 sind die Klemmelemente 26 entlang von zweiten Öffnungen 31 beweglich gelagert, wie in 8c dargestellt. Die zweiten Öffnungen 31 können als Langlöcher ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung 10 kann weiter ein erstes Sensorelement 52 aufweisen, um den Versteifungszustand zu überwachen. Das erste Sensorelement 52 kann z. B. ein Endschalter sein, der schaltet, wenn das Klemmelement 26 die erste Funktionsstellung erreicht hat. Dabei kann das erste Sensorelement 52 z. B. am Antrieb 28 angeordnet sein und schalten, wenn der Antrieb 52 eine entsprechende Stellung erreicht hat.
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Weiter kann die Vorrichtung 10 ein zweites Sensorelement 54 aufweisen, um den Beweglichkeitszustand zu überwachen. Das zweite Sensorelement 54 kann ebenfalls ein Endschalter sein, der schaltet, wenn das Klemmelement 26 die zweite Funktionsstellung erreicht hat. Auch das zweite Sensorelement 54 kann z. B. am Antrieb 28 angeordnet sein und schalten, wenn der Antrieb 52 eine entsprechende Stellung erreicht hat.
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Die Sensorsignale des ersten und zweiten Sensorelements 52, 54 können von der Steuereinheit 40 empfangen und ausgewertet werden.
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Die Steuereinheit 40 kann die Verstelleinrichtung 19 z. B. erst dann anweisen, eine Verstellung des Abstands 18 durchzuführen, wenn das zweite Sensorelement 54 ein zweites Sensorsignal übermittelt. Ebenso kann die Steuereinheit 40 die Vorrichtung 10 z. B. erst dann anweisen, den Transportbetrieb wieder aufzunehmen, wenn das erste Sensorelement 52 ein erstes Sensorsignal übermittelt. Wenn eines der Sensorsignale ausbleibt, kann die Steuereinheit 40 ein Warnsignal ausgeben, um eine Überprüfung durch Bedienpersonal anzufordern.
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Es können weitere Sensorelemente vorgesehen werden. So kann zum Beispiel ein weiteres Sensorelement (nicht dargestellt) dazu vorgesehen sein, um Gebinde bzw. Behälter in einem Bereich 58, 60, 62, 64, 66 der Vorrichtung 10 zu erfassen. Die in den entsprechenden Bereichen 58-66 angeordneten Verstelleinrichtungen 19 können durch die Steuereinheit 40 separat und angesteuert werden, wenn die weiteren Sensorelemente Signale ausgeben, die eine Leerung dieser Bereiche anzeigen.
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Weitere Sensorelemente können z. B. einen Formatwechsel der zu transportierenden Gebinde oder Behälter anzeigen.
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Die Steuereinheit 40 kann dann weiter dazu ausgebildet sein, ein Verfahren 100 zum automatischen Steuern der Vorrichtung 10 durchzuführen.
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Ein Flussdiagramm des Verfahrens 100 wird in 9 dargestellt. Es kann nach einem Leerfahren des
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In einem optionalen Schritt 112 kann zunächst festgestellt werden, ob ein Formatwechsel stattfinden soll. Dies erfolgt durch das Empfangen eines Formatwechselsignals. Das Formatwechselsignal kann durch eine Sensorelement erzeugt oder manuell durch Bedienpersonal veranlasst werden.
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Weiter wird dann im Schritt 112 die Gebinde- oder Behälterzufuhr in die Vorrichtung 10 gestoppt. Das Stoppen kann aktiv erfolgen, z. B. durch das Stilllegen von Transportmitteln. Alternativ kann das Stoppen auch passiv erfolgen, wenn z. B. durch den Formatwechsel der Zustrom von Behältern bzw. Gebinden sowieso stoppt.
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In einem weiteren optionalen Schritt 114 kann der benötigte Abstand 18 zwischen den Führungselementen 16 für die Gebinde bzw. Behälter ermittelt werden. Dies kann ebenfalls durch Sensorsignale erfolgen oder durch eine Eingabe von Bedienpersonal.
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In einem weiteren optionalen Schritt 116 kann ermittelt werden, ob ein Bereich 58 - 66 frei von Gebinden oder Behältern ist. Diese Ermittlung kann ebenfalls durch Sensorsignale wie oben bereits beschrieben erfolgen.
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Wenn ein Bereich 58 - 66 frei von Behältern oder Gebinden ist, wird in dem entsprechenden Bereich 58 - 66 in einem Schritt 102 das versteifbare Gelenk 24 in den Beweglichkeitszustand gewechselt. Dies kann wie oben beschrieben durchgeführt werden.
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In einem optionalen Schritt 108 kann während und nach dem Schritt 102 geprüft werden, ob das Gelenk 24 den Beweglichkeitszustand erreicht. Dazu kann z. B. das zweite Sensorelement 54 verwendet werden, das bei Erreichen des Beweglichkeitszustands ein zweites Sensorsignal ausgibt.
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Nach dem Erreichen des Beweglichkeitszustands kann in einem weiteren Schritt 104 danach der Abstand 18 verstellt werden. Dies wird mittels der Verstelleinrichtung 19 durchgeführt.
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Nach dem Verstellen des Abstands 18 kann in einem weiteren Schritt 106 das Gelenk 24 in den Versteifungszustand gewechselt werden. Dies kann wie oben beschrieben durchgeführt werden.
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In einem weiteren optionalen Schritt 110 kann während und nach dem Schritt 106 geprüft werden, ob das Gelenk 24 den Versteifungszustand erreicht. Dazu kann z. B. das erste Sensorelement 52 verwendet werden, das bei Erreichen des Versteifungszustands ein erstes Sensorsignal ausgibt. Anschließend kann in einem nicht dargestellten Schritt eine Freigabe des neuen Formats erfolgen, so dass ein Anfahren der jeweils nächsten Formate erfolgen kann.
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Das oben beschriebene Beispiel dient in keiner Weise einer Beschränkung der Erfindung. Vielmehr kann die Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Alle oben beschriebenen Merkmale der Erfindung können allein oder in Kombination miteinander wesentlich für die Erfindung sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Transportrichtung
- 13
- Förderband
- 14
- Geländer
- 16
- Führungselement
- 18
- Abstand
- 19
- Verstelleinrichtung
- 20
- Innengewinde
- 21
- Verstellantrieb
- 22
- Verbindungselement
- 23
- erster Teil
- 24
- Gelenk
- 25
- zweiter Teil
- 26
- Klemmelement
- 28
- Antrieb
- 30
- Führungsschiene
- 31
- zweite Öffnung
- 32
- Gehäuse
- 34
- erste Öffnung
- 36
- Gewindestange
- 38
- Halteelement
- 39
- Brückenelement
- 40
- Steuereinheit
- 42
- Stift
- 44
- Langloch
- 46
- Rastscheibe
- 47
- Achse
- 48
- gezahnte Oberfläche
- 50
- Rastscheibe
- 51
- gezahnte Oberfläche
- 52
- erstes Sensorelement
- 54
- zweites Sensorelement
- 56
- Rückstellelement
- 58
- Bereich
- 60
- Bereich
- 62
- Bereich
- 64
- Bereich
- 66
- Bereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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