DE10223569A1

DE10223569A1 - Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen

Info

Publication number: DE10223569A1
Application number: DE2002123569
Authority: DE
Inventors: Reinhard Hoelscher; Gerd-Ditmar Steffen; Norbert Osterkamp; Olaf Holzapfel
Original assignee: TRAPO AG
Current assignee: TRAPO AG
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2003-12-11

Abstract

Eine Sortiervorrichtung mit DOLLAR A - einer Aufgabevorrichtung mit einer Anzahl von Vorförderern, die Produkte in einer Vorförderrichtung transportieren DOLLAR A - wenigstens einer selektiven Umsetzvorrichtung zur Abnahme von Produkten von den Vorförderern an wählbaren Positionen DOLLAR A - wenigstens einem Hauptförderer zur Aufnahme der von der Umsetzvorrichtung abgenommenen Produkte und Transport der Produkte in einer Hauptförderrichtung, wobei die Hauptförderrichtung quer zu der Vorförderrichtung orientiert ist, und mit DOLLAR A - wenigstens einer Packvorrichtung zur Abnahme der Produkte von dem Hauptförderer und Ablage in eine Verpackung DOLLAR A ermöglicht die Sortierung sortenrein angelieferter Produkte.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sortiervorrichtung für sortenrein angelieferte Gegenstände.
Am Beispiel von Lebensmittelprodukten wie z. B. in 1000 ml- Packungen abgepacktem Speiseeis soll im Folgenden die Aufgabenstellung erläutert werden.
Speiseeis wird sortenrein hergestellt und auch verpackt, sowohl in die einzelne Verkaufsverpackung als auch in den Karton, der beispielsweise zwölf Verkaufsverpackungen enthält. Die Verkaufsverpackungen werden nachfolgend als Produkte bezeichnet. Der Hersteller liefert also Kartons mit Produkten einer Sorte an.
In Einzelhandelsgeschäften sollen alle Sorten parallel angeboten werden. Prinzipiell könnten alle Sorten in jeweils in einem Karton enthaltener Stückzahl in ein Regal oder eine Kühltheke eingestellt werden. Dies erfordert jedoch für alle Sorten Regalraum, der nicht immer zur Verfügung steht.
In Einzelhandelsgeschäften, besonders in Ketten der Niedrigpreiskategorie, wird es deshalb bevorzugt, wenn in einem Karton jeweils wenige Produkte mehrerer Sorten enthalten sind. So wird mit dem Auspacken eines Kartons das Produkt in mehreren Sorten nachgefüllt, so dass insgesamt weniger Regal- oder Kühlthekenraum erforderlich ist.
Ähnliche Aufgabenstellungen sind für Fertigmenüs und andere sortenrein produzierte Produkte vorhanden.
In einer weiteren Aufgabenstellung wird gefordert, dass Speiseeispackungen zur Präsentation in Kühltruhen mit dem Deckel nach unten in den Karton gepackt werden, so dass der Karton von oben in die Kühltruhe gestürzt und der leere Karton abgehoben werden kann. Die Produkte sind dann mit dem die Sorte kennzeichnenden Deckel nach oben orientiert. Dieser Vorgang verkürzt die Zeit zum Auspacken eines Kartons erheblich.
Vorrichtungen, die die Sortierung und gegebenenfalls das Wenden der Produkte ausführen, sind bislang nicht bekannt. Diese Tätigkeiten werden bislang ausschließlich manuell durchgeführt.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sortiervorrichtung zu schaffen, die geeignet ist, sortenrein vorliegende Produkte zu sortieren und sortiert auszugeben. In einer weiteren Ausführung soll die Vorrichtung auch geeignet sein, die Produkte vor der Ausgabe zu wenden.
Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Weil die Sortiervorrichtung eine Aufgabevorrichtung mit einer Anzahl von Vorförderern aufweist, die Produkte in einer Vorförderrichtung transportieren, sowie weiter wenigstens eine selektive Umsetzvorrichtung zur Abnahme von Produkten von den Vorförderern an wählbaren Positionen, wenigstens einen Hauptförderer zur Aufnahme der von der Umsetzvorrichtung abgenommenen Produkte und Transport der Produkte in einer Hauptförderrichtung, wobei die Hauptförderrichtung quer zu der Vorförderrichtung orientiert ist, und wenigstens eine Packvorrichtung zur Abnahme der Produkte von dem Hauptförderer und Ablage in eine Verpackung, können die Produkte zunächst sortenrein in Vorförderrichtung aufgegeben werden, sodann an verschiedenen Stellen des Hauptförderers abgesetzt und in der Hauptförderrichtung ausgegeben werden, wobei Produkte verschiedener Sorten nebeneinander liegen.
Weil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen sind, nämlich

a) Auspacken der Produkte aus einer Verpackung und Absetzen der Produkte auf wenigstens einem separaten Vorförderer für jede Produktsorte
b) Fördern der Produkte auf den Vorförderern in einer Vorförderrichtung bis zu einem Anschlag, wobei sich die Produkte in einem Stau befinden, bis die Länge des Staus etwa die Breite eines unter dem Vorförderer angeordneten Hauptförderers erreicht
c) Übertragen einzelner Produkte aus jedem Stau auf den Hauptförderer
d) Fördern der Produkte in der Hauptförderrichtung gegen einen Anschlag und
e) Abnehmen der sortierten Produkte von dem Hauptförderer am Anschlag und Übertragen der Produkte in eine Verpackung,

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Sortiervorrichtung in einer Draufsicht vor Aufgabe von Produkten auf den Hauptförderer;
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem ersten Verfahrensschritt;
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem zweiten Verfahrensschritt;
Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem dritten Verfahrensschritt;
Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem vierten Verfahrensschritt; sowie
Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bei der Ausgabe der sortierten und verpackten Produkte.
In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Sortiervorrichtung in einer Draufsicht schematisch dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind vier Rollenbahnen 1 bezüglich einer Vorförderrichtung V nebeneinander angeordnet. Die Rollenbahnen 1 fördern sortenreine gepackte Verpackungen, die hier jeweils Produkte der Sorten A, B, C oder D enthalten, gegen Anschläge 3. Oberhalb der Rollenbahnen 1 sind erste Saugerbalken 4 derart angeordnet, dass sie die Produkte A-D aus den Verpackungen heben und jeweils sortenrein auf einen in Vorförderrichtung V anschließenden Vorförderer 5 umsetzen können.
Die Vorförderer 5 sind als Gliederbandförderer ausgebildet und fördern die Produkte A-D in einen Produktstau gegen Anschläge 6.
Unterhalb der Vorförderer 5 ist ein Hauptförderer 10 angeordnet, der von ähnlicher Bauart wie die Vorförderer 5sein kann. Der Hauptförderer 10 fördert in einer Hauptförderrichtung H etwa im rechten Winkel zu der Vorförderrichtung V gegen einen Anschlag 11. Die Breite des Hauptförderers H entspricht etwa der Länge des Vorförderers 5 oder der maximalen Länge des Produktstaus. Die lichte Höhe zwischen dem Hauptförderer 10 und den Vorförderern 5 ist so gewählt, dass die höchsten zu verarbeitenden Produkte A-D in Hauptförderrichtung H unter den Vorförderern 5 passieren können. Ein inkremental arbeitender Wegstreckensensor 13 ist dem Antrieb des Hauptförderers 10 zugeordnet.
Seitlich neben den Vorförderern 5 sind zweite Saugerbalken 12 als selektive Umsetzvorrichtungen zum Umsetzen der Produkte A-D von den Vorförderern 5 auf den Hauptförderer 10 angeordnet. Die zweiten Saugerbalken 12 weisen eine Anzahl von Saugern 14 auf, die über die gesamte Länge der Saugerbalken 12 verteilt sind. Die Sauger 14 sind einzeln oder in Gruppen ein- und ausschaltbar oder programmierbar.
Parallel zu dem Anschlag 11 erstreckt sich quer über das stromabwärts der Hauptförderrichtung H liegende Ende des Hauptförderers 10 ein dritter Saugerbalken 15, der ähnlich aufgebaut ist wie die Saugerbalken 12.
Schließlich verläuft am Ende der Rollenbahnen 1 parallel zu dem Hauptförderer 10 ein Verpackungsförderer 16, beispielsweise von der Bauart eines angetriebenen Rollenförderers. Dieser endet in Hauptförderrichtung H hinter dem Saugerbalken 15 und übergibt an einen rechtwinklig zu dem Verpackungsförderer 16 laufenden Förderer 17, der parallel zu dem dritten Saugerbalken 15 verläuft und mit diesem die wesentlichen Elemente einer Packvorrichtung bildet.
Die Fig. 2 bis 6 zeigen die insoweit beschriebene Vorrichtung in weiteren Verfahrensschritten des Sortiervorgangs. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Bauelemente.
In der Fig. 2 wird veranschaulicht, wie der den Produkten A zugeordnete zweite Saugerbalken zunächst auf die im Produktstau des Vorförderers 5 befindlichen Produkte senkt. Die über den Produkten A befindlichen Sauger sind so programmiert, dass vom Anschlag 6 aus gesehen die Produkte in den Positionen 1, 5 und 9 angehoben und abgenommen werden. Der Saugerbalken 12 führt dann eine Bewegung in der Hauptförderrichtung H durch und senkt die angehobenen Produkte A stromabwärts auf den unterhalb des Vorförderers 5 laufenden Hauptförderer 10 ab. Dort werden die Produkte in den in Fig. 2 gezeigten Positionen abgesetzt.
Der Hauptförderer 10 fördert die Produkte A dann in der Hauptförderrichtung unter dem folgenden Vorförderer 5 mit den darauf befindlichen Produkten B hindurch, wobei der Sensor 13 die zurückgelegte Wegstrecke in der Hauptförderrichtung H bestimmt.
Der den Produkten B zugeordnete Saugerbalken 12 beginnt zu einem vorausberechneten Zeitpunkt mit dem Aufnehmen von Produkten B von dem diesen Produkten zugeordneten Vorförderer 5 an den Positionen 2, 6 und 10 sowie mit dem Absetzen der angehobenen Produkte auf dem Hauptförderer 10. Der genannte Zeitpunkt ist dabei so gewählt, dass die Produkte B unmittelbar neben den zuvor aufgegebenen Produkten A auf den Hauptförderer 10 gesetzt werden. So ergibt sich die in Fig. 3 veranschaulichte Konstellation.
Die Fig. 4 und 5 zeigen, wie nachfolgend je drei Produkte C und D von den jeweiligen Vorförderern 5abgenommen und auf den laufenden Hauptförderer 10 neben die zuvor darauf positionierten Produkte A und B (bzw. A, B und C) gesetzt werden.
Die so angeordneten und gruppierten Produkte laufen dann gegen den Anschlag 11 und werden dort in der Hauptförderrichtung H exakt ausgerichtet. Zwischenzeitlich geleerte Verpackungen werden von dem Förderer 16 parallel zu dem Hauptförderer 10 transportiert und von dem weiteren Förderer 17 hinter den Anschlag 11 befördert, wo sie in Positionen gestoppt werden, die den Positionen der vor dem Anschlag 11 befindlichen sortierten Produktgruppen entsprechen.
Dann werden wie in der Fig. 6 dargestellt die Produkte mit dem Saugerbalken 15 von dem Hauptförderer 10 abgehoben und in die Verpackungen 20 gesetzt. Jede Verpackung 20 enthält dann je ein Produkt der Sorten A, B, C und D. Sind die Verpackungen 20 für mehrere Schichten von Produkten vorgesehen, so können mit dem Saugerbalken 15 auch mehrere Schichten von sortierten Produkten verpackt werden.
Die gefüllten Verpackungen 20 werden dann von dem Förderer 17 ausgegeben und weitere leere Verpackungen 20 nachgeliefert.
Während die ersten Produkte der Sorten B, C und D von den Vorförderern 5 abgenommen werden, kann der jeweils stromaufwärts liegende Vorförderer 5 bereits von dem Saugerbalken 4 nachgefüllt werden, so dass sich die entstandenen Lücken im Produktstau schließen. Die Leistung der Sortiervorrichtung wird dadurch gesteigert.
Weiter kann das Sortierschema dank der programmierbaren Saugerbalken 12 verändert werden. So können beispielsweise die Produkte A von den Positionen 1 und 2 und die Produkte B von den Positionen 3 und 4 abgenommen und nebeneinander auf den Hauptförderer 10 gesetzt werden. Dann ergibt sich in der Verpackung eine Lage AAbbildung Nachfolgend können dann die Produkte C von den Positionen 1 und 2 und die Produkte D von den Positionen 3 und 4 abgenommen und nebeneinander auf den Hauptförderer 10 gesetzt werden. Die zweite Gruppe von Produkte kann dann auf die Lage AABB in die Verpackung 20 gesetzt werden, so dass die zweite Lage die Produktgruppe CCDD enthält.
Entsprechendes gilt für die anderen Positionen.
Um ein dauerhaftes Verbleiben von Produkten B, C und D auf den Vorförderer 5 nahe den Anschlägen 6 zu vermeiden, können die Anschläge 6 derart in Vorförderrichtung verstellt werden, dass jeweils das unmittelbar am Anschlag 6 liegende Produkt abgenommen wird. In dem beschriebenen Beispiel wäre dies eine Einstellung, bei der der Anschlag die jeweils ersten Produkte in den Positionen 2, 3 bzw. 4 positioniert.
Die veranschaulichte Vorrichtung ist für vier Sorten vorgesehen. Es ist aber ohne weiteres möglich, mehr als vier Aufgabevorrichtungen mit einem entsprechend längeren Hauptförderer 10 vorzusehen.
Wenn die Produkte gewendet werden sollen, um die oben erwähnte weitere Aufgabe zu lösen, kann eine Wendevorrichtung im Förderstrom der Hauptförderrichtung H eingeschaltet werden, und zwar vorzugsweise dort, wo die vollständigen sortierten Produktgruppen vorliegen, also zwischen dem Saugerbalken 12 der Produktsorte D und dem Anschlag 11. Der Hauptförderer 10 kann hierzu segmentiert sein. Die Wendeachse liegt vorzugsweise horizontal und quer zu der Hauptförderrichtung H.

Claims

1. Sortiervorrichtung mit folgenden Merkmalen:

- einer Aufgabevorrichtung mit einer Anzahl von Vorförderern, die Produkte in einer Vorförderrichtung transportieren

- wenigstens einer selektiven Umsetzvorrichtung zur Abnahme von Produkten von den Vorförderern an wählbaren Positionen

- wenigstens einem Hauptförderer zur Aufnahme der von der Umsetzvorrichtung abgenommenen Produkte und Transport der Produkte in einer Hauptförderrichtung, wobei die Hauptförderrichtung quer zu der Vorförderrichtung orientiert ist,

- wenigstens einer Packvorrichtung zur Abnahme der Produkte von dem Hauptförderer und Ablage in eine Verpackung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportbahn für geleerte Verpackungen von der Aufgabevorrichtung zu der Packvorrichtung vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderer Stauförderer sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderer einen in Vorförderrichtung verstellbaren Anschlag aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderer oberhalb des Hauptförderers angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzvorrichtungen Hubbalken aufweisen, die parallel zu den Vorförderern angeordnet sind und deren Länge der Breite des Hauptförderers entspricht, wobei die Hubbalken eine Anzahl von Greifern oder Saugern tragen, die in Vorförderrichtung hintereinander angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer oder Sauger einzeln ein- und ausschaltbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hauptförderer ein inkrementaler Sensor für die Förderstrecke zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptförderer und der Packvorrichtung eine Wendevorrichtung angeordnet ist.

10. Verfahren zum Sortieren von sortenrein angelieferten Produkten mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Auspacken der Produkte aus einer Verpackung und Absetzen der Produkte auf wenigstens einem separaten Vorförderer für jede Produktsorte

b) Fördern der Produkte auf den Vorförderern in einer Vorförderrichtung bis zu einem Anschlag, wobei sich die Produkte in einem Stau befinden, bis die Länge des Staus etwa die Breite eines unter dem Vorförderer angeordneten Hauptförderers erreicht

c) Übertragen einzelner Produkte aus jedem Stau auf den Hauptförderer

d) Fördern der Produkte in der Hauptförderrichtung gegen einen Anschlag und

e) Abnehmen der sortierten Produkte von dem Hauptförderer am Anschlag und Übertragen der Produkte in eine Verpackung.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) das Übertragen einzelner Produkte aus jedem Stau auf den Hauptförderer in der Weise erfolgt, dass verschiedene Produkte in Vorförderrichtung gesehen in unterschiedlichen Positionen auf dem Hauptförderer liegen.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Schritt d) vorgesehen ist, die Produkte zu wenden.