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Die Erfindung betrifft einen Manipulator
zum Umpositionieren von Lebensmittel-Produktträgern, insbesondere zum Entstapeln,
Wenden und/oder Stapeln von Formen, Rahmen, Plateaus oder sonstigen
Gefäßen oder
Trägern
mit darin oder darauf befindlichen Käselaiben.
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Für
die Herstellung von bestimmten Käsesorten
ist es erforderlich, die betreffenden Käselaibe mit Salzlake zu benetzen.
Zu diesem Zweck werden die Käselaibe
in geeigneten Produktträgern
abgelegt, beispielsweise in den eingangs genannten Formen. Diese
Formen können
aufeinander gestapelt werden, um die erforderlichen Bearbeitungsschritte
jeweils für eine
Vielzahl von Käselaiben
gemeinsam durchführen
zu können
und um somit die Effizienz der Produktion zu steigern. Nach einem
derartigen Bearbeitungsschritt, beispielsweise nach einem Eintauchen eines
Stapels in ein Salzlakenbad, kann es für nachfolgende Bearbeitungsschritte
erforderlich sein, die Formen separat zu handhaben. Hierfür müssen die Formen
also wieder entstapelt werden.
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Für
die Herstellung dieser Käsesorten
kann es ferner erforderlich sein, dass die Formen mit den darin
angeordneten Käselaiben
zu einem vorgegebenen Zeitpunkt gewendet werden, um dadurch eine gleichmäßige Benetzung
der Käselaibe
mit der Salzlake zu gewährleisten
oder um ein Festwachsen der Käselaibe
an der betreffenden Form zu verhindern.
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Außerdem können bei derartigen Herstellungsprozessen
Aufsätze
zum Einsatz gelangen, die für
einen bestimmten Bearbeitungsschritt jeweils auf die genannten Formen
aufgesetzt werden und somit zeitweise einen Teil des Produktträgers bilden.
Bei der Verwendung derartiger Aufsätze für einen bestimmten Bearbeitungsschritt
kann es erwünscht sein,
die Aufsätze
für einen
nachfolgenden Bearbeitungsschritt wieder von der betreffenden Form
abzunehmen.
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Die vorgenannten Maßnahmen
zur Handhabung von Formen betreffen letztlich stets irgendeine Umpositionierung
eines Produktträgers.
Dennoch werden diese verschiedenen Umpositionierungen, sofern sie überhaupt
automatisiert erfolgen, bislang mit unterschiedlichen Manipulatoren
durchgeführt. Dies
ist nicht nur mit einem großen
Geräteaufwand und
einem hohen Platzbedarf verbunden, sondern führt auch zu weiteren Nachteilen.
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Beispielsweise ist es bekannt, einen
Manipulator mit einem umlaufenden Ketten- oder Riemenantrieb einzusetzen.
Diesem wird ein Stapel von Formen auf einer ersten Transportstrecke
zugeführt.
Der kontinuierlich angetriebene Manipulator nimmt mittels passender
Mitnehmerelemente die Formen nacheinander auf, und zwar an zwei
einander gegenüberliegenden
Stirnseiten. Jede Form wird dadurch entlang einer im Wesentlichen
halbkreisförmigen
Bewegungsbahn transportiert und schließlich auf einer zweiten, kontinuierlich
bewegten Transportstrecke abgesetzt. Auf diese Weise wird der Stapel
sukzessive entstapelt.
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Ein Nachteil dieses bekannten Manipulators besteht
in dem vergleichsweise großen
Platzbedarf für
den umlaufenden Ketten- oder Riemenantrieb. Da jede Form an zwei
einander gegenüberliegenden Stirnseiten
von den Mitnehmerelementen erfasst werden soll, muss der Manipulator
zwei Ketten- beziehungsweise Riemenantriebe in Gegenüberstellung
aufweisen, die sowohl die erste als auch die zweite Transportstrecke
seitlich umgeben. Außerdem
ist der Einsatz von Ketten- oder Riemenantrieben im Zusammenhang
mit der Handhabung von Lebensmittel-Produktträgern unter hygienischen Gesichtspunkten
problematisch, da derartige Antriebe nicht leicht mit der erforderlichen
Gründlichkeit
gereinigt werden können.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht
deshalb darin, einen Manipulator zum Umpositionieren, insbesondere
zum Entstapeln, Wenden und/oder Stapeln von Lebensmittel-Produktträgern zu
schaffen, der mehrere verschiedene Umpositionierungsmaßnahmen
durchzuführen
vermag und der bei geringem Platzbedarf den lebensmittelhygienischen
Anforderungen entspricht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Manipulator mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere durch
einen Manipulator mit einer vertikalen Tragsäule, ferner mit einem Greiferschlitten,
der an der Tragsäule
in vertikaler Richtung verfahrbar gelagert ist, und mit einem Greifer
zum Aufnehmen und Freigeben von Lebensmittel-Produktträgern, wobei der
Greifer an dem Greiferschlitten befestigt und dabei an der Tragsäule seitlich
angeordnet ist.
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Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Manipulators
ist also eine Tragsäule,
an der ein Greiferschlitten mit einem daran befestigten Greifer
in vertikaler Richtung verfahren werden kann. Diese Anordnung ermöglicht eine
Vertikalbewegung der vom Greifer aufgenommenen Produktträger. Dadurch
können
Produktträger
für ein
Stapeln oder Entstapeln leicht in die erforderliche vertikale Position gebracht
werden. Sofern zusätzlich
oder alternativ ein Wenden eines aufgenommenen Produktträgers erwünscht ist,
kann dieser leicht auf eine geeignete Höhe bewegt werden, so dass ausreichend
Freiraum für
die Wendebewegung besteht.
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Im Unterschied zu dem erläuterten
bekannten Manipulator mit dem umlaufenden Ketten- oder Riemenantrieb
ist bei dem erfindungsgemäßen Manipulator
also keine kontinuierliche Handhabung der Lebensmittel-Produktträger vorgesehen.
Stattdessen wird – für mehrere
Produktträger
nacheinander – der
Greiferschlitten entlang der Tragsäule auf die erforderliche Höhe gebracht,
um mittels des Greifers den obersten Produktträger eines Stapels in der erwünschten
Weise umzupositionieren.
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Der erfindungsgemäße Manipulator hat den Vorteil,
dass er eine Vielzahl von unterschiedlichen Umpositionierungsmaßnahmen
und auch eine Kombination mehrerer verschiedener Umpositionierungen
eines Produktträgers
ermöglicht.
Der Manipulator kann dadurch sehr vielfältig und flexibel eingesetzt
werden. Beispielsweise ist es möglich,
Produktträger
nacheinander zu entstapeln, nicht mehr benötigte Aufsätze von Produktträgern abzunehmen,
Produktträger
zu wenden und/oder mehrere Produktträger zu stapeln.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Manipulators
auch besteht darin, dass die vertikale Tragsäule nur wenig Platz in der
seitlichen Umgebung der Transportstrecken beansprucht. Da der Greifer
seitlich an der Tragsäule
angeordnet ist, können
die Transportstrecken von lediglich einer einzigen Seite aus bedient
werden. Dadurch kann der Manipulator leicht in ein bereits bestehendes
Transportstreckensystem integriert werden. Vor allem kann in der
Umgebung des Manipulators ohne weiteres auch noch eine dritte Transportstrecke
mit einer weiteren Transportrichtung vorgesehen sein.
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Ein weiterer Vorteil der vertikalen
Tragsäule mit
dem daran linear verfahrbaren Greiferschlitten besteht darin, dass
für die
Bewegung der Lebensmittel-Produktträger im Verhältnis zur Bauhöhe des Manipulators
ein vergleichsweise großer
Vertikalhub zur Verfügung
steht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass
im Gegensatz beispielsweise zu dem erläuterten Ketten- oder Riemenantrieb
bei dem erfindungsgemäßen Manipulator
keine Umlenkung des Antriebs an der Oberseite oder der Unterseite
des Manipulators erforderlich ist. Stattdessen kann der Greiferschlitten
zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende der Tragsäule beliebig
hin- und herverfahren verfahren werden. Dadurch können vergleichsweise
hohe Stapel bearbeitet, also entstapelt oder erzeugt werden. Dieser
im Verhältnis
zur Bauhöhe
große
Vertikalhub ist insbesondere deswegen von Bedeutung, weil die Reifekeller,
in denen der Manipulator für
die erläuterte
Anwendung typischerweise zum Einsatz gelangt, oft eine lediglich
geringe Deckenhöhe
besitzen.
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Ein weiterer Vorteil der vertikalen
Tragsäule besteht
darin, dass der daran gelagerte Greiferschlitten praktisch bis zum
Boden verfahren werden kann. Dadurch kann der Manipulator noch Lebensmittel-Produktträger erfassen,
selbst wenn diese direkt am Boden abgestellt sind. In entsprechender
Weise kann der Manipulator auch Stapel von Produktträgern vom
Boden weg bilden.
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Ferner besteht ein Vorteil in der
seitlichen Anordnung des Greifers bezüglich der Tragsäule. Aufgrund
dieser unsymmetrischen Anordnung des Greifers kann die vertikale
Tragsäule
ihre Höhe
relativ zum Boden stets beibehalten, selbst wenn der Greifer zum
Zwecke einer Entstapelbetätigung
oder einer Stapelbetätigung
in vertikaler Richtung bewegt werden muss. Die für die Handhabung der Produktträger zu bewältigenden
Höhenunterschiede
werden also mittels des verfahrbaren Greiferschlittens bewältigt. Im
Unterschied zu einem Greifer, der mittig an der Unterseite eines
vertikal beweglichen Tragarms angeordnet ist, trägt das unsymmetrische Angreifen an
dem Produktträgern
wiederum zu einer vergleichswei se geringen Bauhöhe des Manipulators bei, mit
den bereits erläuterten
Vorteilen.
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Sofern im Zusammenhang mit der Erfindung eine
horizontale oder eine vertikale Richtung genannt ist, so bezieht
sich diese Richtungsangabe auf die Anordnung des Manipulators in
betriebsbereitem Zustand.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist
die Tragsäule
mit einer vertikalen Zahnstange versehen, und an dem Greiferschlitten
ist eine elektrische Vertikalantriebseinrichtung vorgesehen, die zum
Verfahren des Greiferschlittens mit der vertikalen Zahnstange zusammenwirkt.
Ein derartiger Linearantrieb mit Zahnstange und Zahnantriebseinrichtung
ist unter hygienischen Gesichtspunkten für den Einsatz im Zusammenhang
mit der Handhabung von Lebensmittelprodukten von Vorteil, da die
genannten Antriebsteile auf einfache Weise mit der erforderlichen
Gründlichkeit
gereinigt werden können.
Insbesondere können
die exponierten Teile dieses Linearantriebs ohne weiteres unempfindlich
gegenüber
den typischerweise verwendeten Reinigungsmitteln ausgebildet werden.
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Außerdem begünstigt ein derartiger Linearantrieb
mit Zahnstange eine geringe Bauhöhe
des Manipulators sowie die Möglichkeit,
Produktträger-Stapel vom Boden
weg zu bearbeiten, wie bereits erläutert.
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Es ist prinzipiell möglich, dass
die Tragsäule bezüglich der
horizontalen Richtung stationär
angeordnet ist, beispielsweise indem sie am Boden dauerhaft befestigt
ist. In diesem Fall kann eine Seitwärtsbewegung der Produktträger, die
zum Bearbeiten von zwei benachbarten Stapeln erforderlich ist, beispielsweise
dadurch erzeugt werden, dass der Greifer gekröpft ausgebildet ist, wobei
durch eine Drehung um eine horizontale Rotationsachse nicht nur ein
Wenden eines aufgenommenen Produktträ gers, sondern auch eine Seitwärtsbewegung
dieses Produktträgers
bewirkt wird.
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Es ist jedoch bevorzugt, wenn stattdessen die
vertikale Tragsäule
in horizontaler Richtung verfahren werden kann. In diesem Fall kann
nämlich
der Greifer, der über
den Greiferschlitten an der Tragsäule gelagert ist, in beliebigem
Ausmaß in
horizontaler Richtung verfahren werden. Dadurch können Stapel von
Produktträgern
in variablem Abstand bearbeitet werden. Vor allem ist es möglich, zusätzlich zu
dem Entstapeln eines ersten Stapels und zu dem Aufstapeln eines
zweiten Stapels weitere Bearbeitungs- oder Handhabungsschritte durchzuführen. Insbesondere
kann leicht ein dritter Stapel beispielsweise von Auflagen gebildet
werden, die zwar die Produktträger des
ersten Stapels bedecken, jedoch nicht mehr für die weiteren Produktionsschritte
benötigt
werden.
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Zur Ermöglichung der erläuterten
horizontalen Verfahrbarkeit der Tragsäule ist die Tragsäule vorzugsweise
an einem oder mehreren horizontalen Lagerbalken verfahrbar gelagert.
Diese Lagerung kann direkt oder – beispielsweise über einen
Horizontalpositionierungsschlitten – indirekt vorgesehen sein.
Auch für
den Linearantrieb der Tragsäule
in horizontaler Richtung ist vorzugsweise eine horizontale Zahnstange
vorgesehen, die mit einer Horizontalantriebseinrichtung zusammenwirkt,
welche an der Tragsäule
oder an dem genannten Horizontalpositionierungsschlitten befestigt
ist.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn
für die
Tragsäule
eine hängende
Anordnung vorgesehen ist. Dadurch ist in der seitlichen Umgebung
der Transportstrecken und der dort zu bearbeitenden Produktträger-Stapel
der Platzbedarf für
die Tragsäule
und für die
zugeordneten Antriebseinrichtungen besonders gering. ' Insbesondere kann
der Manipulator ein Stützgestell
mit wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens vier Standbeinen besitzen,
an dem die Tragsäule
direkt oder – beispielsweise über den
genannten Horizontalpositionierungsschlitten – indirekt aufgehängt ist.
Diese so genannte Portalanordnung des Manipulators hat den Vorteil
eines geringen Platzbedarfs in der Umgebung des vorhandenen Transportstreckensystems.
Die Lage der Standbeine kann beliebig gewählt werden, um den erforderlichen
seitlichen Freiraum in der Umgebung der Transportstrecken zu gewährleisten.
Gleichzeitig verhindert ein derartiges Stützgestell, dass für eine hängende Anordnung
der Tragsäule
die Raumdecke mit zusätzlichem
Gewicht belastet werden muss.
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Alternativ zu der erläuterten
hängenden
Anordnung der Tragsäule
ist es jedoch prinzipiell auch möglich,
eine horizontale Verfahrbarkeit der Tragsäule an einer bodenseitigen
Schiene vorzusehen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erifndung sind in den Unteransprüchen genannt.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:
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1 Einen
Manipulator in einer Perspektivansicht von schräg vorne,
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2 den
Manipulator gemäß 1 in einer Perspektivansicht
von schräg
hinten,
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3 den
Manipulator gemäß 1 in einer Seitenansicht,
und
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4 eine
schematische Draufsicht von Teilen des Manipulators gemäß 1 in einer alternativen
Konfigurierung.
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1 bis 3 zeigen einen Manipulator
zum Entstapeln, Wenden und neuerlichen Stapeln von so genannten
Formen, die als Produktträger
für darin befindliche
Käselaibe
dienen.
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Der gezeigte Manipulator weist eine
vertikale Tragsäule 11 auf.
Diese besitzt an ihrer Vorderseite (1)
eine Führungsnut 13 und
an ihrer Rückseite (2) eine Zahnstange 15,
die beide in Längsrichtung
der Tragsäule 11 und
somit in vertikaler Richtung verlaufen. Die Tragsäule 11 ist
an ihrer Oberseite an einem Horizontalpositionierungsschlitten 17 aufgehängt. Die
Tragsäule 11 schwebt
somit geringfügig über dem
Boden (vgl. 2).
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An der Tragsäule 11 ist ein Greiferschlitten 19 angeordnet,
der die Tragsäule 11 manschettenartig
umgreift. Der Greiferschlitten 19 ist entlang der Tragsäule 11 verfahrbar.
Zu diesem Zweck besitzt der Greiferschlitten 19 an der
Rückseite
(2) eine elektrische
Vertikalantriebseinrichtung 21 mit einem Zahnrad, das in
die Zahnstange 15 der Tragsäule 11 eingreift.
Durch Antreiben dieses Zahnrads kann der Greiferschlitten 19 entlang
der Tragsäule 11 wahlweise
nach oben oder nach unten bewegt werden.
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An seiner Vorderseite (1) besitzt der Greiferschlitten 19 optional
eine elektrische Drehantriebseinrichtung 23. An dieser
ist ein Greifer 25 befestigt, der im Wesentlichen die Form
eines rechteckigen Rahmens besitzt. In dem gezeigten Beispiel hält der Greifer 25 gerade
eine zuvor aufgenommene Form 27. Zu diesem Zweck ist der
Greifer 25 mit einer Greifan triebseinrichtung versehen
(in den Figuren nicht detailliert gezeigt). Mittels dieser kann
der Greifer 25 wahlweise zu einer Schließbetätigung oder
einer Freigabebetätigung
angetrieben werden. Bei einer derartigen Schließbetätigung des Greifers 25 greifen
vier Paare von Greifhaken 29 in entsprechende Aussparungen 31 der
Form 27 ein. Für
die genannte Freigabebetätigung
werden die Greifhaken 29 aus der jeweiligen Aussparung 31 zurückgezogen.
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Der in den 1 bis 3 gezeigte
Manipulator weist ferner ein Stützgestell
mit vier vertikalen Standbeinen 33 sowie vier daran befestigten
Seitenstützen 35 auf.
An der Unterseite sind die Standbeine 23 durch drei Querstreben 37 miteinander
verbunden. An der Oberseite sind jeweils zwei Standbeine 33 über eine
Verbindungsstrebe 39 miteinander verbunden. Senkrecht hierzu
verlaufen zwei horizontale Lagerbalken 41 zwischen jeweils
zwei Standbeinen 33. Der rückseitige Lagerbalken 41 ist
mit einer horizontalen Zahnstange 43 versehen (vgl. 1).
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Der Horizontalpositionierungsschlitten 17 ist über mehrere
Gleitrollen 45 an den beiden Lagerbalken 41 in
horizontaler Richtung verfahrbar gelagert. Der Horizontalpositionierungsschlitten 17 ist
mit einer elektrischen Horizontalantriebseinrichtung 47 versehen.
Diese steht über
ein Zahnrad in Eingriff mit der horizontalen Zahnstange 43.
Durch Antreiben dieses Zahnrads zu einer Drehbewegung kann der Horizontalpositionierungsschlitten 17 entlang
der Lagerbalken 41 bewegt werden. Hierdurch wird auch die
an dem Horizontalpositionierungsschlitten 17 befestigte Tragsäule 11 mit
dem Greiferschlitten 19 in horizontaler Richtung verfahren.
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Zusätzlich zu dem Manipulator sind
in den 1 bis 3 auch ein erstes Transportband 49 und
ein zweites Transportband 51 gezeigt. Die beiden Transportbänder 49, 51 grenzen
Stirnseitig aneinander an. Auf dem ersten Transportband 49 kann
dem Manipulator entlang einer Zutransportrichtung 53 ein
Stapel von mehreren, noch zu wendenden Formen 27 zugeführt werden.
Auf dem zweiten Transportband 51 können die Formen 27 nach
dem Wenden aufeinander gestapelt werden, um sodann als Stapel entlang einer
Abtransportrichtung 55 von dem Manipulator wegtransportiert
zu werden. Die Zutransportrichtung 53 und die Abtransportrichtung 55 sind
gleichgerichtet und verlaufen parallel zu der Richtung der horizontalen
Verfahrbarkeit des Horizontalpositionierungsschlittens 17.
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Der in den 1 bis 3 gezeigte
Manipulator funktioniert beispielsweise wie folgt: Zunächst wird dem
Manipulator mittels des ersten Transportbands 49 ein Stapel
von mehreren, zu wendenden Formen 27 zugeführt. Mittels
des Horizontalpositionierungsschlittens 17 wird die Tragsäule 11 in
eine Position seitlich neben diesem zugeführten Stapel verfahren. Außerdem wird
der Greiferschlitten 19 entlang der Tragsäule 11 derart
in vertikaler Richtung verfahren, dass der rahmenförmige Greifer 25 zunächst oberhalb
der obersten Form 27 dieses Stapels angeordnet ist und
sodann von oben auf die oberste Form 27 aufgesetzt wird.
Mittels der Greifantriebseinrichtung des Greifers 25 werden
die Greifhaken 29 zu einem Eingriff in die zugeordneten
Aussparungen 31 dieser Form 27 veranlasst.
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Sobald die Form 27 auf diese
Weise von dem Greifer 25 aufgenommen worden ist, fährt der Greiferschlitten 19 entlang
der Tragsäule 11 nach oben,
bis in der Umgebung des Greifers 25 ausreichend Platz ist,
um die aufgenommene Form 27 zu wenden. Hierfür veranlasst
die Drehantriebseinrichtung 23 den Greifer 25 zu
einer Drehung um 180° um eine
horizontale Drehachse.
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Nach dieser Wendebetätigung des
Greifers 25 – oder
bereits währenddessen – wird die
Tragsäule 11 mittels
der Horizontalantriebseinrichtung 27 in Richtung des zweiten
Transportbands 51 verfahren. Dort fährt der Greiferschlitten 19 entlang
der Tragsäule 11 so
weit nach unten, bis die gewendete, immer noch vom Greifer 25 gehaltene
Form 27 auf dem zweiten Transportband 51 abgesetzt
werden kann. Hierfür
führt die
Greiferantriebseinrichtung des Greifers 25 eine Freigabebetätigung durch,
um die Greifhaken 29 aus den Aussparungen 31 der
Form 27 zu lösen.
Der Greifer 25 kann nun mittels des Greiferschlittens 19 wieder
nach oben verfahren werden.
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Auf die erläuterte Weise können alle
Formen 27 eines zugeführten
Stapels nacheinander aufgenommen, gewendet und schließlich auf
dem zweiten Transportband 51 abgesetzt werden. Nachdem
auf dem zweiten Transportband 51 ein ausreichend hoher
Stapel von derartig gewendeten Formen 27 gebildet worden
ist, kann dieser Stapel in Abtransportrichtung 55 zu der
nächsten
Bearbeitungsstation bewegt werden.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen
ist ohne weiteres ersichtlich, dass der gezeigte Manipulator bedarfsweise
auch nur für
eine der mehreren möglichen
Umpositionierungsmaßnahmen
eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann lediglich ein Entstapeln
oder lediglich ein Stapeln von Formen 27 mittels des Manipulators
vorgesehen sein.
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Ein wesentlicher Vorteil des in den 1 bis 3 gezeigten Manipulators besteht in dem
vergleichsweise großen
Vertikalhub des Greifers 25, der im Verhältnis zu
der Bauhöhe
des Manipulators erzielt werden kann. Außerdem benötigt der Manipulator in der seitlichen
Umgebung der beiden Transportbänder 49, 51 nur
sehr wenig Platz. Für
die Anordnung des Manipulators an den Transportbändern 49, 51 müssen im
Wesentlichen lediglich der Platz für die Standbeine 33 und
die Seitenstützen 35 sowie
der Freiraum für
die Bewegung der Tragsäule 11 eingeplant werden.
Der hierfür
erforderliche Platzbedarf ist somit bedeutend geringer als beispielsweise
für einen Knickarmroboter,
der typischerweise auf einem großen Betonsockel montiert werden
muss.
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Ein weiterer Vorteil des gezeigten
Manipulators ist darin zu sehen, dass die erläuterten Zahnstangenantriebe
leicht mit der erforderlichen Gründlichkeit
gereinigt werden können.
Dies ist bei der Handhabung von Lebensmitteln beziehungsweise Lebensmittel-Produktträgern von
großer
Bedeutung. Außerdem
können
die betreffenden Teile des Manipulators, wie beispielsweise die
Tragsäule 11 mit
der Zahnstange 15, ohne Weiteres aus Materialien gefertigt
sein, die resistent gegenüber
den Reinigungsmitteln sind, die bei der Lebensmittelproduktion verwendet
werden. Beispielsweise können
die exponierten Teile des Manipulators aus Edelstahl oder Kunststoff gefertigt
sein.
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Ferner kann der Manipulator auch
zur Erfüllung
zusätzlicher
Funktionen ausgebildet sein, insbesondere im Zusammenhang mit dem
erläuterten Wenden
der Formen. Beispielsweise können
die Formen zur Herstellung runder Käselaibe hohlzylindrisch ausgebildet
sein, mit einer offenen unteren und oberen Stirnseite. Um bei derartigen
Formen ein Herausfallen der Käselaibe
zu verhindern, werden als zusätzliche
Produktträger
so genannte Plateaus mit einem umlaufenden Stützsteg eingesetzt. Diese Plateaus
besitzen also einen H-förmigen
Seitenquerschnitt mit einer nach oben geöffneten Aufnahmewanne und einer
nach unten geöffneten
Aufnahmewanne. Der Käselaib
wird, umgeben von der hohlzylindrischen Form, auf der nach oben
geöffneten
Aufnahmewanne eines Plateaus abgelegt. Um nun auch bei einem nachfolgenden
Wenden der Form ein Herausfallen des Käselaibs zu verhindern, wird
die' auf dem Plateau
abgelegte Form zuvor von oben mit einem weiteren Plateau abgedeckt,
so dass die Oberseite der hohlzylindrischen Form an der nach unten geöffneten
Aufnahmewanne des weiteren Plateaus anliegt. Hierfür kann der
Manipulator folgendermaßen
eingesetzt werden:
Während
des Aufnehmens eines ersten Plateaus mit einer darauf abgelegten
gefüllten
Form hält
der Greifer 25 bereits ein zweites gleichartiges, jedoch
unbestücktes
Plateau, das von oben auf das erste Plateau aufgesetzt wird, um
die darauf befindliche, zu wendende Form abzudecken. Der Greifer 25 wendet
die Anordnung aus erstem Plateau, zweitem Plateau und dazwischen
gefangener Form mit darin eingeschlossenem Käselaib um eine horizontale
Rotationsachse. Nach diesem Wenden liegt die Form also auf dem zweiten
Plateau auf, und zwar innerhalb der nun nach oben geöffneten
Aufnahmewanne. Dieses zweite Plateau kann nun auf dem zweiten Transportband 51 abgesetzt
werden, während
das erste Plateau an dem Greifer 25 verbleibt und für die nächste aufzunehmende
und zu wendende Form als Abdeckung dient. Für diese Zusatzfunktion muss
der Greifer 25 beispielsweise lediglich mit separat betätigbaren
oberen und unteren Greifhaken 29 ausgebildet sein.
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In 4 ist
eine weitere mögliche
Funktionsweise des erläuterten
Manipulators illustriert. Diese zeigt in schematischer Draufsicht
die vier Standbeine 33 sowie die Tragsäule 11 mit dem Greifer 25 des Manipulators.
Zusätzlich
zu dem ersten Transportband 49 zum Zuführen von Formen 27 sowie
zu dem zweiten Transportband 51 zum Abtransportieren von gewendeten
Formen 27 ist ein drittes Transportband 57 vorgesehen,
das in einer T-förmigen
Anordnung zwischen den Stirnseiten des ersten Transportbands 49 und
des zweiten Transportbands 51 angeordnet ist.
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Dieses dritte Transportband 57 dient
zum Abtransportieren von Aufsätzen 59,
die aufgrund vorhergehender Bearbeitungsschritte noch auf den zugeführten Formen 27 aufgesetzt
sind und aufgrund der vorangeschrittenen Reifung der Käselaibe
nun nicht mehr benötigt
werden und auch nicht mehr erwünscht
sind. Zusätzlich
oder alternativ zu der erläuterten
Funktionsweise des Manipulators kann der Greifer 25 also
von jeder zugeführten
Form 27 den betreffenden Aufsatz 59 abnehmen und
auf dem dritten Transportband 57 ablegen beziehungsweise
stapeln, bevor die zugehörige
Form 27 aufgenommen, gewendet und auf dem zweiten Transportband 51 abgesetzt
wird. Die Aufsätze 59 können sodann
mittels des dritten Transportbands 57 entlang einer Abtransportrichtung 61 abtransportiert
werden.
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4 zeigt
also, dass aufgrund der horizontalen Verfahrbarkeit der Tragsäule 11 der
Manipulator ohne weiteres so umkonfiguriert werden kann, dass zusätzliche
Funktionen übernommen
werden können,
für die
somit keine weitere zusätzliche
Bearbeitungsstation erforderlich ist. Insbesondere kann mittels
des Manipulators auch ein drittes Transportband 57 bedient
werden.
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Zu dem Manipulator gemäß den 1 bis 4 ist noch anzumerken, dass die Vertikalantriebseinrichtung 21,
die Drehantriebseinrichtung 23, die Greifantriebseinrichtung
des Greifers 25 und die Horizontalantriebseinrichtung 27 vorzugsweise
jeweils einen elektrischen Servomotor aufweisen. Für die vorgenannten
Antriebseinrichtungen kann eine Multi-Achsen-Steuerung mit geschlossenen Regelkreisen
vorgesehen sein, verknüpft
mit einer üblichen SPS-Steuerung.
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Der Greifer 25 kann mittels
der Drehantriebseinrichtung 23 vorzugsweise endlos gedreht
werden. Um dennoch die Versorgung der erläuterten Greif antriebseinrichtung
mit elektrischer Energie zu gewährleisten,
sind an der Drehantriebseinrichtung 23 und an dem Greifer 25 zusammenwirkende
Schleifkontakte vorgesehen.
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Der Greifer 25 kann in einer
vorteilhaft einfachen Konstruktion direkt, also ohne weitere Lagerung oder
Umlenkung, an der Drehantriebseinrichtung 23 beziehungsweise
an einem entsprechenden Getriebemotor angekoppelt sein. Außerdem kann
zwischen dem Greifer 25 und der Drehantriebseinrichtung 23 eine
Schnellwechselkopplung vorgesehen sein, um ein rasches Auswechseln
des Greifers 25, beispielsweise für unterschiedliche Formate
von Formen 27 zu ermöglichen.
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Es ist auch möglich, dass der Greifer 25 zusätzlich oder
alternativ zu dem horizontalen Drehantrieb zu einer Drehbewegung
um eine vertikale Rotationsachse antreibbar ist. Insbesondere kann
eine Schwenkbewegung des Greifers 25 um 90° vorgesehen
sein, beispielsweise um den Greifer 25 beziehungsweise
eine hiervon aufgenommene Form 27 bezüglich eines weiteren Transportbands
positionieren oder ausrichten zu können.
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Abweichend von der Darstellung gemäß den 1 bis 3 kann für den Horizontalpositionierungsschlitten 17 schließlich auch
eine zweidimensionale Horizontalbewegung vorgesehen sein, also eine
Verfahrbarkeit in X- und
Y-Richtung. Beispielsweise kann der Schlitten mit zwei Horizontalantriebseinrichtungen
ausgestattet sein, die mit zwei zueinander orthogonalen Zahnstangen
zusammenwirken.
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Alternativ hierzu kann eine zusätzliche
horizontale Verfahrbarkeit des Greifers 25 auch durch eine
elektrisch angetriebene Linearverschiebung des Greifers 25 verwirklicht
werden, um den Abstand zwischen dem rah menförmigen Greifer 25 und
dem Greiferschlitten 19 ändern zu können. Hierfür können beispielsweise Gleitbuchsen
eingesetzt werden.
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- 11
- Tragsäule
- 13
- Führungsnut
- 15
- Zahnstange
- 17
- Horizontalpositionierungsschlitten
- 19
- Greiferschlitten
- 21
- Vertikalantriebseinrichtung
- 23
- Drehantriebseinrichtung
- 25
- Greifer
- 27
- Form
- 29
- Greifhaken
- 31
- Aussparung
- 33
- Standbein
- 35
- Seitenstütze
- 37
- Querstrebe
- 39
- Verbindungsstrebe
- 41
- Lagerbalken
- 43
- Zahnstange
- 45
- Gleitrolle
- 47
- Horizontalantriebseinrichtung
- 49
- erstes
Transportband
- 51
- zweites
Transportband
- 53
- Zutransportrichtung
- 55
- Abtransportrichtung
- 57
- drittes
Transportband
- 59
- Aufsatz
- 61
- Abtransportrichtung