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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Fördervorrichtung
zum Fördern
von Gegenständen,
wobei die Fördervorrichtung
staufähig
ausgebildet werden soll.
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Insbesondere in automatisch arbeitenden Förder- und/oder
Verpackungseinrichtungen müssen häufig staufähige Fördervorrichtungen
verwendet werden, sei es zum Ausgleich unterschiedlicher Arbeitsgeschwindigkeiten
der durch die Fördervorrichtung
verbundenen Anlageeinheiten, sei es zum Ausgleich unterschiedlicher
Taktzeiten oder dgl. Staufähige
Förderer,
wie sie beispielsweise in der
DE 100 00 778 A1 beschrieben sind, sind jedoch
relativ kostenaufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Fördervorrichtung
auf konstruktiv einfache Weise so auszugestalten, dass ohne Funktionseinbuße die Investitionskosten
verringert werden können.
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Die Aufgabe wird durch die im Anspruch
1 angegebene Fördervorrichtung
und das im Anspruch 18 angegebene Verfahren gelöst.
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Durch den erfindungsgemäß eingesetzten Verzögerer kann
zusätzlicher
Speicherplatz für
Gegenstände
in der Förderstrecke
dadurch geschaffen werden, dass die Abstände der Gegenstände, unter denen
sie normalerweise auf die Förderstrecke
gelangen, bereits am Beginn der Förderstrecke reduziert bzw.
eliminiert werden, so dass ein staufähiger Förderer nur für diejenigen
Gegenstände
notwendig ist, die bei Beginn des Staus bereits den Verzögerer passiert
haben.
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Der Rest der Förderstrecke kann durch einen einfachen,
preisgünstigen
und nicht-staufähigen
Förderer überbrückt werden.
Trotzdem steht im Falle eines Staus die gesamte Länge der
Förderstrecke
als Pufferzone zur Aufnahme von Gegenständen zur Verfügung, die
zwar in die Förderstrecke
eingeleitet jedoch aus dieser nicht abgezogen werden können.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Der Verzögerer wird zweckmäßigerweise durch
einen Staumelder gesteuert, so dass er seine Funktion sofort nach
Auftreten eines Staus entfalten kann. Sollen unterschiedliche Taktzeiten
ausgeglichen werden, so kann der Verzögerer jedoch auch nach einem
vorgegebenen Programm gesteuert werden.
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Zweckmäßigerweise sind wenigstens
zwei Staumelder vorgesehen, wobei der erste Staumelder den Verzögerer aktiviert
und der zweite Staumelder eine Notabschaltung vorsieht, wobei zweckmäßigerweise
der zweite Staumelder so angeordnet wird, dass die Notabschaltung
stattfindet, bevor die Gegenstände
auf dem nicht-staufähigen
Förderer
auf die Gegenstände
im bereits gefüllten,
staufähigen Förderer gedrückt werden.
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Zweckmäßigerweise kann ein dritter
Staumelder angeordnet werden, der dafür sorgt, dass der Nachschub
stoppt.
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Der Verzögerer ist zweckmäßigerweise
so ausgebildet, dass er Gegenstände
ohne die Gefahr einer Beschädigung
aufnehmen kann, die mit einer höheren
Geschwindigkeit auf den Verzögerer
gelangen, als es der Antriebsgeschwindigkeit des Verzögerers entspricht.
Diese Aufgabe wird besonders einfach durch einen Rollenförderer gelöst, dessen
Rollen über
schrägstehende
Borsten angetrieben werden. Die Schrägstellung der Borsten ist derart,
dass die Rollen in einer Richtung durchlaufen können, in der Gegenrichtung
jedoch-gesperrt werden.
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Zweckmäßigerweise ist die Länge des
Verzögerers
in Förderrichtung
so bemessen, das er alle Abstände
zwischen den Gegenständen
verringern bzw. eliminieren kann.
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Da es im Fall eines Staus zweckmäßig ist, auch
die Geschwindigkeit des nicht-staufähigen Förderers herunterzufahren, ist
dessen Geschwindigkeit bevorzugt steuerbar.
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Insbesondere für ein schnelles Auflösen des Staus
ist es zweckmäßig, wenn
der staufähige
Förderer
mit einer höheren,
bevorzugt geringfügig
höheren
Geschwindigkeit läuft
als der nicht-staufähige Förderer.
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Die verwendeten Förderertypen können in Abhängigkeit
von der Art und Form der zu fördernden Gegenstände ausgewählt werden.
Besonders gut geeignet ist ein Gurtförderer oder ggf. eine Scharnierbandkette
für den
nicht-staufähigen
Förderer
und ein Stauröllchenförderer für den staufähigen Förderer.
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Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung ist besonders
geeignet für
einen Einsatz zum Fördern von
in Kunststofffolie eingeschrumpften Gebinden von Getränkeverpackungen
von einer Schrumpfeinrichtung zu einer Palettenverpackungseinheit.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung in Seitenansicht,
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2 eine
schematische Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Verzögerers, und
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3 eine
schematische Darstellung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung
in Draufsicht.
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1 zeigt
eine Fördervorrichtung 1 in
schematischer Darstellung in Seitenansicht, die über eine Förderstrecke 2 eine
erste Behandlungsstufe 3 für Gegenstände 4 mit einer zweiten
Behandlungsstufe 5 für
die Gegenstände 4 verbindet.
Bevorzugt wird die Fördervorrichtung 1 in
Getränkebefüll- und
-verpackungsanlagen eingesetzt, wobei beispielsweise die erste Behandlungsstufe 3 eine
Schrumpf-Verpackungsvorrichtung sein kann, in der Gruppen von Getränkeverpackungen,
wie beispielsweise Flaschen oder dgl., zu Gebinden zusammengestellt
und in Kunststofffolie eingeschweißt werden. Die zweite Behandlungsstufe 5 kann
bevorzugt eine Verpackungsvorrichtung sein, in der die Gegenstände 4,
d.h. die in Schrumpffolie eingeschrumpften Verpackungsgebinde, auf
Paletten für
den Versand zusammengestellt werden.
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Die Gegenstände 4 werden von der
ersten Behandlungsstufe 3 in Förderrichtung F einzeln und mit
einem Abstand a zueinander mit einer vorbestimmten Fördergeschwindigkeit
ausgestoßen.
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Die Fördervorrichtung 1 enthält, in Förderrichtung
F hintereinanderliegend angeordnet, einen Verzögerer 6, einen nicht-staufähigen Förderer 7 und einen
staufähigen
Förderer 8.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
schließt
sich der Verzögerer 6 unmittelbar
an die erste Behandlungsstufe 3 an und der staufähige Förderer 8 übergibt
die Gegenstände 4 unmittelbar
der zweiten Behandlungsstufe 5. Der nichtstaufähige Förderer 7 überbrückt den
Abstand zwischen dem Verzögerer 6 und
dem staufähigen Förderer 8.
Je nach Art der zu fördernden
Gegenstände 4 können jedoch
noch weitere Vorrichtungen zwischen den jeweiligen Bearbeitungsstufen
und den anliegenden Förderern
bzw. zwischen den einzelnen Förderern
vorgesehen werden.
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Alle Förderer sind so ausgebildet,
dass sie die Gegenstände 4 von
unten unterstützen;
d.h. die Gegenstände 4 liegen
auf einer nach oben weisenden Oberfläche der Förderer auf.
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Wie auch in Verbindung mit 2 ersichtlich, ist der Verzögerer 6 als
Rollenförderer
ausgebildet und enthält
eine Reihe von Tragrollen 9, die bevorzugt mit Kunststoffhülsen 10 ummantelt
sind, damit die gerade aus der Schrumpfungsvorrichtung 3 heraustretenden
Gegenstände
mit der noch weichen Schrumpffolie nicht beschädigt werden. Die Rollen 9 sind
in Vor- und Rückwärtsrichtung
drehbar, wie dies bei Rollenförderern üblich ist,
in einem Rahmen 11 gelagert. Der Antrieb der Rollen 9 erfolgt über einen an
ihrer Unterseite angreifenden Bürstenriemen 12, der
an seiner Rückseite
als Zahnriemen ausgebildet ist und in die Gegenzähne eines Antriebsrades 13 eingreift.
Das Antriebsrad 13 wird über einen steuerbaren Antrieb
mit wechselnden Geschwindigkeiten angetrieben. Der Antrieb ist bevorzugt
ein frequenzgeregelter Drehstrom-Getriebemotor.
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An der Außenseite ist der Bürstenriemen 12 mit
Borstenbüscheln 14 versehen,
die an den Kunststoffhülsen 10 der
Rolle 9, entweder allein durch Reibung und/oder durch dort
vorgesehene Vertiefungen angreifen und diese bei der Drehung des
Antriebsrades 13 in Antriebsrichtung A mitnehmen, so dass
sich die Rollen 9 in Gegenrichtung D drehen, wodurch der auf
den Rollen 9 aufliegende Gegenstand in Förderrichtung
F vorwärtsbewegt
wird.
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Die Borstenbüschel 14 sind entgegen
der Förderrichtung
F geneigt, so dass sie in definierter Weise an der Unterseite der
Rolle 9 angreifen. Diese Schrägstellung erleichtert auch
das Freidrehen der Rolle 9 in Drehrichtung D, so dass die
Gegenstände 4 in
Förderrichtung
F auf die Rolle 9 des Verzögerers 6 mit einer
Geschwindigkeit aufgeschoben werden können, die größer ist
als die Antriebsgeschwindigkeit des Verzögerers 6. Durch dieses
Aufschieben drehen sich die Rollen 9 frei in Drehrichtung
D durch, so dass eine Beschädigung
des Gegenstandes 4 bzw. der ihn umgebenden, noch weichen
Schrumpffolie vermieden wird. Sobald sich jedoch der Gegenstand
vollständig
auf dem Verzögerer 6 befindet,
wird er mit der Antriebsgeschwindigkeit des Verzögerers 6 vorwärts bewegt.
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Der Verzögerer 6 ist relativ
kurz und weist bevorzugt eine Länge
in Förderrichtung
F auf, die kleiner ist als die Summe der Länge des Gegenstandes 4 plus
dem einfachen Abstand a. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass
sich jeweils nur einer der Gegenstände 4 auf dem Verzögerer befindet
und alle Abstände
zwischen den Gegenständen 4 verringert oder
eliminiert werden können.
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Der nicht-staufähige Stauförderer 7 ist bevorzugt
einer der üblichen
Gurt- oder Scharnierbandförderer,
dessen Geschwindigkeit jedoch zweckmäßigerweise auch veränderbar
ist.
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Der staufähige Förderer
8 ist einer
der handelsüblichen
Stauröllchenförderer,
wie er beispielsweise in der
DE 100 00 778 A1 beschrieben ist. Im Bereich
dieses Stauförderers
sind eine Mehrzahl von Staumeldern vorgesehen, die beispielsweise
als übliche
Lichtschranken oder dgl. ausgebildet sein können. Dabei befindet sich ein
erster Staumelder
15 unmittelbar am Übergang zwischen dem Stauförderer
8 und
der zweiten Behandlungsstufe
5. Dieser Staumelder
15 hat
die Aufgabe, den Beginn eines Staus anzuzeigen, wenn beispielsweise
nicht mehr alle Gegenstände
auf dem Stauförderer
8 an
die zweite Behandlungsstufe
5 übergeben werden können. Am
anderen Ende des Stauförderers
8,
in einem geringfügigen
Abstand zum nicht-staufähigen
Förderer
7,
ist ein zweiter Staumelder
16 angeordnet, der die Aufgabe
hat, festzustellen, dass der Stauförderer
8 mit Gegenständen
4 gefüllt ist,
und der einen Nothalt der gesamten Fördereinrichtung
1 sowie
gegebenenfalls der Behandlungsstufen bewirkt, wenn die Gefahr besteht,
dass der nicht-staufähige
Förderer
7 die
auf ihm angesammelten Gegenstände
4 gegen
die Gegenstände
auf dem nicht mehr aufnahmefähigen Stauförderer
8 schiebt.
Zweckmäßigerweise
ist zwischen den ersten und zweiten Staumeldern
15 und
16 ein
dritter Staumelder
17 vorgesehen, der kurz vor dem Erreichen
der vollen Speicherkapazität
im Stauförderer
8 dafür sorgt,
dass der Nachschub an Gegenständen
4 auf
den Verzögerer
6 gestoppt
wird, beispielsweise indem er den Zulauf der ersten Behandlungsstufe
3 stoppt.
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Durch den ersten Staumelder 15 wird
insbesondere der Antrieb des Verzögerers 6 in einer
Weise gesteuert, wie dies in 3 dargestellt
ist. Zweckmäßigerweise
wird über
den ersten Staumelder 15 auch der Antrieb des nicht-staufähigen Förderers 7 gesteuert.
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3 zeigt
von oben nach unten vier verschiedene Betriebszustände I, II,
III und IV der Fördervorrichtung 1 in
Draufsicht und in schematischer Darstellung. Die Darstellung I zeigt
den Normalbetrieb. Von der ersten Behandlungsstufe 3 werden
Gegenstände
mit einer Zufuhrgeschwindigkeit vzu auf den
Verzögerer 6 übergeben,
der sie mit gleicher Geschwindigkeit und gleichbleibendem Abstand
a auf den nichtstaufähigen
Förderer 7 übergibt,
wo sie mit ihrer Fördergeschwindigkeit
v1 weiter transportiert werden. v1 kann größer oder
gleich vzu sein. Sind beide Geschwindigkeiten
gleich, so bleibt auch der Abstand a gleich. Anschließend werden
die Gegenstände 4 auf
den staufähigen
Förderer 8 übergeben,
der sie mit einer Geschwindigkeit vab abtransportiert.
vab ist bevorzugt etwas größer als
v1, so dass sich die Abstände zwischen
den Gegenständen 4 leicht
vergrößern. Vom
Stauförderer 8 werden
die Gegenstände
anschließend
an die zweite Bearbeitungsstufe 5 übergeben.
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Ist diese Übergabe gestört, so stauen
sich zwischen der zweiten Bearbeitungsstufe 5 und dem Stauförderer 8 die
Gegenstände 4 auf,
bis dieser Stau in den Bereich des ersten Staumelders 15 zurückreicht,
der die fehlenden Abstände
zwischen den Gegenständen 4 registriert
und anspricht. Der Staumelder 15 reduziert anschließend sowohl
die Geschwindigkeit des nicht-staufähigen Förderers 7 auf eine
verringerte Geschwindigkeit v2, während vzu gleich bleibt. Gleichzeitig wird der Verzögerer 6 auf eine
Geschwindigkeit reduziert, die so auf den Abstand a und die Geschwindigkeit
vzu abgestimmt ist, dass der Verzögerer 6 die
Abstände
a zwischen den Gegenständen 4 stark
verringert bzw. eliminiert, so dass die Gegenstände 4 zwar wie vorher
mit vzu auf den Verzögerer 6 geschoben
werden können,
wobei die Rollen 9 frei drehen, jedoch nunmehr ohne Abstand
a vom Verzögerer 6 auf
den nicht-staufähigen Förderer 7 übergeben
werden. Im Betriebszustand II ist der Gegenstand 4.1 der
erste Gegenstand, der durch den Verzögerer 6 verzögert wurde,
wobei der Abstand zum vorangegangenen Gegenstand auf den Förderer 7 durch
die verringerte Geschwindigkeit des Förderers 7 trotzdem
etwa gleich bleibt.
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Anschließend wird, wie der Betriebszustand III
zeigt, die gesamte Speicherkapazität des Förderers 7, die sich
durch die Eliminierung bzw. Verringerung der Abstände a ergibt,
aufgefüllt,
während gleichzeitig
die Speicherkapazität
des Stauförderers 8 ebenfalls
aufgefüllt
wird. Neigt sich die Speicherkapazität des Stauförderers 8 dem Ende
zu, d.h. stellt der dritte Staumelder 17 fest, dass an
der Stelle, an der er angeordnet ist, die Gegenstände a keinen
Abstand mehr zwischen sich aufweisen, so wird die Zufuhr der Gegenstände 4 auf
den Verzögerer 6 gestoppt,
beispielsweise indem die erste Behandlungsstufe 3 stillgesetzt
wird, so dass sich nur noch die restlichen Gegenstände 4,
die beispielsweise bereits fertig eingeschrumpft sind, in den Bereich
des Verzögerers 6 bewegen
können.
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Dauert das den Stau verursachende
Ereignis an, so erreicht der Stauförderer 8 seine maximale Staukapazität und der
Staumelder 16 spricht an, wie dies im Betriebszustand IV
gezeigt ist. Erst jetzt ist ein Nothalt der gesamten Fördervorrichtung 1 erforderlich
und wird durch den Staumelder 16 bewirkt.
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Löst
sich der Stau in irgendeinem der Betriebszustände II, III und IV wieder auf,
so wird durch den entsprechenden Staumelder der ursprünglichen Förderzustand
wieder hergestellt. Löst
sich beispielsweise der Stau in den Betriebszuständen II oder III wieder auf,
so bleibt die Fördervorrichtung 1 solange im
heruntergefahrenen Zustand, bis der erste Staumelder 15 wieder "frei" meldet. Der bis
dahin aufgestaute Pulk der Gegenstände wird dann wieder mit allen
noch auf dem Förderer 7 befindlichen
Gegenständen
genauso moderat beschleunigt, wie er zuvor verzögert wurde. Liegt am Stauförderer 8 eine
etwas höhere
Fördergeschwindigkeit
vab an als am Förderer 7, werden auch
die sich auf dem Förderer 7 akkumulierten
Gegenstände
an der Übergabe
separiert, so dass sie auf dem Stauförderer 8 wieder einen
geringfügigen
Abstand aufweisen. So kann beim Abbau des aufgestauten Pulks nicht
unbeabsichtigt eine Staumeldung erfolgen. Der Stauabbau in der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung 1 erfolgt
im Vergleich zu herkömmlichen
Systemen, die über
die gesamte Förderstrecke 2 einen
Stauförderer
verwenden, lediglich etwas zeitverzögert.
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Aus 3 ergibt
sich ebenfalls, dass es zweckmäßig ist,
die Längen
der Förderer 7 und 8 zu optimieren,
insbesondere auf die Längen
der Gegenstände 4 in
Förderrichtung
und die Abstände
a abzustimmen, um sicherzustellen, dass der erste verzögerte Gegenstand 4.1 das
Ende des nicht-staufähigen
Förderers 7 erreicht,
wenn der Stauförderer 8 ebenfalls
gerade gefüllt
wurde, wobei durch die Position des zweiten Staumelders 16 sichergestellt
wird, dass die Fördervorrichtung 1 abgeschaltet
wird, bevor der erste Gegenstand 4.1 durch den Förderer 7 auf
die Gegenstände 4 im
bereits gefüllten
Stauförderer 8 aufgeschoben
wird. Ist der Anteil der Länge
des Förderes 7 an
der Gesamtförderstrecke 2 im
Vergleich zum Anteil der Länge
des Förderers 8 zu
groß, wird
wertvolle Staukapazität
verschenkt. Ist er zu klein, erhöht
sich unnötigerweise
der Anteil des kostenintensiven Stauförderers 8.
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In Abwandlung der beschriebenen und
gezeichneten Ausführungsbeispiele
kann die Erfindung auch mit Förderern
anderer Art, beispielsweise Hängeförderern,
realisiert werden, so dass für
jede Art von Gegenständen
die optimale Förderweise
gewählt
werden kann. Die Verzögerung
kann durch anders ausgebildete und abweichend angetriebene Verzögerer bewirkt
werden. Gegebenenfalls ist die Anlage auch mit nur dem ersten und
dem zweiten Staumelder funktionsfähig, wenn auf andere Weise sichergestellt
wird, dass der Nachschub gestoppt wird bzw. nicht mehr in die Förderstrecke
eingeleitet werden muss. Ferner kann der Verzögerer ggf. entfallen, wenn
der staufähige
Förderer
bis an den Auslauf der ersten Behandlungsstufe heranreicht und dessen
Geschwindigkeit beim Auftreten einer Stausituation sofort auf die
für einen
annähernd
zwischenabstandsfreien Gebindetransport erforderliche Geschwindigkeit
herabgesetzt wird.