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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zwischenspeichern von Artikeln, insbesondere zum Zwischenspeichern von im Wesentlichen zylindrischen Behältern, wie etwa Flaschen, Dosen und Töpfen. Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Druckschrift
DE 699 18 468 T2 betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der laufenden Beförderung von Gütern von einer Ausgabestation zu einer Empfangsstation, in der die Güter auf einem Hauptförderband zu einer Umlenkschiene gefördert werden, bei welcher die Güter auf ein Zubringerförderband umgelenkt werden. Die Förderbänder sind hierbei spiralförmig geneigt angeordnet.
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Die Druckschrift
US 3 610 396 A betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen von Artikeln mit einen ersten und zweiten Transportfläche. Dabei ist vorgesehen, daß auf der ersten Transportfläche mehrere Artikel nebeneinander transportiert werden, während auf der zweiten Transportfläche die Artikel einzeln hintereinander transportiert werden.
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In vielen Fällen ist es notwendig, Artikel in einem Prozessablauf für Produkte zwischenzuspeichem. In einer Flaschenabfüllanlage beispielsweise müssen Flaschen aufgefüllt, abgedichtet, etikettiert und verpackt werden. Die Abwicklungs- bzw. Verarbeitungsrate kann bei unterschiedlichen Stellen im Prozessablauf temporär höher oder niedriger sein, was es erforderlich macht, die Flaschen zwischen zwei Bearbeitungsstellen zwischenzuspeichern, um zu vermeiden, dass temporär der gesamte Fertigungsablauf entsprechend abgestimmt werden muss.
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Es sind unterschiedliche Verfahren zum Zwischenspeichern von Artikeln bekannt. Bei einem bekannten Verfahren kommt eine Förderanlage zum Einsatz, welche ein sich in Vorwärtsrichtung bewegendes Förderband und ein sich in Rückwärtsrichtung bewegendes Förderband sowie eine Überführungs- bzw. Übergabeeinrichtung aufweist, dessen Standort an der Förderanlage von den relativen Geschwindigkeiten der beiden Förderbänder abhängt. Auf diese Art und Weise wird abhängig von der erforderlichen Zwischenspeicherkapazität ein größerer oder kleinerer Anteil der Förderanlage von den Artikeln belegt.
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Obwohl dieses Verfahren an sich zufriedenstellend ist, wird hierzu eine komplexe Anlage benötigt, um einen gleichmäßigen Betrieb sicherzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein vergleichsweise einfaches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Artikeln anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche 1 und 4 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben sind.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zwischenspeichern von Produkten, insbesondere von zylindrischen Behältern, wie etwa Flaschen, Dosen und Töpfen, angegeben, wobei die Artikel mit einer ersten Förderrate bzw. mit einem ersten Durchsatz auf einer sich bewegenden, geneigten ersten Transportfläche aufwärts getragen werden, und wobei die Artikel am oberen Ende auf der Transportfläche gegen ein Führungsglied auflaufen können, woraufhin die Artikel von dem Führungsglied auf eine zweite Transportfläche geführt werden, auf welcher sie mit einer zweiten Förderrate bzw. mit einem zweiten Durchsatz weiterbefördert werden, wobei die erste Tränsportfläche mit einem derartigen Winkel geneigt und mit einer derartigen Oberflächenbeschaffenheit versehen ist, dass die an die Artikel von der ersten Transportfläche angreifende Zugkraft etwas größer als die an die Artikel in der Richtung längs der Transportfläche angreifende Gravitationskaft ist.
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Grundsätzlich kann dieses Verfahren selbstregulierend sein, weil die erste Transportfläche automatisch mit Artikeln aufgefüllt wird oder weil die Artikeln automatisch von der ersten Transportfläche geräumt werden, und zwar abhängig von der Rate, mit welcher die Artikel zugeführt und entnommen werden. Eine geeignete Auswahl des Neigungswinkels der Transportfläche und der Oberflächenbeschaffenheit hiervon macht es möglich, das Verfahren derart zu steuern dass die Artikel gerade noch auf der ersten Transpörtfläche aufwärts befördert werden. Die Folge hiervon ist, dass der auf die auflaufenden bzw. sich ansammelnden Artikel einwirkenden Druck gering gehalten werden kann, weil sich die erste Transportfläche auf einfache Weise unter den Artikeln bewegen kann, und weil neu ankommende Artikel gegen die aufgelaufenen Artikel nur mit einer geringen Kraft gedrückt werden. Indem ein spezieller Schmierfilm ausgewählt wird, ist es möglich, einen Reibungskoeffizienten zwischen der ersten Transportfläche und den Artikeln derart einzustellen, dass die Artikel mit der erwünschten Zugkraft auf der ersten Transportfläche aufwärts befördert werden.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Um eine große Zwischenspeicherkapazität zu erzielen, ist die Breite der ersten Transportfläche in bevorzugter Weise größer als die Breite der zweiten Transportfläche, und die Transportflächen sind seitlich mit Führungen begrenzt.
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Auf diese Art und Weise kann eine große Anzahl von Artikeln auf der ersten Transportfläche angesammelt werden, wobei allerdings die Artikel, eins nach dem anderen, die Zwischenspeichervorrichtung erneut über die zweite Transportfläche verlassen werden, so dass mit einer gleichförmigen Rate die Artikel einer neuen bzw. weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Um eine kompakt ausgeführte Vorrichtung zu bilden, ist es bevorzugt, wenn sich das Führungsglied im Hinblick auf die erste Transportfläche unter einem Winkel erstreckt, welcher ausgelegt ist, dem Lauf der Artikel umzulenken und vorzugsweise umzukehren, wobei die erste Transportfläche und die zweite Transportfläche in vorteilhafter Weise auf Endlos-Transportelementen gebildet sind, die in entgegengesetzte Richtungen angetrieben werden, welche zumindest teilweise längs identischer Wege geführt werden, die in bevorzugter Weise eine spiralförmige Formgebung aufweisen.
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Auf diese Art und Weise belegt die Vorrichtung eine minimale Standfläche, und demzufolge ist die Zwischenspeicherebene in vertikaler Richtung ausgedehnt, wo üblicherweise hinreichend Platz zur Verfügung steht.
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In erfindungsgemäßen Weise ist die Vorrichtung mit einer Schmiervorrichtung zum Schmieren der ersten Transportfläche versehen. Indem diese Schmiervorrichtung verwendet wird, kann der Reibungskoeffizient zwischen der ersten Transportfläche und den zwischenzuspeichernden Artikel derart eingestellt werden, dass die Artikel mit der Vorrichtung ordnungsgemäß befördert und angesammelt werden.
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Im nachfolgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben, in welchen eine Ausführungsform der Erfindung äußerst schematisch gezeigt ist.
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1 ist eine äußerst schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Artikeln gemäß der Erfindung.
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2 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1.
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3 ist eine mit der 2 vergleichbare Teil-Draufsicht auf eine Vorrichtung, wobei die Teil-Draufsicht ebenso das Führungsglied zeigt.
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4 ist eine äußerst schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung während des Betriebs, wobei die Draufsicht das Zwischenspeicherverfahren gemäß der Erfindung zeigt.
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Die Zeichnungen zeigen eine Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Artikeln. Das Zwischenspeichern findet in einem Prozessablauf statt, in welchem unterschiedliche Verarbeitungs- oder Bearbeitungsschritte bei unterschiedlichen Standorten an den Artikeln angewandt werden müssen, und in welchem temporäre Unterschiede im Hinblick auf die Verarbeitungsraten bei den Standorten kompensiert werden müssen. Die Artikel können beispielsweise aus Behältern bestehen, Insbesondere aus im Wesentlichen zylindrischen Behältern, wie etwa Flaschen, Dosen, Töpfen und dergleichen. In den meisten Fällen umfasst der Prozessablauf einen Einfüllablauf zum Befüllen der fraglichen Behälter, wie etwa ein Flaschenabfüllablauf zum Befüllen der Flaschen mit einem Getränk. Die Zwischenspeichervorrichtung kann beispielsweise zwischen einer Entpalettierungsstation und einer Wasch- und/oder Abfüllstation, zwischen der Abfüllstation und einer Etikettierstation und zwischen der Etikettierstation und einer Verpackungsstation angeordnet sein. Selbstverständlich sind auch andere Anwendungsgebiete denkbar.
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Die dargestellte Vorrichtung weist einen Rahmen auf, der in dieser Ausführungsform eine zentrale Säule 1 mit einer Grundplatte 2 und einen spiralförmigen Führungsschacht 3 aufweist, welcher sich um die Säule erstreckt und an dieser befestigt ist. Ebenso sind selbstverständlich alle Arten von anderen Rahmenkonstruktionen denkbar. Ein End-Rollkörper 4, 5 ist beim oberen Ende und beim unteren Ende des Führungsschachts angeordnet, und ein Rückführschacht 6 des Rahmens erstreckt sich zwischen den Enden des spiralförmigen Führungsschachts 3. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung tragen bzw. haltern der Führungsschacht 3 und der Rückführschacht 6 ein erstes Förderband 7 und ein zweites Förderband 8. Der Transportabschnitt und der Rückführabschnitt der beiden Förderbänder 7, 8 bewegen sich entlang unterschiedlicher Wege. Ebenso ist es denkbar, eine Ausführungsform zu verwenden, bei welcher der Rückführabschnitt längs der Unterseite des Führungsschachtes 3 für den Beförderungsabschnitt zurückgeführt wird.
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In der dargestellten Ausführungsform weist der spiralförmige Schacht 3 acht Windungen auf; allerdings ist es abhängig von der Jeweiligen Anwendung ebenso möglich, eine größere oder kleinere Anzahl zu verwenden. Indem an den Förderbändern 7, 8 Führungsrollkörper zum Einsatz kommen, können die Förderbänder beispielsweise ohne jedwede Antriebsprobleme über eine große Anzahl von Kurven angetrieben werden. Die beiden Förderbänder 7, 8 weisen jeweils ihren eigenen Antriebsmotor 9, 10 auf, wobei in diesem Fall diese Motoren in der Nähe des oberen End-Rollkörpers 5 angeordnet sind, und wobei diese Motoren in Eingriff mit dem zugehörigen Förderband 7, 8 stehen. Die beiden Förderbänder 7, 8 können unabhängig voneinander, in dem vorliegenden Fall in entgegengesetzte Richtungen angetrieben werden, d. h. die Artikel werden über die Transportfläche des ersten Förderbandes 7 aufwärts befördert, wie es mit dem Pfeil P1 angedeutet ist, und über die Transportfläche des zweiten Förderbandes 8 wieder abwärts befördert (siehe den Pfeil P2). Bei der mit dem Pfeil P1,2 angezeigten Position werden die Artikel von der ersten Transportfläche des ersten Förderbandes 7 zu der zweiten Transportfläche des zweiten Förderbandes 8, in bevorzugter Weise mit Hilfe eines Führungsgliedes 11 (siehe 3 überführt bzw. übergeben.
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Wie es in 3 in einer schematischeren Weise gezeigt ist, sind Führungen 12, 13 an beiden Seiten des Führungsschachtes 3 angeordnet, während das erste Förderband 7 und das zweite Förderband 8 mit einer Zwischenführung 14 voneinander getrennt sind. Die Zwischenführung 14 erstreckt sich aufwärts zu einer Position, bei welcher sie mit einem gewissen Abstand von dem Führungsglied 11 beabstandet ist, wobei dieser Abstand gerade hinreichend groß genug ist, um es zu gestatten, dass ein Artikel von dem ersten Förderband 7 zu dem zweiten Förderband 8 laufen kann. Die Zwischenführung 14 und/oder das Führungsglied 11 können in Längsrichtung einstellbar sein, um somit in der Lage zu sein, unterschiedliche Arten von Artikeln zwischenzuspeichern. Die Führungen 12 bis 14 können ebenso zum Zwecke einer ordnungsmäßigen Führung von Artikeln mit unterschiedlichen Durchmessern einstellbar sein.
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Das Führungsglied 11, welches in der Nähe bei dem oberen Ende des ersten Förderbandes 7 vorgesehen ist, kann feststehend bzw. stationär ausgeführt sein und demzufolge die Artikel nur in einer passiven Weise von dem ersten Förderband 7 zu dem zweiten Förderband 8 führen. Andererseits kann das Führungsglied 11 ansteuerbar d. h. bewegbar sein, um derart die Artikel in einer aktiveren Art und Weise zu führen. Solch eine Bewegung kann eine kreisförmige Bewegung in der Richtung von dem ersten Förderband 7 zu dem zweiten Förderband 8 sein. Beispielsweise kann ein mit Walzen geführter Riemen um das Führungsglied 11 herum angeordnet sein. Andererseits kann die Bewegung ebenso eine in der Ebene des Förderbandes 7 hin- und hergehende Bewegung sein, um somit lokale Blockierungen zu vermeiden und somit den Fluss der Artikel zu begünstigen.
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In dem dargestellten Beispiel weist das erste Förderband 7 eine größere Breite als das zweite Förderband 8 auf, und in bevorzugter Weise ist der Wert der Breite des zweiten Förderbandes 8 derart gewählt, dass die zwischengespeicherten Artikel nur nacheinander über das zweite Förderband 8 transportiert werden können. In diesem Fall können die Artikel gleichmäßig, eins nach dem anderen, einer Verarbeitungsstelle stromabwärts der Vorrichtung zugeführt werden. In dem dargestellten Fall ist die Breite des ersten Förderbandes derart gewählt, dass eine Vielzahl von Artikeln, beispielsweise vier bis zehn Artikel, und fünf Artikel in der dargestellten Ausführungsform, auf der Transportfläche des Förderbandes 7 nebeneinander vorliegen können. Auf diese Art und Weise kann ein großer Bereich der Transportfläche des ersten Förderbandes 7 und von daher eine große Zwischenspeicherkapazität erzielt werden, weil die Vorrichtung eine große Anzahl von Artikeln ansammeln kann. Die Führungen 12 bis 14 können derart einstellbar sein, um es zu ermöglichen, dass die Vorrichtung an die Dimensionen der Artikel angepasst ist.
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Unterschiedliche Ausführungsformen des ersten Förderbandes 7 sind möglich, so lang eine vorzugsweise mehr oder weniger geschlossene Fläche mit einer hinreichend niedrigen Haftreibung erzielt wird. Beispiele von solchen Förderbänder sind Lamallenbänder, Kettenbänder bzw. Gelenkbänder, Edelstahl-Lamellenketten, Textilbänder, PVC-Bänder, Edelstahlbänder und dergleichen, wobei die zuletzt genannten Bandtypen im allgemein nur für eine Verwendung bei einem geraden, d. h. ungekrümmten Beförderungsweg geeignet sind. Allerdings erstreckt sich die Erfindung ebenso auf Vorrichtungen, die geradlinige Beförderungswege aufweisen.
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Der Aufbau des zweiten Förderbandes 8 kann in Abhängigkeit von der Art der Artikel und in Abhängigkeit von den Anforderungen, die im Hinblick auf die Ausgabe und den weiteren Transport der Artikel gemacht werden (siehe den Pfeil D), abgewandelt sein. Im Prinzip kann eine „Keil-Förderanlage“ oder eine „Seitenabgriff-Förderanlage“ verwendet werden, während ebenso der Weg des zweiten Förderbandes 8 vollkommen verschieden von dem dargestellten Weg sein kann. Darüber hinaus muss sich das zweite Förderband nicht nach unten erstrecken.
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In der Praxis liegt der Winkel, unter welchem die Transportfläche des ersten Förderbandes 7 geneigt ist, allgemein zwischen 2° bis 10°, im einzelnen zwischen 3° bis 6°, und bevorzugt zwischen 4° bis 4,5°. Dieser Neigungswinkel muss an den erwarteten Reibungskoeffizienten zwischen der Transportfläche des ersten Förderbandes 7 und der zu transportierenden Artikel orientiert sein. Letzten Endes ist es gemäß der Erfindung beabsichtigt, dass die Zugkraft, die von der Transportfläche des ersten Förderbandes 7 auf die Artikel ausgeübt wird, größer als die Gravitationskraft ist, welche auf die Artikel in der Richtung entlang der Transportfläche des ersten Transportbandes 7 angreift. In dem Fall eines festen Neigungswinkel kann dies durch eine geeignete Auswahl des Förderbandes erzielt werden, oder indem der Reibungskoeffizient beeinflusst wird, was erfolgt, indem die Transportfläche des ersten Förderbandes 7 mit einem Schmierfilm versehen wird. Der Reibungskoeffizient zwischen der Transportfläche und dem zwischenzuspeichemden Artikel kann beispielsweise einen Wert zwischen 0,14 bis 0,16 annehmen. Indem veranlasst wird, dass die zwischenzuspeichernden Artikel nur gerade eben auf der Transportfläche aufwärts getragen werden, wird verhindert, dass Artikel einen zu großen Druck aufeinander ausüben, sobald die Artikel am Ende der ersten Transportfläche des Förderbandes 7 auflaufen bzw. angesammelt werden. Demzufolge besteht nur ein geringes Risiko, dass die Artikel infolge des Druckes beschädigt werden, während zusätzlich der Druck nicht dazu führt, dass sich die Artikel bei der Übergabe zu dem zweiten Förderband 8 verkeilen. Insbesondere in dem Fall von zylindrischen Artikeln wird dieses Risiko äußerst gering.
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4 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung. Der Pfeil S zeigt eine Zufuhr-Förderanlage 15 an, bei welchem Artikel P von einem Verarbeitungsstandort zugeführt und auf das Förderband 7 geführt werden. Die Transportfläche des ersten Förderbandes 17 bewegt sich in der mit dem Pfeil A angezeigten Richtung, und zwar mit einer Rate, die eine ordnungsmäßige Überführung der Artikel P von der Zufuhr-Förderanlage 15 und einen hinreichenden Fluss von Artikeln sicherstellt. Bei einer zufälligen Stelle auf der Transportfläche des ersten Förderbandes 7 werden die zugeführten Artikel P in Richtung des oberen Endes hiervon mitgerissen. Abhängig von der Rate, mit welcher das zweite Förderband 8 Artikel übernimmt, wird eine Vielzahl von Artikeln in der Nähe des oberen Endes des ersten Förderbandes 7 angesammelt, d. h. es kommt zu einem virtuellen Stillstand: Aufgrund des geringen Reibungsbetrages und der mit der Transportfläche auf die Unterseite der Artikel P ausgeübten geringen Zugkraft wird die Druckkraft, welche auf die angesammelten Artikel ausgeübt wird, nur gering sein.
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Ein Führungsglied 11 ist in der Nähe des oberen Endes des ersten Förderbandes 7 vorgesehen, wobei mit Hilfe des Führungsgliedes die Artikel P, eins nach dem anderen, von dem ersten Förderband 7 zu dem zweiten Förderband 8 überführt werden. Die Übergabe findet als ein Ergebnis des auf die Artikel P ausgeübten Druckes und des vorausgehenden Artikels P statt, der mit dem zweiten Förderband 8 ausgegeben wird. Das Führungsglied 11 kann derart angetrieben werden, um bei der Überführung der Artikel P mitzuwirken. Abhängig von dem Unterschied zwischen der Menge der Artikel, die bei S zugeführt werden und der Menge der Artikel, die bei D ausgegeben werden, wird auf der Transportfläche des ersten Förderbandes 7 eine größere oder kleinere Menge an Artikeln P angesammelt, so dass ein größerer oder kleinerer Anteil der Transportfläche mit den Artikeln belegt wird. <
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Anhand dem vorhergehend Gesagten ist es ersichtlich, dass die Erfindung ein einfaches Verfahren sowie eine einfache Vorrichtung zum Ansammeln von Artikeln angibt.
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Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschrie- E benen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt; vielmehr kann sie im Um- v fang der Erfindung auf unterschiedliche Weise verändert werden. Demzufolge muss das Führungsglied. nicht in der Nähe des oberen Endes des ersten Förderbandes angeordnet sein. Ferner ist es für die an beiden Seiten des ersten Förderbandes vorgesehenen Führungen möglich, dass diese sich entlang des Förderbandes bewegen. Bei der Übergabestelle zwischen dem ersten und dem zweiten Förderband muss allerdings keine Zwischenführung vorgesehen sein, oder die Zwischenführung muss unterhalb der Oberfläche der Förderbänder vorgesehen sein. Das zweite Förderband kann sich längs eines Weges erstrecken, der vollkommen unterschiedlich von dem Weg des ersten Förderbandes ist. Von daher kann sich das zweite Band in die gleiche Richtung wie das erste Band erstrecken, und zwar mit einem Führungsglied, welches in bevorzugter Weise die Artikel in seitlicher Richtung von dem ersten Förderband zu dem zweiten Förderband führt. Ferner kann das erste und/oder das zweite Förderband aus mehreren schmalen Bändern aufgebaut sein, die Seite an Seite angeordnet sind. Die Bänder können mit leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, allerdings in bevorzugter Weise in die gleiche Richtung und im Verhältnis zueinander synchronisiert. Solch eine Antriebstechnik ermöglicht es, abhängig von der jeweiligen Anwendung eine seitliche Bewegung der Artikel auf den Förderbändern zu verhindern, oder im Gegensatz hierzu anzuregen. Sowohl das erste als auch das zweite Förderband können ausgelegt sein, um einen oder mehrere Artikel nebeneinander zu befördern. Die beiden Beförderungsmittel können mit unterschiedlichen Art und Weisen angetrieben werden. Unabhängige Antriebseinheiten, aber auch elektronisch oder mechanisch gekoppelte Antriebseinheiten können verwendet werden.
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Zusammenfassung
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Bei einem Verfahren zum Zwischenspeichern von Artikeln (P), wie etwa Flaschen, Dosen und Töpfen, werden die Artikel auf einer sich bewegenden, geneigten ersten Transportfläche (7) mit einem ersten Durchsatz aufwärts getragen. Die Artikel auf der Transportfläche können an dem oberen Ende gegen ein Führungsglied (11) angesammelt werden, woraufhin die Artikel von dem Führungsglied auf eine zweite Transportfläche (8) geführt werden, auf welcher sie weiter mit einem zweiten Durchsatz befördert werden. Die erste Transportfläche (7) ist unter einem derartigen Winkel angeordnet und mit einer derartigen Oberflächenbeschaffenheit versehen, dass die von der ersten Transportfläche auf die Artikel angreifende Zugkraft gerade ein wenig größer als die Gravitationskraft ist, welche auf die Artikel in der Richtung entlang der Transportfläche angreift. Als ein Ergebnis hiervon können die Artikel (P) in einer einfachen Art und Weise zwischengespeichert werden, während untereinander auf den Artikeln nur ein geringer Druck ausgeübt wird.
