-
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.
-
In
vielen Fällen
ist es notwendig, Artikel in einem Prozessablauf für Produkte
zwischenzuspeichern. 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.
-
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.
-
Obwohl
dieses Verfahren an sich zufriedenstellend ist, wird hierzu eine
komplexe Anlage benötigt,
um einen gleichmäßigen Betrieb
sicherzustellen.
-
Die
Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein vergleichsweise einfaches
Verfahren zum Zwischenspeichern von Artikeln anzugeben.
-
Um
diese Aufgabe zu lösen,
wird gemäß der 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 Transportfläche 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
Gravitationskraft ist.
-
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 Transportfläche
aufwärts
befördert
werden. Die Folge hiervon ist, dass der auf die auflaufenden bzw. sich
ansammelnden Artikel einwirkende 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 beispielsweise 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.
-
Die
Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
-
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.
-
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.
-
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.
-
In
vorteilhafter 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.
-
Im
nachfolgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
detailliert beschrieben, in welchen eine Ausführungsform der Erfindung äußerst schematisch
gezeigt ist.
-
1 ist
eine äußerst schematische
Seitenansicht einer Ausführungsform
der Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Artikeln gemäß der Erfindung.
-
2 ist
eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1.
-
3 ist
eine mit der 2 vergleichbare Teil-Draufsicht
auf eine Vorrichtung, wobei die Teil-Draufsicht ebenso das Führungsglied
zeigt.
-
4 ist
eine äußerst schematische
Draufsicht auf eine Vorrichtung während des Betriebs, wobei die
Draufsicht das Zwischenspeicherverfahren gemäß der Erfindung zeigt.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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 Lamellenbänder, 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.
-
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.
-
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 zwischenzuspeichernden 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.
-
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.
-
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.
-
Anhand
dem vorhergehend Gesagten ist es ersichtlich, dass die Erfindung
ein einfaches Verfahren sowie eine einfache Vorrichtung zum Ansammeln von
Artikeln angibt.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen und in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsformen
beschränkt;
vielmehr kann sie im Umfang 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. Unab hängige Antriebseinheiten,
aber auch elektronisch oder mechanisch gekoppelte Antriebseinheiten
können
verwendet werden.
-
Zusammenfassung
-
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.