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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen und/oder Sortieren
von Formteilen auf mehrere Ausgabestationen.
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Es
ist aus dem Stand der Technik bekannt, Kunststoff-Formteile, welche
gewöhnlich
beispielsweise durch Spritzgießen
oder Extrudieren hergestellt werden, nach der Ausgabe aus der die
Formteile herstellenden Kunststoffmaschine direkt in einen Transportbehälter oder ähnliches
zu geben oder die Kunststoff-Formteile mittels geeigneter Fördermittel zu
einem derartigen Behälter
zu transportieren. Die hergestellten Formteile werden in dem Behälter gesammelt
und dann einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Bedingt durch die hohen
Produktionsgeschwindigkeiten moderner Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen
und die getaktete Ausgabe der hergestellten Kunststoff-Formteile
weisen diese zum Zeitpunkt des Austretens aus der Kunststoff verarbeitenden
Maschine eine verhältnismäßig hohe
Temperatur auf und härten
während
des nachfolgenden Abkühlvorgangs
auf Umgebungstemperatur aus. Die Kunststoff-Formteile sind aufgrund
ihrer relativ hohen Eigentemperatur nach dem Austreten aus der Kunststoffmaschine
noch nicht ausgehärtet
und deformieren sich somit unter Last. Sind die Kunststoff-Formteile
während
des Abkühlens
und damit während
des Aushärtungsvorganges
kontinuierlich einer Last ausgesetzt, aufgrund derer sie sich deformieren,
so behalten die Kunststoff-Formteile nicht die gewünschte, während des
Herstellungsvorgangs geschaffene Form bei, sondern Härten in
der deformierten Form aus, was zu Unbrauchbarkeit und Ausschluß führt. Eine ähnliche
Problematik tritt beispielsweise bei der Herstellung von Aluminium-Formteilen
wie Aluminumschraubverschlüssen
auf.
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Ausgehend
von diesen Problemen des Standes der Technik liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit
welcher Formteile nach ihrer Herstellung ohne Zeitverzögerung zu
geeigneten Ausgabestellen, wie z. B. Transportbehältern, gefördert werden
und derart verteilt werden, daß sie
sich nicht aufgrund des Eigengewichtes nachfolgend aufgeschütteter Formteile z.
B. während
eines Abkühlvorgangs
deformieren und ohne Deformationen aushärten können. Die Vorrichtung soll
insbesondere für
Kunststoff- und Aluminium-Formteile geeignet sein.
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Diese
Aufgabenstellung wird durch eine Vorrichtung zum Verteilen und/oder
Sortieren von Formteilen mit einer zentralen Annahme für die Formteile, mehreren
Ausgabestellen und einer Verteileinheit, mit welcher die Formteile
von der Annahme auf die jeweiligen Ausgabestellen zu verteilen sind,
gelöst.
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Vorteilhaft
sind mit einer derartigen Vorrichtung Formteile auf mehrere Ausgabestellen
einfach verteilbar. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß an jeder
der Ausgabestellen ein Lager- oder Transportbehälter zur Aufnahme der hergestellten Formteile
plaziert ist. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die
hergestellten Formteile in beliebiger gewünschter Weise auf die verschiedenen Behälter verteilt,
so daß die
Befüllungsgeschwindigkeit
der einzelnen Behälter
vorteilhaft verringert wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß beispielsweise aufgrund
ihres Herstellungsprozesses noch warme Kunststoff-Formteile über eine
gewisse Zeitspanne in den Behältern
abkühlen
können,
ehe von oben nachfolgend hergestellte Kunststoff-Formteile aufgeschüttet werden.
Vorteilhaft wird somit ermöglicht,
daß die Kunststoff-Formteile
eine längere
Zeit ohne eine auf ihnen lastende Gewichtslast nachfolgender Kunststoff-Formteile
abkühlen
und aushärten
können
und eine Deformation durch das Eigengewicht reduziert bzw. ausgeschlossen
werden kann.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß die
Verteileinheit um die Annahme herum schwenkbar angeordnet ist. Zusätzlich wird
die Verteileinheit um eine vertikale Achse geschwenkt. Mit Vorteil
ist des weiteren vorgesehen, daß die Leiteinheiten
verteileinheitsseitig kreisförmig
angeordnet sind. Vorteilhaft erfolgt die Verschwenkung der Verteileinheit
mittels eines Motors in vorgebbaren Winkeln. Der verwendete Motor
ist mit Vorteil ein Getriebebremsmotor. Durch eine kreisförmige Anordnung der
Leiteinheiten rund um die Verteileinheit sowie die schwenkbare Anordnung
der Verteileinheit wird auf einfache Art und Weise die Verteilung
der hergestellten Formteile auf die verschiedenen Leiteinheiten und
damit auf die verschiedenen Aufnahmestationen ermöglicht.
Da die Zufuhr der Formteile in den meisten Fällen getaktet erfolgt, wird
die Verteileinheit mittels des Antriebsmotors entsprechend der Taktfrequenz
der Herstellung der Formteile zu den unterschiedlichen Leiteinheiten
verschwenkt. Somit wird erreicht, daß jeweils ein Schub der Formteile
in eine der Aufnahmestellen gefüllt
wird. Im Falle einer nicht getakteten Herstellung der Formteile
kann vorgesehen sein, daß die
Formteile taktweise zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gefördert werden
und auf diese Weise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls taktweise
zugeführt
werden. Zu diesem Zweck sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft
des weiteren eine Fördereinheit
zum Fördern
der Formteile zur Annahme der Vorrichtung vor. Eine derartige Fördereinheit
weist nach weiteren Ausführungsformen
der Erfindung einen Flachbandteil und/oder einen Steilbandteil auf.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß zwischen
den einzelnen Ausgabestellen und der Verteileinheit Leiteinheiten
zum Leiten der Formteile vorgesehen sind. Mittels dieser Leiteinheiten
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft
an unterschiedliche Größen und
Anordnungen der Lager- oder
Transportbehälter
anpaßbar. Durch
eine flexibel ausgeführte
Anordnung der Leiteinheiten ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
hervorragend an unterschiedliche Raumverhältnisse verschiedener Produktionsbereiche
anpaßbar.
Darüber
hinaus kann vorteilhaft durch das Gefälle der Leiteinheiten die Fallstrecke
der Formteile bei vorgegebener Fallhöhe variiert und angepaßt werden.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Fallgeschwindigkeit der
Formteile durch ein geringeres Gefälle der Leiteinheiten verringert
werden kann, was wiederum dazu führt,
daß die
Formteile abgebremst und verhältnismäßig sanft
der entsprechenden Ausgabestelle zugeführt bzw. in die Aufnahmebehälter eingefüllt werden,
wodurch sich die auf die Formteile wirkenden Belastungen wiederum
vorteilhaft reduzieren.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß die
Leiteinheit und/oder die Verteileinheit eine tragende Stützstruktur
aufweist. Darüber
hinaus weist die Leiteinheit und/oder die Verteileinheit ein geformtes
Rohr zum Leiten der Formteile auf. Derartig konzipierte Leiteinheiten
bzw. Verteileinheiten sind vorteilhaft preisgünstig herstellbar. Sowohl das
Rohr zum Leiten der Formteile als auch die tragende Stützstruktur
kann aus als Meterware vorliegenden Halbzeugen gefertigt sein. Auf
diese Weise wird erreicht, daß die
Abmessungen der Leiteinheit/Verteileinheit auf die jeweiligen Anforderungen und
Platzverhältnisse
am späteren
Ausstellort der erfindungsgemäßen Vorrichtung
angepaßt
werden können.
Alternativ ist es möglich,
daß als
Leitelement ein flexibler Kunststoffschlauch verwendet wird, welcher
vorteilhaft entsprechend den geometrischen Gegebenheiten nahezu
beliebig formbar ist.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß das
Leitelement eine strukturierte Innenkontur aufweist. Es ist des
weiteren vorgesehen, daß die
strukturierte Innenkontur durch eine spiralförmige Verstärkung ausgebildet ist. Durch
die strukturierte Innenkontur ist die Oberfläche des Leitelements im Inneren
leicht wellig. In Verbindung mit der Führung des Leitelements und
eventuellen Krümmungen
springen die Formteile beim Fallen bzw. Durchlaufen der Innenkontur
unkontrolliert hin und her. Auf diese Weise wird die Fallgeschwindigkeit
der Formteile zusätzlich
abgebremst. Darüber
hinaus wird erreicht, daß die
Formteile aufgrund des unkontrollierten Hin- und Herspringens an
der Austrittsöffnung
des Leitelements der Verteileinheit/Leiteinheit mit einer zufälligen Verteilung
in den Behälter
gefüllt werden.
Aus diesem Grund entsteht beim Befüllen der Behälter durch
die Formteile kein Schüttkegel, sondern
die Formteile werden gleichmäßig über den Querschnitt
des Behälters
verteilt in diesen eingefüllt. Auf
diese Weise wird wiederum vorteilhaft die Belastung von bereits
in den Behälter
eingefüllten
Formteilen durch nachfolgend eingefüllte Formteile verringert.
Selbstverständlich
können
anstelle eines Rohres bzw. Schlauches zum Leiten der Formteile auch beliebig
geformte Leitelemente verwendet werden. So ist beispielsweise denkbar
als Leitelement geschlossene Querschnitte mit beliebiger Querschnittsform
oder auch offene Leitelemente wie beispielsweise wannenförmige Schalenelemente
oder U-Profile zu verwenden. Darüber
hinaus sieht eine weitere Ausführungsform
der Erfindung vor, daß das
Leitelement transparent ist, so daß die durch das Leitelement
fallenden Formteile von außen
zu sehen sind. Auf diese Weise wird vorteilhaft ermöglicht,
daß eventuell
vorliegende Störungen,
wie beispielsweise ein Verstopfen einer Verteileinheit oder Leiteinheit rechtzeitig
erkannt werden können.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß vorteilhaft
die Annahme der Vorrichtung als Trichter ausgebildet ist. Alternativ
kann die Annahme als Schütte
ausgebildet sein. In einer derartigen trichterförmigen Annahme sind die hergestellten
Formteile entweder direkt von der Maschine oder von der Fördereinheit
einfach einfüllbar.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus Einzelmodulen aufgebaut ist. Die Einzelmodule der Vorrichtung
werden je nach Einsatzbedingungen spezifisch auf diese angepaßt ausgewählt und
zu einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
kombiniert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich besonders für
die Verteilung von Kunststoff-Spritzgußformteilen auf Lager- oder Transportbehälter für die weitere
Verwendung der hergestellten Formteile, allerdings ist ebenfalls
eine Verwendung für
andere Formteile, wie z. B. Aluminiumschraubverschlüsse möglich.
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Als
besonders bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung wird im folgenden beispielhaft eine Vorrichtung zum Verteilen
und/oder Sortieren von Kunststoff-Formteilen anhand der Figuren beschrieben. Dieses
Beispiel dient nur der Erläuterung
und ist nicht beschränkend.
Dabei zeigt:
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1 eine dreidimensionale
Ansicht der Vorrichtung,
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2 die Vorrichtung aus 1 in einer Seitenansicht,
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3 die Vorrichtung aus 1 in einer Vorderansicht
und
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4 die Vorrichtung aus 1 in einer Aufsicht.
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Die
erfindungsgemäße Drehverteilerstation ist
modulweise aufgebaut und besteht aus dem Fördermodul 7 und der
eigentlichen Drehverteilerstation. Das Fördermodul 7 ist ein
Winkelförderband,
welches einen im wesentlichen horizontalen Flachbandteil 16 und
einen in einem einstellbaren Neigungswinkel α gegenüber dem Flachbandteil 16 geneigten Steilbandteil 17 aufweist.
Das Winkelband ist mit einer Laufdecke mit Stollen ausgeführt oder
ist alternativ ein Plattenband. Der Flachbandteil 16 nimmt Formteile,
wie beispielsweise in einer Kunststoff-Spritzgußmaschine hergestellte Kunststoff-Formteile,
auf und fördert
diese zum Steilbandteil 17. Selbstverständlich können vor dem Flachbandteil 16 weitere
Fördereinheiten
beliebiger Art oder flexible Materialtransportsysteme angeordnet sein,
welche den Flachbandteil 16 mit den hergestellten und zu
verteilenden Kunststoff-Formteilen beschicken. Sowohl der Flachbandteil 16 als
auch der Steilbandteil 17 sind auf Transportrollen 15 aufgestellt
und zusätzlich
mit horizontal justierbaren Aufstellfüßen 20 versehen. Der
geneigt aufgestellte Steilbandteil 17 ist mit in der Neigung
und Höhe
einstellbaren Einstellungen 18 an einem Maschinengestell 10 festgelegt.
An dem oberen Ende des Steilbandteils 17 erkennt man den
Antriebsmotor 19 für das
Fördermodul 7 sowie
den Trichter 3, in welchen die mittels des Fördermoduls 7 geförderten
Kunststoff-Formteile hineingeschüttet
werden. Am unteren sich verjüngenden
Ende des Trichters 3 ist ein Drehverteilerrohr 1 um
die senkrechte Mittelachse der unteren Öffnung des Trichters 3 schwenkbar
angebracht. Das Drehverteilerrohr 1 wird von einem Auslegerarm 4 gehalten.
Der Auslegerarm 4 wiederum ist um eine senkrechte Drehachse herum
schwenkbar in dem Maschinengestell 10 gelagert. Die senkrecht verlaufende
Drehachse des Auslegerarms 4 verläuft zentrisch zur Mündungsöffnung des
Trichters 3. Der Auslegerarm 4 ist mittels eines
ebenfalls am Maschinengestell 10 befestigten Antriebsmotors 2 verschwenkbar.
Der Antriebsmotor 2 wird über eine Steuerung 12 der
Verteileinheit angesteuert, wodurch das Drehverteilerrohr in entsprechenden
Winkelschritten verschwenkbar ist. Vorzugsweise sind das Maschinengestell
und die Auslegerarme ganz oder teilweise aus Profilmaterial gefertigt.
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An
dem Maschinengestell 10 sind Leiteinheiten befestigt. Die
Leiteinheiten sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel wie auch das
Drehverteilerrohr 1 aus Leitelementen 6 beispielsweise
aus Kunststoff gefertigt. Die Leitelemente 6 werden ebenfalls
von Auslegerarmen 5 getragen. Aus diesem Grund ist es ebenfalls
möglich,
daß die
Leitelemente 6 beispielsweise aus einem flexiblen Kunststoffschlauch
ausgebildet sind, da die Formgebung und Stabilität der Leiteinheiten durch die
Auslegerarme 5 und deren geometrische Ausgestaltung bestimmt
wird. Die in Richtung des Drehverteilerrohrs 1 weisenden
Einlaßöffnungen 21 der
Leitelemente 6 sind um die Rotationsachse des Auslegerarms 4 herum
kreisförmig
angeordnet. Der Radius des von den Einlaßöffnungen 21 der Leitelemente 6 gebildeten
Kreises entspricht dem Abstand der Mündungsöffnung 22 des Drehverteilerrohrs 1 von
der Drehachse des Auslegerarms 4. Durch ein Verschwenken
des Drehverteilerarms 4 mit Hilfe des Antriebsmotors 2 wird
die Auslaßöffnung 22 des
Drehverteilerrohres jeweils über
den entsprechenden Einlaßöffnungen 21 der
Leitelemente 6 in Deckung gebracht.
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Sowohl
das Drehverteilerrohr 1 als auch sämtliche Leitelemente 6 der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
weisen eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Verstärkungsstruktur
auf. Diese Verstärkungsstruktur
kann beispielsweise durch ein spiralförmig in dem Material der Leitelemente 6 bzw.
des Verteilerrohres 1 angeordneten Verstärkungsmaterial bestehen.
Durch dieses Verstärkungsmaterial
ist die Innenseite der Leitelemente 6 bzw. des Verteilerrohres 1 mehr
oder weniger stark gewellt, so daß die Kunststoff-Formteile
beim Durchdringen des Verteilerrohres 1 bzw. der Leitelemente 6 wiederholt
gegen diese wellige Kontur anstoßen und unkontrolliert hin-
und herspringen. Durch dieses unkontrollierte Hin- und Herspringen
verlassen die Kunststoff-Formteile die Leitelemente 6 an
deren Austrittsöffnung
in unterschiedlichen und zufälligen
Richtungen, so daß die
Auftreffpunkte der Kunststoff-Formteile im Aufnahmebehälter 8 entsprechend
zufällig
verteilt sind und die Ausbildung eines Schüttkegels durch die Kunststoff-Formteile in den
Behälter 8 vermieden bzw.
verringert wird.
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Die
Leitelemente 6 sind derart relativ zum Maschinengestell 10 ausgerichtet,
daß ihre
Mündungsöffnungen 23 jeweils
mittig über
jeweils einem Aufnahmebehälter 8 angeordnet
sind. Die Aufnahmebehälter 8 sind
zweckmäßiger Weise
auf Paletten wie beispielsweise EURO-Paletten 11 aufgestellt,
so daß sie
einfach mit Hilfe eines Gabelstaplers oder ähnlichen Transportmitteln von
der erfindungsgemäßen Drehverteilervorrichtung
zu einer weiteren Bearbeitungsstation transportiert werden können. Unterhalb
des Steilbandteils 17 ist des weiteren ein Ausschußbehälter 14 ebenfalls
auf Transportrollen fahrbar angeordnet, in welchen mittels der Leiteinheit
für Ausschuß 9 auszusortierende
Kunststoff-Formteile gefüllt
werden.
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Es
ist selbstverständlich
möglich,
daß die Steuerung 12 der
Verteileinheit sowie die Steuerung 13 des Fördermoduls
mit der nicht dargestellten Steuerung der die Kunststoff-Formteile
herstellenden Kunststoffmaschine verbunden sind, so daß die Beschickung
der Aufnahmebehälter 8 in
Abhängigkeit der
hergestellten Kunststoff-Formteile
durch die Maschinensteuerung über
die Steuerungen 12, 13 der Verteileinheit und
des Fördermoduls
erfolgt.
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- 1
- Drehverteilerrohr
- 2
- Antriebsmotor
- 3
- Trichter
- 4
- Auslegerarm/Drehverteiler
- 5
- Auslegerarm/Leiteinheit
- 6
- Leitelement
- 7
- Fördermodul
- 8
- Aufnahmebehälter
- 9
- Leiteinheit
für Ausschuß
- 10
- Maschinengestell
- 11
- Euro-Paletten
- 12
- Steuerung
der Ventileinheit
- 13
- Steuerung
des Fördermoduls
- 14
- Ausschußbehälter
- 15
- Transportrollen
- 16
- Flachbandteil
- 17
- Steilbandteil
- 18
- Einstellung
für Neigung
und Höhe
- 19
- Antriebsmotor
Fördermodul
- 20
- Aufstellfüße
- 21
- Einlaßöffnungen
Leiteinheit
- 22
- Auslaßöffnungen
Drehverteilerrohr
- 23
- Mündungsöffnungen
Leiteinheit
- α
- Neigungswinkel