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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehen einer Teilmenge von
Produkten. Beim Transport von Gegenständen, Produkten etc. ist es
z.B. bei der Produktion oder auch in der Versandlogistik oft nötig, manche
aber nicht alle Gegenstände
während einer
Weiterbeförderung
zu drehen, um ihn in eine gewünschte
Lage für
einen nachfolgenden Produktions- oder Versandschritt zu bringen.
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird eine Auflagetransportvorrichtung
zum individuellen Drehen von Produkten, wie Zeitschriften oder dgl. während ihres
Transports beispielhaft für
alle obengenannten Auflagetransportvorrichtungen beschrieben. Dabei
wird eine 180° Drehung
eines flachen Produkts mit einem zusätzlichen Auflagestück in einem
Eckbereich zugrunde gelegt. Es ist jedoch für den Fachmann klar, dass er
andere Drehwinkel, oder auch andere Produkte mit der Auflagetransportvorrichtung
in eine gewünschte
Lage verbringen kann.
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Vorrichtungen
herkömmlicher
Bauart drehen Produkte üblicherweise
mit ausfahrbaren Anschlägen,
die so angeordnet sind, daß eine
Ecke des transportierenden Produktes gestoppt wird, und das Produkt
aufgrund der sich weiterbewegenden Transportbänder zur Drehung gezwungen
wird.
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Nachteilig
hierbei ist vor allem, daß die
erreichte Drehweite dabei weniger als 90° beträgt und die Produkte aus ihrer
Transportlinie verrutschen. Für eine
180° Drehung
wären dann
mehrere Anschläge hintereinander
anzuordnen, wobei ihre Position nur schwer zu bestimmen ist, da
die Produkte undefiniert ihre Transportlinie bei der ersten Drehung
verlassen. Das läßt eine
solche Vorrichtung nur zu, wenn zwischenzeitlich aufwendige Maßnahmen
zur erneuten Positionierung der Produkte vorgesehen würden, was
apparativ jedoch zu kostenträchtig
ist, und den Durchsatz bremsen würde.
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Insbesondere
werden bei dieser Ausführung die
Produkte aber auch kurzzeitig ruckartig gestoppt, was 1.) nicht
nur zu unterschiedlichen Produktabständen untereinander führt, wenn
z.B. nur jedes zweite Produkt gedreht werden soll, sondern 2.) durch
den Ruck auch das Produkt selbst beschädigen kann, 3.) jedenfalls
Spuren hinterlassen kann (bei weichen Produkten), und auch 4.) ein
Verrutschen von Teilen, wie einem lose (in einer Verpackungsfolie
eingelegtem) aufliegendem Objekt mit sich bringen kann (z.B. bei
Zeitschriften, die mit positionierten losen Extras in Folie verpackt
sind).
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Vorrichtungen
die mit zwei unterliegenden Transport- oder Förder-Bändern unterschiedlicher Geschwindigkeiten
die Produkte zur Drehung bringen, werden zur Zeit zur permanenten
Drehung aller zu transportierenden Produkte eingesetzt. Sie sind nicht
in der Lage, die Produkte individuell zu drehen.
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Üblicherweise
sind die Geschwindigkeiten der Transportbänder nämlich gleich. Nur wenn die Geschwindigkeiten
der Bänder
individuell für
jeden Gegenstand angepasst werden, sind bessere Ergebnisse denkbar.
Dabei ergibt sich aber folgendes Problem: Da sich keine zwei Produkte
gleichzeitig auf den Transportbändern
befinden dürfen,
wenn z.B. nur jedes zweite Produkt gedreht werden soll, und die Transportbänder für z.B. eine
180°-Drehung
eine nicht unbeträchtliche
Mindestlänge
erfordern, sind die nötigen
Produktabstände
untereinander viel zu groß,
um den Durchsatz zu erbringen, der Maschineneinsatz gerechtfertigt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zu schaffen, die dazu
eingerichtet ist, Produkte wie Zeitschriften oder dgl. während ihres Transportes
individuell (z.B. nur jedes zweite Produkt) und ruckfrei zu drehen,
wobei dies bevorzugt ohne Produktstop, ohne Änderung der Produktabstände untereinander
und ohne Verlassen der Transportlinie und bei Einhaltung kurzer
Produktabstände erfolgt.
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Diese
Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die
Unteransprüche
geben bevorzugte Ausführungen
wieder.
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Bei
der Erfindung wird in vorteilhafter Weise der zum Transport nötige Kontakt
der Produkte zu wenigstens drei gelochten Transportriemen über ein durch
die Vorrichtung geeignet anlegbarer Unterdruck über bewegliche Unterdruckkammern
hergestellt.
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Sensoren
vor den Unterdruckkammern erfassen dabei die Produkte während des
Transports und steuern die Stellungen der Unterdruckkammern.
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Wird
z.B. ein Produkt über
die Transportbänder
transportiert, bestimmt es somit selbst die Stellung der jeweils
vorliegenden Unterdruckkammer, ohne dass es etwa einer Bildauswertung
des Produktstroms bedarf.
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In
der einen Stellung der Unterdruckkammer werden nur die äußeren Transportbänder mit
Unterdruck beaufschlagt und das Produkt beginnt sich aufgrund unterschiedlicher
Transportbandgeschwindigkeiten zu drehen. Das mittlere Band hat
dabei – obwohl
es sich mit Produktgeschwindigkeit bewegt -, bevorzugt keinen mit
Unterdruck vermittelten Produktkontakt, um die Drehung nicht zu
behindern.
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Aufgrund
der gegen den Drehpunkt (über dem
mittleren Band, in einem Bezugssystem, das sich mit Produktgeschwindigkeit
bewegt) bestehenden Hebel der Angreifpunkte über den äußeren Bändern, kann eine Drehung um
die beiden Unterdruckansaugstutzen herum (in einem Bezugssystem, bei
dem jeweils einer der äußeren Ansaugstutzen
als ruhend betrachtet wird) erfolgen, der am Produkt jedoch keine
Spuren hinterlässt,
da die Anhaftkraft nur durch die Unterduckansaugung erfolgt.
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Im
weiteren Verlauf schaltet das Produkt das Anlegen von Unterdruck über die
Stellung der jeweils vorliegenden Unterdruckkammer so lange auf
die äußeren Transportbänder, bis
der gewünschte
Drehwinkel erreicht ist.
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Soll
das nächste,
das nachfolgende Produkt aber z.B. nicht gedreht werden, so schaltet
es die vorliegenden Unterdruckkammern jeweils wieder zurück, so daß nur das
mittlere Transportband mit Unterdruck beaufschlagt wird. Die äußeren Transportbänder haben
dann keinen Produktkontakt mehr und das Produkt wird nur transportiert.
Die anderen Transportbänder
vergleiten am Produkt, denn dieses ist am mittleren Band mit dem
Unterdruck auch gegen Drehungen "fixiert".
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Damit
wird erreicht, daß auf
der gesamten Transportstrecke mehrere Produkte hintereinander mit
geringem Abstand laufen und dabei noch individuell gedreht werden
können.
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Da
die äußeren Transportbänder um
den gleichen Betrag schneller und langsamer als das mittlere Transportband
laufen, wird eine geschmeidige Drehbewegung der Produkte erreicht,
die bei gleichbleibender Transportgeschwindigkeit erfolgt. Der Produktabstand
untereinander bleibt somit konstant und die Transportlinie der Produkte
wird nicht verändert.
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Die
Anzahl und Breite der Unterdruckkammern in der Vorrichtung kann
dem geforderten maximalen Drehwinkel der Produkte und deren Formatgröße baulich
einfach angepasst werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung ist es, die Unterdruckkammern permanent
mit Unterdruck zu beaufschlagen und die Unterdruckkammern als bewegliche
Einheiten direkt unter den gelochten Transportbändern anzuordnen. Dadurch kann
die Unterdruckumschaltung von dem mittleren Transportband auf die äußeren Transportbänder und
umgekehrt sehr schnell ohne zusätzliche
Evakuierungszeiten erfolgen, die z.B. bei einer Unterdruckverteilung über Schlauchleitungen
auftreten würden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind die zwischen
den gelochten Transportbändern
und den beweglichen Unterdruckkammern angeordneten gelochten, flexiblen
Deckbleche, die eine Mitbewegung der Transportbänder bei Umschaltung der Unterdruckkammern,
d.h. bei Bewegung quer zur Produktförderrich tung, verhindern. Ferner
haben diese eine Dichtungsfunktion um unerwünschte Unterdruckwirkungen
und Leckagen vorzubeugen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand einer Zeichung erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht der Vorrichtung mit einem Produktlauf bei dem jedes zweite
Produkt um 180° gedreht
wird,
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2 eine
Unterdruckkammer im Schnitt A-A in einer ersten Stellung, in der
durch einen mittleren Durchlaß und
durch das mittlere Förderband Unterdruck
derart auf ein Produkt geleitet ist, es auf dem mittleren Transportband
zu fixieren, und
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3 eine
Unterdruckkammer im Schnitt A-A in einer zweiten Stellung, in der
durch die beiden äußeren Durchlässe und
durch die äußeren Förderbänder Unterdruck
derart auf ein Produkt geleitet ist, es, - vermittelt durch die
unterschiedlichen Bewegungsgeschwindigkeiten der Förderbänder –, auf dem
mittleren Transportband, mit dem es keinen innigen, angesaugten
Kontakt hat, zu drehen.
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Die
in den Figuren dargestellte Vorrichtung zum individuellen Drehen
von Zeitschriften während ihres
Transports besteht aus vier beweglichen Unterdruckkammern 4,
die unterhalb der gelochten Transportbänder 1, 2, 3 angeordnet
sind. Zwischen den Transportbändern 1, 2, 3 und
den beweglichen Unterdruckkammern 4 befinden sich flexible,
gelochte Deckbleche 5. Die Position der Lochreihen der
Deckbleche 5 sind jeweils mit den der Transportbänder 1, 2, 3 deckungsgleich
und ermöglichen
somit den Unterdruckdurchlass zu den Unterdruckkammern 4.
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Den
Unterdruckkammern 4 sind jeweils optische Sensoren 7 vorgelagert.
Die Unterdruckkammern 4 sind jeweils auf Gleitschienen 9 gelagert
und werden jeweils über
einen pneumatischen Kurzhubzylinder 6 hin und her bewegt.
Die permanente Unterdruckversorgung der Unterdruckkammern 4 erfolgt über die
Anschlußnippel 8.
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Das
mittlere gelochte Transportband 1 bewegt sich mit der Geschwindigkeit
V1. Diese ist maßgebend für die Transportgeschwindigkeit
der Produkte durch die Vorrichtung. Die Produkte sind in der 1 mit "Muster" gekennzeichnet.
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Das
gelochte Transportband 2 bewegt sich mit der Geschwindigkeit
V2 = V1 + x und
das gelochte Transportband 3 mit der Geschwindigkeit V3 = V1 – x.
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Jedes
zweite Produkt wird im Ausführungsbeispiel
um 180° gedreht.
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Wird
ein Produkt während
des Transports von einem Sensor 7 erkannt, so wird die
vorgelagerte Unterdruckkammer 4 über den Zylinder 6 in
die Endlagenstellung bewegt. Die mittleren Unterdrucköffnungen
der Unterdruckkammer 4 werden dann vom Deckblech 5 abgedeckt,
und die äußeren Unterdrucköffnungen
der Unterdruckkammer 4 sind dann deckungsgleich mit den
Lochreihen der äußeren Transportriemen 2, 3.
Die Unterdruckwirkung auf das einlaufende Produkt wird also vom
mittlerem Transportband 1 auf die äußeren Transportbänder 2, 3 umgeschaltet,
und das Produkt beginnt sich im Uhrzeigersinn zu drehen. Die Drehung
wird beim weiteren Transport des Produkts über die Umschaltung der vorgelagerten
Unterdruckkammern 4 auf diese Weise fortgesetzt, bis am
Auslauf der Vorrichtung eine Drehung von 180° erreicht wird.
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Das
nachfolgende Produkt wird wiederum von den Sensoren 7 erkannt
und bewegt die jeweils vorgelagerten Unterdruckkammern 4 über die
Zylinder 6 wieder in seine Ausgangslagen zurück. Die
Unterdruckwirkung auf das Produkt wird also von den äußeren Transportbänder 2, 3 auf
das mittlere Transportband 1 zurückgeschaltet, und das Produkt
wird nur transportiert, usw..
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Vorzugsweise
wird eine speicher-programmierbare Steuerung in der Vorrichtung
eingesetzt, die die Produktsignale der Sensoren 7 den gewünschten
Schaltstellungen der Unterdruckkammern 4 zuordnet.
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Damit
kann die Drehweite und die Anzahl der zu drehenden Produkte leicht
vom Bedienpersonal verändert
werden. Z.B. können
nur die ersten beiden Unterdruckkammern zur Drehung der Produkte
eingesetzt werden. Die Produkte werden dann nur um 90° gedreht.
Die letzten beiden Unterdruckkammern werden dann nicht angesteuert
und die Produkte werden in ihrer 90°-Lage aus der Vorrichtung transportiert.
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Ferner
können
alle Produkte gedreht werden, oder alle Produkte nur transportiert
werden, oder im Wechsel eine bestimmte Anzahl von Produkten gedreht
und eine weitere Anzahl nur transportiert werden.
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Während die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Drehen jedes zweiten einer Menge von Produkten in einem Transportstrom
auf einer Fördereinrichtung
vorgesehen ist, kann durch eine geeignete Steuerung auch eine andere
Auswahl getroffen werden. Dann jedoch ist ggf. die Zahl der Transportbänder zu erhöhen.
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Bei
einer aufgabengemäß beabsichtigten Drehung
jedes zweiten Produkts können
drei über Unterdruckkammern 4 angeordnete,
im wesentlichen parallel laufende Transportbänder 1, 2, 3 vorgesehen werden,
die in sich Durchlässe
zur Vermittlung eines ansaugenden Unterdrucks auf die Produkte aufweisen,
und die über
Antriebsmittel angetrieben werden, die jedem Transportband eine
eigene Geschwindigkeit V1, V2,
V3 vermitteln.
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Dies
hat den Vorteil, das eng aufeinanderfolgende Produkte durch geeignete
Wahl der Schaltung der Unterdruckkammern a) ohne Lageänderung durch
das mittlere Band vermittelt mit Geschwindigkeit V1 sich
fortbewegen, und direkt daneben b) mit Drehung durch die äußeren Bänder vermittelt
mit einer Geschwindigkeit aus dem Mittel der Geschwindigkeiten V2 und V3 also ebenfalls
mit V1 sich fortbewegen.
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Ein
Drehwinkel ist durch geeignete Wiederholung der Anordnung der Unterdruckkammern
und deren Dimensionen voreinstellbar. Im Beispiel vermögen die
vier Paare von Unterdruckkammern eine Produktdrehung um 180° zu bewirken,
wie durch das links in der 1 dargestellte
Muster verdeutlicht.
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Zur
Drehung genau über
dem mittleren Band sind die Antriebsmittel (nicht dargestellt) dazu
eingerichtet, dem mittleren, ersten Band 1 eine erste Geschwindigkeit
V1, dem zweiten Band 2 eine um
einen definierten Betrag x größere Geschwindigkeit
V2 = V1 + x und
dem dritten Band 3 eine um den definierten Betrag x verminderte
Geschwindigkeit V3 = V1 – x zu geben,
wie dies durch die Pfeile in der 1, linker Rand
dargestellt ist.
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2 zeigt
ohne Produkt die Unterdruckkammer 4 als permanent mit Unterdruck
beaufschlagte bewegliche Einheit, in einer ersten, dargestellten
Position, in der sie durch oben angeordnete – wie dargestellt teilweise
in dieser Position durch vorgelagerte Teile verschlossene Öffnungen
durch ein mittleres Transportband 1 Unterdruck vermittelt.
Sie ist in eine zweite Position über
mechanische oder pneumatische Stellmittel verlagerbar.
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3 zeigt
eine Unterdruckkammer 4 in einer zweiten Position, in der
sie die beiden äußeren der
Transportbänder 3; 2 mit
Unterdruck beaufschlagt. Dabei sind die Unterdruckkammern 4 als rechtwinklig
zur Transportrichtung bewegliche Einheiten in einer Ebene unter
den Transportbändern
in ihrer Position verschieblich ausgebildet.
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Bevorzugt
wird die Vorrichtung durch Produktsensor 7 vor jeder Unterdruckkammern 4 gesteuert
zur Vermittlung eines Signals an eine zentrale Steuerung – oder wie
vorliegend in dem Fall, wo jedes 2. Produkt gedreht wird, zur einfachen
Bewegung der Unterdruckkammer in die jeweils andere Position.
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Flexible,
gelochte und nicht bewegliche Zwischenbleche zwischen den bevorzugt
mit mittleren Löchern
versehenen Transportbändern 1, 2, 3 und den
entsprechend mit ebenso großen
Durchlässen versehenen
Vakuumkammern 4 ermöglichen
das Vergleiten der Transportbänder,
ohne dass diese zu sehr angesaugt werden. Strukturierungen an der Oberseite
der Zwischenbleche oder der Unterseite der Transportbänder können auch
zu diesem Zweck vorgesehen werden.