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Förderanlage für Flaschen oder ähnliche Gegenstände Die Erfindung
betrifft eine Förderanlage für Flaschen oder ähnliche Gegenstände, mit einem primären
Förderband zur Förderung von Flaschen in mindestens zwei Reihen, und Organen zur
Uberfuhrung der Flaschen auf ein mit dem vorerwähnten Förderband parallel laufendes
sekundäres Förderband fUr eine einzelne Flaschenreihe, welches mit grösserer Geschwi.ndigkeit
läuft als das primäre Förderband. Förderanlagen dieser Art finden vielfache Verwendwlg
u.a. in Brauereien, um in einem breiten Strom ankommende Flaschen einzeln einer
Behandlungsmaschine, beispielsweise einer Zapfmaschine zuzuführen.
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Bei bekannten Förderanlagen dieser Art erfolgt das Semmeln der Flaschen
in einer einzelnen Reihe mit Hilfe eines ortsfesten, mit
einem schalldämpfenden
Material bekle.ide-ben GeländersRund eines federbeaufschlagten Rollengeländers.
Zur Verbesserung der Betriebssicherheit wird häufig ein Vibrator verwendet, welcher
das ortsfeste Geländer betätigt, das in diesem Fall über Gunmiorgane ge haltert
ist. Der Sammelwinkel oder der Winkel zwischen den Geländern wird erfahrungsgemäss
bemessen.
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Das Geräuschniveau eines solchen Flaschensammlers ist vom Flaschen
typ und der Kapazität abhängig und kann sehr hoch sein. So hat man beispielsweise
vor einer Zapfmaschine bei einem sechs Flaschen reihen zu einer einzelnen Reihe
ordnenden Flaschensammler bei Vewendung dänischer S-tandardflaschen ein Geräuschniveau
von 105 db gemessen. Durch zweckmässige Abdeckung konnte das Geräuschniveau auf
etwa 96 db herabgesetzt werden. Aber auch dieser Geräuschwert liegt weit über der
zulässigen Höchstgrenze von 90 db.
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Bei den bekannten Flaschensammlern werden die Flaschen dauernd in
der Querrichtung beeinflusst, derart, dass die Flaschen aneinander stossen und dadurch
umgruppiert werden. Der hohe Lärmpegel ist hauptsächlich diesem Zusammenstossen
und Umgruppieren der Flaschen zuzuschreiben.
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Die Erfindung bezweck-t die Schaffung einer Förderanlage der vorgenannten
Art, bei der die Flaschen durch eine kontinuierliche, gleitende und rollende Bewegung
stossfrei und somit bei minimalem Geräuschniveau gesammelt werden, und bei der auch
das Risiko blockierender Brückenbildungen durch gegenseitiges Verkeilen zweier Flaschen
zwischen den Geländern auf ein Mindestmass reduziert wird. Dieser Zweck wird erfindungsgemäss
dadurch erreicht, dass über dem primären Förderband zwei glatte Führungsschienen
vorgesehen sind, welche über einer Sammelbahn aus einem gegenseitigen Abstand von
mindestens
wo D der grösste Flaschendurchmesser ist, bis auf einen gegenseitigen Abstand von
ca. 1,7 D kon vergieren, und dass die den Flaschen zugekehrten Oberflächen der Führungsschienen
im-Verhältnis zu den Flaschen einen Reibungskoeffizienten /u aufweisen, der kleiner
ist als sin (30-α), wo aden den Winkel zwischen den beiden Führungs- 1 + cos
(30-α) schienen bezeichnet. Bei dieser Konstruktion wird der tflnstand ausgenutzt,
dass die Flaschen auf einem mit Seife gut geschmierten Förderer bestrebt sind, die
kleinstmögliche Fläche einzunehmen und wie dargelegt werden kann in Gruppen von
je 3 Flaschen zusammenstreben,
deren Zentren ein gleichseitiges
Dreieck bilden. Dabei bildet eine solche Dreieckgruppe bei ihrer Ankunft an derjenigen
Stelle der Sammelbahn, wo der Abstand zwischen den Führungsschienen dem erstgenannten
Wert von ca. 1,9 D entspricht, eine Barriere. Da sich die ganze Sammelbahn auf dem
primären Förderband befindet, so dass kei.ne Flasche der Dreieckgruppe durch das
schneller laufende sekundäre Förderband abgezogen werden kann, gewährleistet diese
Barriere, dass die Flaschen durch den Druck der on hinten ankommenden Flaschen gleitend
und stossfrei in einer zickzackförmigen Reihe gruppiert -werden, wenn der Sammelwinkel
α einen passenden Wert hat und die genannte Friktionsbedingung erfüllt ist.
Das Zusammendrücken der zickzackförmigen Flaschenreihe zur Bildung einer geraden
Einzelrelhe kann gleichzeitig mi.t der Überführung auf das sekundäre Förderband
erfolgen, findet vorzugsweise aber erst dann statt, wenn diese Uberführung bewerkstelligt
ist, da hierdurch eine Herabsetzung d.er Geschwindigkeit der pr-i.mären Förde rbands
ermöglicht wird.
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Die Bedeutung von dreieckigen Flaschengruppen am Einlauf zur Sammelt
bahn ist bereits früher erkannt worden. In der U.S.A. Patentschrift Nr. 3.310.151
wird beispielsweise eine Anlage beschrieben, bei der die Anfrechterhaltung solcher
Dreieckgruppen mit Hilfe eines vor der Sammelbahn angeordneten Flaschendetektors
angestrebt wird> der bei Flaschenmangel an dieser Stelle das die Flaschen vom
Ilinteren Ende der Sammelbahn wegeführende Förderband anhält. Weiter vorn ist ein
zweiter Detektor vorgesehen, der bei. Flaschenüberschuss die Zu uhr von Flaschen
stoppt. Das Ergebnis dieser Steuerungsmethode ist jedoch eine intermittierende Funktion,
die betrieblich unzweckmässig ist und ein wesen-tlich erhöhtes Geräuschniveau zur
Folge hat.
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Die Führungsschienen können erfindungsgemäss auf einem Teil der Einführungsbahn
in einem solchen gegenseitigen Abstand parallel zueinander verlaufen, dass auf diesem
Stück zwei parallele Flaschenreihen förderbar sind. Durch dieses Merkmal wird die
natürliche Tendenz der Flaschen zur Dreieckbildung auf dem genannten Teil der Einführungsbahn
unterstützt und damit die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Flaschen in gut geordneten
Dreieckgruppen an der Sammelbahn ankommen.
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Schliesslich können erfindungsgemäss zweckmässig der Winkel zwischen
den Führungsschienen über der Sammelbahn 3° bis 6° und der Reibungskoeffizient
/u
4 0,2 betragen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 schematisch und in Grundriss eine Ausführungsform der erfindungsgemässen
Förderanlage, Fig. 2 in grösserem Massstab denjenigen Teil der Anlage, wo die erste
Stufe des Zusainmenführens von zwei Flaschenreihen zur Bildung einer einzelnen Flaschenreihe
erfolgtj und Fig. 3A und 3B im Grundriss zwei weitere Ausführungsformen der erfindungsgemässen
Förderanlage.
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Die in Fig. 1 dargestellte Förderanlage weist ein primäres Förderband
T1 auf, das sich mit einer regelbaren, konstanten Geschwindigkeit vi bewegt und
in mehreren Reihen ankommende Flaschen F einem sekundären Förderband T2 zuführt,
welches d.as Zusammenführen der Flaschen zur Bildung einer einzelnen Flaschenreihe
beendet und diese einzelne Flaschenreihe weiterfördert. Das sekundäre Förderband
T2 verläuft parallel zum primären Förderband und schliesst sich unmittelbar an das
hintere Ende des primären Förderbands an.
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Das sekundäre Förderband T2 bewegt sich mit einer regelbaren, kon
stanten Geschwindigkeit V2, die grösser ist als die Fördergeschwindigkeit V1 des
primären Förderbands T1, das nicht als ein einzelnes, breites Band ausgebildet sein
muss, sondern aus mehreren nebeneinander befi.ndl.ichen schmalen Bändern zusammengesetzt
sein kann.
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Uber den Förderbändern sind zwei Führungsschienen si und S2 vorgesehen,
welche die Flaschen auf dem primären Förderband T1 zur Bildung einer zickzackförmigen
Reihe zusammendrücken und danach die Flaschen auf das sekundäre Förderband T2 überführen,
wo das abschliessende Sammeln und Umgruppieren der Flaschen zur Bildung einer einzelnen
Flaschenreihe erfolgt. Die Führungsschienen können jeweils beispielsweise als Stahlgeländer
ausgebildet sein, das mit einem Kunststoff, beispielsweise ultrahochmolekularem
Polyäthylen mit einem gegenüber Glas niedrigen Friktionskoeffizienten bekleidet
ist. Ein. solcher Kunststoff wird auch von Glasscherben nicht leicht beschädigt.
Die Führungsschiene si erstreckt sich zunächst
an der dem sekundären
Förderband T2 am nächsten liegenden Seitenkante d.es primären Förderbandes Tl entlang
annähernd in dessen Gesamtlänge, überquert dann aber im Bereich des hinteren Endes
des primären Förderbands das sekundäre Förderband T2 und erstreckt sich dann an
dessen Aussenkante entlang. Die Führungsschiene S2 hat einen solchen Verlauf, dass
sie die Förderbahn in verschiedene Bahnsektionen mit verschiedenen Funktionen aufteilt.
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Uber dem vorderen, eine Zuführungssektion TB bildenden Förderbahnteil
verläuft die Schiene S2 an der Aussenkante des Förderbands T1 entlang, wo der gegenseitige
Abstand der beiden Schienen durch die Gleichung
bestimmt ist, wo D den grössten Flaschendurchmesser, n d.ie gewünschte Anzahl von
Flaschenreihen und N eine Toleranzzulage bezeichnen. Dieser Abstand gewährleistet
die kleinstmögliche Druckbelastung der Schienen. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist n = 6.
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Auf die Zuführungssektion TB folgt eine Einführungssektion IB, über
welcher die Schiene S2 die Förderbahn von der sechsFlaschenreihen entsprechenden
Zuführungsbreite dt bis auf eine Binführungsbreite di einengt, die zwei Flaschenreihen
entspricht. Die Bi.nführungsbreite di ist bestimmt durch die Gleichung
Beim Passieren des sich einengenden Teils der Einführungssektion werden die Flaschen
beschleunigt. Ist die durchschnittliche Geschwindigkeit der Flaschen in einem Abstand
x vom Eingang zur Einführungssektion gleich v, ist konstante Beschleunigung gleichbedeuten
mit v = k x + v0, wo k eine Konstante und v0 die Eingangsgeschw.indigke-t bedeuten.
Die Kontinuität des Flaschenstroms wird gewährleistet durch d.v = konstant, d.h.
dx = konstant, was der Gleichung einer Hyperbel entspricht. Uber dem sich einengenden
Teilder Einführungssektion hat die Schiene sa folglich die Form einer Hyperbel mit
abgerundeten Ubergängen zu den angrenzenden Schienenteilen.
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Uber dem hinteren Teil der Einführungssektion verläuft die Schiene
S2 parallel zur Schiene 51 und in einem der Einführungsbreite d. entsprechenden
Abstand zu dieser. Diese Strecke gewährleistet, dass die Flaschen in gut geordneten
Dreieckgruppen an der eine Sammelbahn SBI bildenden nachfolgenden Sektion ankommen.
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Uber der Sammelsektion SBj erfolgt eine weitere Einengung der Bahn
bis auf ca. 1,7 X, wodurch die Flaschen der beiden ankommenden Flaschenreihen in
eine zickzackförmige Einzelreihe einrangiert werden. Auf dieser Strecke verläuft
die Schiene S2 geradlinig in einem Winkels mit der Schiene Si. Dieser Winkel soll
zwischen 3 und 60 betragen und beträg-t bei der dargestellten Ausführungsform 5°.
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Fig. 2 zeigt in vergrössertem Massstab die Sammelbahn SBI. Die Flaschen
der Dreieckgruppe am Einlauf zur Sammelbahn sind. hier mit F1, F2 und F3 bezeichnet.
Die Schiene S1 übt auf die Flasche Fi mit der Kraf-t Pl einen Druck aus und wirkt
ausserdem mit einer Friktionskraft /uPl auf die Flasche ein, wobei /u den Friktionskoeffizienten
zwischen Schiene und Flasche bezeichnet. Entsprechend wirkt die Schiene 52 auf die
Flasche F2 mit den Kräften P2 und /uP2 ein. Um zu gewährleisten, dass die Flasche
F1 an der Schiene S1 gleitet, muss die Kraft P1 um den Berührungspunkt A zwischen
den Flaschen Fl und F2 ein grösseres Moment aufweisen als die Kraf-t uPl: P1.D/2.sin
30 > µ.P1.D/2 (1 + sin 60).
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Hieraus ergibt sich sin 30 µ < = 0,27.
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1 + sin 60 Um sicherzustellen, dass die Flasche F2 an der Schiene
52 gleitet, u.z. auch dann, wenn zwischen den Flaschen F1 und F2 ein Zwischenraum
entsteht, muss die Kraft P1 um den Berührungspunkt B zwischen den Flaschen F2 und
F3 ein grösseres Moment aufweisen a].s die Kraft µP2: P2.D/2.sin (30-α) >
µ.P2 D/2 (1 + cos Hieraus ergibt sich sin (30-α) µ< -1 + sin (60+α)
Bei
α = 5° ist µ < 0,225.
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Sind diese Friktionsbedingungen erfüllt, werden die Flaschen von den
von hinten kommenden Flaschen in einem gleichmässig gleitenden Strom durch die Sammelsektion
geschoben. Hinter der Sammelbahn SBt folgt eie Überführungsbahn OB, über welche
die Flaschen auf das sekundäre Förderband T2 überführt werden. Uber der Überführungsbahn
haben die Schienen einen gleichbleibenden gegenseitigen Abstand von ca. 1,7 D.
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Die Überführungsbahn OB mündet in eine abschlgessende Sammelbahn 5R2,
auf der die Flaschen der zickzackförmigen Flaschenreihe zu einer geraden Einzelreihe
zusammengedrückt werden.
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Die in Fig. 3A und B veranschaulichte Ausführungsform der erfindungsgemässen
Förderanlage weist eine Zuführungssektion TB wie in Fig. 1 sowie eine primäre Einführungssektion
IBi auf,auf der die Bahnbreite von zwei Schienen S1 und S2 bis auf einen vier Flaschenreihen
entsprechenden Wert reduziert wird. Am Ausgang dieser Sektion IB1 wird der Flaschen
strom mittels zweier weiterer Führungsschienen S3 und S4 in zwei Ströme mit jeweils
zwei. Flaschenreihen aufgeteilt. Die Führungsschienen S3 und 54 bilden zusammen
mit den Schienen jeweils S1 und S2 zwei sekundäre Einführungssektionen IB2 bzw,
IB2', die beide die Bahnbreite di aufweisen, Am Eingang zu diesen Einführungssektionen
laufen die beiden Schienen S3 und S4 in einem spitzen Winkel von 600 zusammen. Schräg
hinter dieser Winkelspitze sind die Schienen S1 und 52 mit Schultern versehen, welche
mit den angrenzenden Schienenteilen einen Winkel von 300 bilden. Die beiden sekundären
Einführungssektionen IB2 und-IB2' führen jeweils zu einer primären Sammelbahn SBI
bzw. SB1', die der Sammelbahn SB1 in Fig. 1 entsprechen.
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Das Förderband T1 ist hier in vier seitlich nebeneinander befindliche
Bänder aufgeteilt, die sich mit gleicher Geschwindigkeit V1 bewegen, und von denen
das äussere an der Schiene S1 liegende Band Tla am Einlauf zur primären Sammelbahn
SBi' endet. Es ist ein Zwischenförderer T2 vorgesehen, der aus zwei seitlich nebeneinander
Jiegenden Bändern T2a und T2b besteht, welche sich mit gleicher Ceschwindigkeit
V2 bewegen, die grösser ist als die Geschwindigkeit Vl, und von denen das eine Band
T2b in Verlängerung des Förderbands T1a liegt, während das andere Band T2a asich
am Förderband T1a entlang bis zum Ende der Sammelbahn SB1 erstreckt. Von diesem
Ende
führt eine kombinierte Überführungs- und Sammelbahn OB1/SB2
die Flaschen auf das Förderband T2a hinüber, auf dem die Flaschen in einer einzelnen
Reihe weitergefördert werden. Eine entsprechende kombinierte Überführungs- und Sammelbahn
OB1'/SB2' überführt die Flaschen vom Ende der Sammelbahn SB1' auf das Förderband
T2b, welches die Flaschen in einer einzelnen Reihe weiterfördert.
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Die beiden Einzelreihen auf dem Förderer T2 treffen an den vorderen,
im spitzen Winkel zusammenlaufenden Enden der Schienen 53 und S4 zusammen, die den
Einlauf einer Sammelbahn SB3 bilden, welche das Sammeln der beiden Flaschenreihen
zur Bildung einer einzelnen Reihe einleitet. Dieses Sammeln wird von einer kombinierten
Uberführungs- und Sammelbahn OB2/SB4 beendet, die ausserdem die Flaschen auf ein
Förderband T3 überführt, dessen hinterer Teil seitlich neben dem vorderen Teil des
Bandes T2a liegt, und das sich mit einer Geschwindigkeit V3 bewegt, welche grösser
ist als die Geschwindigkeit V2.
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Die dargestellte und beschriebene Anlage ist im Rahmen der Erfindung
in mannigfacher Weise abänderbar. So kann beispielsweise die Schiene S2 über dem
sich einengenden Teil der Einführungssektion statt hyperbelförmig geradlinig verlaufen.
Des weiteren kann der vordere Teil der Einführungssektion eventuell in mehrere Doppelreihen
aufgeteilt sein. Schliesslich können die Förderbänder mit mehreren Geschwindigkeitsstufen
gefahren werden.