DE2848820A1

DE2848820A1 - Vorrichtung zum drehen von rechteckigen stueckguetern, z.b. flaschenkaesten

Info

Publication number: DE2848820A1
Application number: DE19782848820
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Hoch
Original assignee: ENZINGER-UNION-WERKE AG; Enzinger Union Werke AG
Current assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Priority date: 1978-11-10
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1980-05-14
Also published as: GB2037245A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehen von rechteckigen Stückgütern, z.B. Flaschenkästen, um jeweils 90° bei der ununterbrochenen Förderung auf einer Transportbahn, z.B. einer Rollenbahn.

Durch Vorrichtungen der genannten Art sollen auf einer z.B. geradlinigen Transportbahn beispielsweise mit einer Schmalseite nach vorn gerichtet ankommende Flaschenkästen nach dem Passieren der Vorrichtung mit der Breitseite nach vorn weiterbefördert werden.

Vorrichtungen der genannten Art sind bekannt (DE-PS 12 83 151). Durch die genannte Druckschrift ist auch bereits die Aufgabe bekannt, die Drehung von Flaschenkästen auf einfachste Weise beim durchlaufenden Transport ohne Unterbrechung und ohne Drehvorrichtung, die zusammen mit einer eigenen Drehung von 90° jeden Flaschenkasten um seine Achse herumdreht und wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden muß, zu bewirken. Diese Aufgabe wird bei der bekannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Förderbahn zwischen einem Anförderer und einem fluchtend dazu weitergeführten Abförderer stückweise durch den quer zur Förderbahn über deren ganze Breite sich erstrekkenden-Sektor einer in Förderrichtung antreibbaren Drehscheibe ersetzt und im Bereich der Drehscheibe die Geländer des Abförderers gleichsinnig gekröpft sind, wobei das sich über die Drehscheibe erstreckende Geländer einen stufenförmigen Knick zur Förderbahn hin und das gegenüberliegende Außengeländer eine Ausbauchung nach außen aufweist.

Sicherlich ist mit der bekannten Vorrichtung bereits ein beachtlicher Schritt in Richtung auf die ideale Lösung vollzogen worden. Jedoch erfolgt bei der bekannten Vorrichtung das Drehen der Kästen in der seither bekannten Weise nach wie vor dadurch, daß eine Ecke derselben in den Stillstand abgebremst wird, indem die Kästen mit dieser Ecke gegen einen Anschlag anlaufen und sich beim Weitertransport darum drehen. Hierbei erfährt der Kasten an der Ecke, um die geschwenkt wird, jedoch eine sich im wesentlichen über die verhältnismäßig lange dauernde Schwenkzeit hin erstreckende Förderunterbrechung; denn

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bei dem Schwenken um eine außerhalb des Schwerpunktes der Kästen verlaufende lotrechte Achse ist ein verhältnismäßig großes Trägheitsmoment zu überwinden. Daher ist die bekannte Vorrichtung im wesentlichen nur für mittlere Förderleistungen geeignet. Auch ist die bekannte Vorrichtung im wesentlichen auf die Verwendung in einer geradlinigen Transportbahn beschränkt.

Demgegenüber soll durch die Erfindung eine für hohe Förderleistungen geeignete und im geradlinigen wie im Kurveneinsatz gleichermaßen verwendbare Drehvorrichtung geschaffen werden, die zudem im Aufwand besonders gering ist und sich außerdem mit geringer Störanfälligkeit bzw. größtmöglicher Betriebssicherheit verbindet.

Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in die Transportbahn (Pfeil 1) ein Abschnitt mit motorisch angetriebenen konischen Rollen eingeschaltet ist, deren Längsachsen unter einem rechten Winkel zur Transportbahn (Pfeil 1) verlaufen und um den halben Konuswinkel aus der Horizontalen entgegen der Verjüngungsrichtung (Pfeil 5) der konischen Rollen geneigt sind, wobei die Transportbahn wenigstens im Aufgabebereich für die konischen Rollen motorisch angetrieben ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, beispielsweise durch motorisch angetriebene zylindrische Rollen mit einer bestimmten Geschwindigkeit dem Abschnitt mit den motorisch angetriebenen konischen Rollen aufgegebene rechteckige Stückgüter, wie z.B. Schachteln bzw. Flaschenkästen, mit ihrem Schwerpunkt im wesentlichen unter Beibehaltung der Aufgabegeschwindigkeit auf der vorgesehenen Förderbahn zu fördern und gleichzeitig ein durch Kräftepaare bewirktes Drehmoment auf die Stückgüter um eine durch deren Schwerpunkt verlaufende lotrechte Achse auszuüben, derart, daß das Stückgut beim Fördern über den Abschnitt mit den motorisch angetriebenen konischen Rollen hin gleichzeitig eine Drehung um eine jeweils durch den Schwerpunkt des Stückgutes verlaufende und mit diesem auf einer entsprechend dem Abschnitt mit den motorisch angetriebenen ko-

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nischen Rollen verlaufenden Bahnlinie wandernde Achse erfährt. Da die motorisch angetriebenen konischen Rollen sich tiber ihre ganze Länge an ihrer horizontal angeordneten Scheitellinie in Förderrichtung bewegen, werden auch die Stückgüter mit einem jeden ihrer Teilbereiche bzw. Teilstücke mit dem Vorteil hoher Förderleistung fortwährend in Förderrichtung bewegt. Ferner ist vorteilhaft, daß die lotrechte Drehachse jeweils durch den Schwerpunkt des Stückgutes verläuft und dadurch der Drehung nur ein geringes Trägheitsmoment entgegengerichtet ist, derart, daß die Drehung bei geringem Kraftaufwand schnell,ohne Anecken und im Durchlauf erfolgt.

Da außer den bewährten und erprobten Rollen, die bekanntlich eine hohe Lebenserwartung haben, keine weiteren bewegten Einrichtungsteile vorhanden sind, ist geringe Störanfälligkeit bzw. erhöhte Betriebssicherheit gegeben. Selbstverständlich sind in der Praxis die Reibungsverhältnisse zwischen den motorisch angetriebenen konischen Rollen und den einzelnen Stückgütern nicht genau gleich, so daß die einzelnen Stückgüter am Ende des Abschnittes mit den motorisch angetriebenen konischen Rollen etwas mehr oder etwas weniger als die vorgesehene 90°-Drehung aufweisen können. Das kann aber in der bekannten, geringaufwendigen Weise beispielsweise durch die entsprechende Anordnung von Seitengeländern ausgeglichen werden. Das empfiehlt sich insbesondere, wenn die Stückgüter den Abschnitt mit den motorisch angetriebenen konischen Rollen im Längsverlauf verlassen. Ist andererseits vorgesehen, daß die rechteckigen Stückgüter den Drehabschnitt mit den motorisch angetriebenen Rollen im Querlauf verlassen, so kann es zweckmäßig sein, die Antriebsgeschwindigkeit für die Stückgüter in dem an den. Abschnitt mit den motorisch angetriebenen konischen Rollen sich anschließenden Bahnstück so zu bemessen, daß die rechteckigen Stückgüter aufeinander aufschließen, wodurch ein gegenseitiges Nachrichten erreicht wird.

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Weitere Vorteile der nach der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung bestehen darin, daß das Drehen der rechteckigen Stückgüter stoß- und lärmarm erfolgt. Dadurch ist an den Stückgütern wie an der Drehvorrichtung der Verschleiß gering, und es sind ferner eine mit einer Bedienungserschwerung einhergehende Lärmabkapselung nicht erforderlich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind einem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, welches in der Zeichnung schematisch dargestellt ist und nachfolgend näher beschrieben wird.
Es zeigen

Fig. 1 in der Draufsicht einen Ausschnitt einer geradlinigen Transportbahn mit den nach der Erfindung vorgesehenen motorisch angetriebenen konischen Rollen, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. ^a bis c Funktionsskizzen zum Drehvorgang auf den motorisch angetriebenen konischen Rollen.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist in die durch den Pfeil 1 angedeutete gerade Transportbahn ein Abschnitt 2 mit motorisch angetriebenen konischen Rollen 5 eingeschaltet. Dabei verlaufen die Längsachsen 4 der konischen Rollen J5 unter einem rechten Winkel zur Transportbahn bzw. zum Pfeil 1. Ferner sind die Längsachsen 4 der konischen Rollen 3 um den halben Konuswinkel OC aus der Horizontalen H entgegen der mit dem Pfeil 5 angegebenen Verjüngungsrichtung der konischen Rollen j5 geneigt.

Wie aus Fig. j?a bis c zu ersehen ist, ist die Transportbahn im Aufgabebereich A für den Abschnitt 2 der motorisch angetriebenen konischen Rollen j5 durch motorisch angetriebene, zylindrische Rollen 6 gebildet.

Das rechteckige bzw. quaderförmige Stückgut 7 (z.B. Flaschenkasten) erfährt während der geradlinigen Förderung über den Abschnitt 2 der motorisch angetriebenen konischen Rollen 3 hin eine Drehung um im wesentlichen 90°. Im vorliegenden Falle wird das Stückgut 7 dem Drehabschnitt 2 mit nach vorn

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gerichteter Schmalseite aufgegeben. Es verläßt den Abschnitt

2 mit nach vorn gerichteter Breitseite.

Nachdem die Berührungslinie 8 zwischen den konischen Rollen

3 und der Unterseite der Stückgüter 7 horizontal verläuft und unter einem rechten Winkel zur Transportbahn gerichtet ist, werden durch die motorisch angetriebenen konischen Rollen 3 antreibende Reibungskräfte ausschließlich in Richtung der Transportbahn gemäß Pfeil 1 auf das Stückgut J ausgeübt. Dementsprechend bewegt sich das Stückgut 7 mit seinem Schwerpunkt 11 in Richtung der Transportbahn gemäß Pfeil 1. Gleichzeitig erfolgt eine Drehung um eine durch den Schwerpunkt 11 verlaufende lotrechte Achse. Ein Geländer 9 ist nicht funktionsnotwendig und lediglich vorsorglich installiert.

Anhand der Pig. ^a bis c wird nachstehend erläutert, wie die Drehung in etwa zustande kommt.

Das Stückgut 7 wird auf den motorisch angetriebenen zylindrischen Rollen 6 mit der Geschwindigkeit ν angefördert. Gemäß Fig. ~$a hat ein Stückgut Ja mit seinem vorderen Ende bereits die erste motorisch angetriebene konische Rolle j5a des Abschnittes 2 der motorisch angetriebenen konischen Rollen j5 erreicht, deren Umfangsgeschwindigkeit in dem durch die gestrichelte Linie 12 angegebenen Durchmesserbereich im wesentlichen gleich der der motorisch angetriebenen zylindrischen Rollen 6 ist. Das durch die zylindrischen Rollen 6a und 6b vermöge der Haftreibungskräfte 9a- bis d mit der Geschwindigkeit ν vorwärts bewegte Stückgut Ja bewegt sich mit der linken Hälfte seines vorderen Endes langsamer als der zugehörige Bereich der motorisch angetriebenen konischen Rolle ja. und mit der rechten Hälfte seines vorderen Endes dagegen schneller als der zugehörige Bereich der Rolle ^a. Daraus resultiert das Kräftepaar 10a und b, welches bestrebt ist, das Stückgut 7a um eine durch seinen Schwerpunkt 11 verlaufende lotrechte Achse zu drehen. Allerdings steht dem in der Lage gemäß Fig. J>a. ein noch nicht überwindbarer Haftreibungswiderstand an den zylindrischen Rollen 6 entgegen.
(Die im Schwerpunkt 11 des Stückgutes Ja. angreifende resul-

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tierende Haftreibungskraft ist in Fig. 3a durch die vier Teilkräfte 9a bis d dargestellt, um das durch diese ausübbare Gegenmoment zu verdeutlichen.) Inzwischen ist das Stückgut Ja. mit der Geschwindigkeit ν weitergefördert worden, wobei sich der Schwerpunkt 11 nach wie vor auf der durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Fördergeraden 12 befindet. Gemäß der Fig. 3b befindet sich das Stückgut 7a mit seinem Schwerpunkt 11 gerade auf der motorisch angetriebenen konischen Rolle 3a. Dabei wird das Stückgut 7 a im Schwerpunkt 11 mit der Geschwindigkeit ν vorbewegt. (Die entsprechende antreibende Reibkraft ist nicht eingezeichnet. Ihre Wirkungslinie bzw. die diese enthaltende lotrechte Ebene verläuft jedoch in Richtung der Fördergeraden 12 durch den Schwerpunkt 11 des Stückgutes.) Gleichzeitig greift das Kräftepaar 10a und b am Stückgut 7a an, und zwar mit der Tendenz, das Stückgut um eine durch seinen Schwerpunkt 11 verlaufende lotrechte Achse im Uhrzeigersinne zu drehen. Während das Stückgut Ja. in Fig. Ja. zunächst noch ohne gleichzeitige Drehung weiterbewegt wurde, verringerte sich aufgrund der Abnahme des auflastenden anteiligen Gewichtes des Stückgutes 7a die Haftreibungskraft an der zylindrischen Rolle 6b und nahm gleichzeitig aufgrund der Zunahme des auflastenden anteiligen Gewichts das Kräftepaar 10a und b bzw. das durch dieses ausgeübte Drehmoment zu. Nach momentaner Gleichheit wurde das Gegenmoment der Haftreibung an der zylindrischen Rolle 6b durch das Drehmoment des Kräftepaares 10a und b überwunden, und es setzte, während das Stückgut Ja. mit seinem Schwerpunkt 11 weiterhin auf der Transportgeraden 12 vorbewegt wurde, gleichzeitig eine Drehung um eine durch den Schwerpunkt 11 verlaufende lotrechte Achse im Uhrzeigersinne ein. In der in Fig. 3b wiedergegebenen Lage ist das Stückgut 7a bereits um einen gewissen Winkel im Uhrzeigersinne gedreht. Nachdem der Gleitreibungswiderstand bzw. die von der motorisch angetriebenen konischen Rolle 3a auf die Unterseite des Stückgutes 7a ausgeübte Gleitreibungskraft bekanntlich nur in Richtung der zwis-chen dem Stückgut 7a und der motorisch angetrie-

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benen konischen Rolle 3a stattfindenden Bewegung wirkt, ist in der achsparallelen Querrichtung, also in Richtung der Längsachse 4 der konischen Rollen 3, zu Beginn der Drehung überhaupt kein Reibungswiderstand vorhanden, weil in dieser Richtung eine Geschwindigkeitskomponente noch nicht vorhanden ist. Insoweit steht zu Beginn der Drehung dieser ein zu überwindender Widerstand nicht entgegen. Das ist sehr vorteilhaft. Aber auch im weiteren Verlauf der Drehung des Stückgutes 7a ist der in Richtung der Längsachse 4 der motorisch angetriebenen konischen Rollen 3 zu überwindende Gleitreibungswiderstand gering, weil entsprechend der mit der Fördergeraden 12 übereinstimmenden Arbeitsrichtung der motorisch angetriebenen konischen Rollen 3 bei der zwischen dem Stückgut 7 und den konischen Rollen 3 stattfindenden Gleitbewegung die Geschwindigkeitskomponente in Richtung der Fördergeraden 12 als eine Vorbedingung des Drehens stets vorherrscht. Nach den bekannten Gesetzmäßigkeiten stellt sich die Winkelgeschwindigkeit der Drehung im wesentlichen nämlich so ein, daß über die entsprechende Komponentenaufteilung der zwischen dem Stückgut 7 und den motorisch angetriebenen konischen Rollen 3 stattfindenden relativen Gleitbewegung einerseits in Arbeitsrichtung der konischen Rollen 3» d.h. in Richtung des Förderpfeiles 1, und andererseits in Richtung der Längsachsen 4 der konischen Rollen 3 die Summe der das Stückgut J im Drehsinne antreibenden Drehmomente wenigstens gleich der Summe der zu überwindenden entgegengerichteten Momente der in Richtung der Längsachsen der konischen Rollen 3 gerichteten Gleitreibungskräfte ist. Werden die der Drehung'entgegengerichteten Gleitreibungsmomente zu groß, so verlangsamt sich die Drehung. Dadurch nimmt die relative Gleitreibungsgeschwindigkeit zwischen dem Stückgut und den konischen Rollen 3 in Richtung der Fördergeraden gemäß Pfeil 1 zu und gleichzeitig die relative Gleitreibungsgeschwindigkeit zwischen dem Stückgut 7 und den konischen Rollen 3 in Richtung der Längsachsen 4 der konischen Rollen 3 ab, wodurch sich das antreibende Drehmoment vergrößert und gleichzeitig das der Drehung entgegenstehende Moment verringert.

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Auch das zu Beginn der einsetzenden Drehung zu überwindende Trägheitsmoment ist verhältnismäßig gering, weil die Drehung in vorteilhafter Weise um eine durch den Schwerpunkt 11 des Stückgutes 7 verlaufende lotrechte Achse erfolgt, derart, daß gegenüber der herkömmlichen Drehung um eine in Förderrichtung vorübergehend festgehaltene Ecke des Stückgutes das bei der nach der Erfindung ausgebildeten Drehvorrichtung zu überwindende Trägheitsmoment um das Produkt Masse mal Quadrat der halben Diagonallänge der Grundfläche des Stückgutes geringer, d.h. ganz beträchtlich geringer ist.

Gemäß der in Fig. ^c wiedergegebenen Lage hat das Stückgut 7a mit seinem Schwerpunkt 11 auf der Fördergeraden 12 gerade den halben Abstand zwischen der ersten konischen Rolle j5a und der zweiten konischen Rolle 3b zurückgelegt. Das Gewicht des Stückgutes Ja. lastet nun zu etwa gleichen Teilen auf den beiden konischen Rollen 3a und 3h. Neben einer in Richtung der Fördergeraden 12 auf den Schwerpunkt 11 ausgeübten, die geradlinige Fortbewegung des Stückgutes 7a bewirkenden Gleitreibungskraft (nicht eingezeichnet) drehen die beiden Kräftepaare 13a und b sowie l4a und b das Stückgut 7a um eine durch den mit der Geschwindigkeit ν geradlinig vorwärts bewegten Schwerpunkt 11 verlaufende lotrechte Achse im Uhrzeigersinne.

Sollte, z.B. aufgrund fehlender Flaschen in Flaschenkasten, der Schwerpunkt des Stückgutes eine außermittige Lage einnehmen, so ist das unschädlich; in jedem Falle wird das Stückgut mit seinem Schwerpunkt auf der vorgesehenen Förderbahn gefördert, während gleichzeitig die Drehung um eine durch den Schwerpunkt verlaufende lotrechte Achse stattfindet.

Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip zum Drehen von rechteckigen Stückgütern ist gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit großem Vorteil bei der geradlinigen Förderung anwendbar. Darauf ist die Erfindung aber keineswegs beschränkt. Vielmehr kann das der Erfindung zugrunde

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liegende Prinzip sinnvoll auch angewendet werden, wenn rechteckige Stückgüter mittels einer in einer entsprechenden Kurve angeordneten Rollenbahn aus der einen Richtung in eine unter 90° dazu stehende andere Richtung weiterbefördert werden soll. Bei der üblichen Ausbildung der in einer Kurve verlegten Rollenbahn tritt eine, oftmals unerwünschte, 90°-Schwenkung des Stückgutes ein, derart, daß das Stückgut mit derselben Seite in die neue Richtung gerichtet ist, mit der es aus der alten Richtung angefördert wurde.

Nach der Erfindung ist es ohne weiteres möglich zu erreichen, daß das Stückgut beispielsweise mit einer nach vorn gerichteten Breitseite in die Rollenbahnkurve einfährt und mit einer Schmalseite aus der Rollenbahnkurve herausfährt. Zu diesem Zweck werden nach der Erfindung die motorisch angetriebenen konischen Rollen in der Kurve so angeordnet, daß sie mit ihrem verjüngten Ende vom Kurvenmittelpunkt weg radial nach außen gerichtet sind. Während die Stückgüter den gemäß der Erfindung über eine Kurve angeordneten Abschnitt mit den motorisch angetriebenen konischen Rollen passieren, wird das aufgrund der von Rolle zu Rolle eintretenden Richtungsänderung der antreibenden Reibkräfte ausgeübte Drehmoment aufgrund der besonderen Anordnung der konischen Rollen nach der Erfindung fortwährend durch ein entsprechendes Gegen moment kompensiert.

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Claims

Enzinger - Union - Werk.= Aktien - Gesellschaft 7. November 1978 Patent/Mu/So Vorrichtung zum Drehen von rechteckigen Stückgütern, z.B. Flaschenkästen Patentansprüche

1.) Vorrichtung zum Drehen von rechteckigen Stückgütern, z.B. Flaschenkästen, um jeweils 90⁰ bei der ununterbrochenen Förderung auf einer Transportbahn, z.B. einer Rollenbahn, dadurch gekennzeichnet, daß in die Transportbahn (Pfeil 1) ein Abschnitt (2) mit motorisch angetriebenen konischen Rollen (3) eingeschaltet ist, deren Längsachsen (4) unter einem rechten Winkel zur Transportbahn (Pfeil 1) verlaufen und um den halben Konuswinkel (&L ) aus der Horizontalen (H) entgegen der Verjüngungsrichtung (Pfeil 5) der konischen Rollen (3) geneigt sind, wobei die Transportbahn (Pfeil 1) wenigstens im Aufgabebereich (A) für die konischen Rollen (3) motorisch angetrieben ist;

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbahn (Pfeil 1) in dem den Abschnitt (2) mit den motorisch angetriebenen konischen Rollen (3) aufweisenden Bereich (A und 2) geradlinig verläuft (Fig. 1 und 3a bis c).

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3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Transportbahn eine 90°-Kurve aufweist, in welcher mit ihrer Längsachse radial gerichtete konische Rollen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die motorisch angetriebenen konischen Rollen mit ihrem verjüngten Ende vom Kurvenmittelpunkt weg radial nach außen weisen.

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