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Vorrichtung zum Linieren von Behältern
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln bzw.
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parallelen Linieren von Behältern, insbesondere Flaschen der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 anqegebenen Cattung; eine solche Vorrichtung ist aus der DE-AS 11
58 396 bekannt und weist einen Fördertisch mit einer Förderbahn auf, zu welcher
die ungeordneten Behälter bzw. Flaschen herangefördert werden. In diese Förderbahn
münden mehrere Gassen hinein, deren Breite so bemessen ist, daß sie jeweils nur
eine Reihe in Bewegungsrichtung aufeinanderfolgender Flaschen aufnehmen können.
Die Gassen sind durch Trennstege gegeneinander bzw. nach außen hin abgegrenzt.
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Die in die Förderbahn weisenden Enden der Trennstege tragen, um das
Einlaufen der Flaschen in die Gassen zu erleichtern oder gar zu ermöglichen, Schwingstücke,
die mit einem Rüttelantrieb verbunden sind.
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Die von Förderern herangeführten Flaschen werden beim Einlauf in die
Gassen zu einer sogenannten "Kugelpackung" zusammengepreBt, und zwar besonders dann,
wenn sie von den Förderern mit hoher Geschwindigkeit herangeführt werden, wobei
diese eng aneinander gepreßten Flaschen dann heftig durch die Rüttelkörper an den
Enden der Trennstege durcheinandergerüttelt werden. Um den Staudruck vor den Einlaufstücken
zu mildern, wird der Flaschenstrom um ca. 900 zu den Gassen hin umgelenkt. Dieser
Vorgang ist äußerst geräuschvoll und auch nicht sonderlich schonend für die Flaschen.
Außerdem benötigt der Rüttelantrieb eine hohe Antriebsleistung, da er ständig den
nachdrängenden Flaschen entgegenwirken muß.
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Ausgehend von dieser Problemlage ist es Aufgabe der Erfindung, die
eingangs genannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß das Vereinzeln bzw.
Linieren der Behälter bzw. Flaschen und deren Einlauf in einzelne Gassen mit geringerem
Energieaufwand, schonender und insbesondere leiser durchgeführt werden kann, ohne
die Förderrichtung zu ändern. Insbesondere soll durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
die Bildung eines Flaschenstaus vermieden werden, der bei der eingangs genannten,
bekannten Vorrichtung trotz des Rüttelantriebes bisweilen
aufgetreten
war und dazu geführt hat, daß die gesamte Vorrichtung stillgesetzt werden mußte,
um verklemmte Flaschen zu entfernen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs
1 gelöst.
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Hierbei ist die Förderbahn von Schmalförderern gebildet, die sich
nebeneinanderliegend und parallel zueinander in Förderrichtung erstrecken und durch
einen Spalt voneinander getrennt sind. Ein solcher Schmalförderer wird in Förderrichtung
schneller bewegt als die Zuförderstrecke, damit die ankommenden Flaschen ungehinderte
Bewegungsfreiheit erlangen. Bevorzugt sind daher die Schmalförderer als mit einem
eigenen Antrieb versehene Förderketten oder -bänder ausgebildet.
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Diese Schmalförderer sind in ihrer Breite so bemessen und so angeordnet,
daß jeder Spalt zwischen zwei Schmalförderern etwa auf die Mitte einer jeden Gasse
ausgerichtet ist. Die einzelnen Schmalförderer-Ketten laufen in Führungsschienen,
die mit dem Rüttelantrieb verbunden sind, welcher so ausgebildet ist, daß er die
Schmalförderer in eine oszillierende Rüttelbewegung quer zur Förderrichtung der
Behälter versetzt, welche so
eingerichtet ist, daß ein auf einem
Schmalförderer befindlicher Behälter zum Spalt hin verschoben wird.
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Hierbei führen jeweils zwei einander benachbarte Schmalförderer eine
gegenläufige bzw. in der Wirkung entgegengerichtete Rüttelbewegung durch. Die auf
den Schmalförderern befindlichen Behälter werden durch die Rüttelbewegung zum Spalt
hin verschoben, können von diesem aus aber nicht über den benachbarten Schmalförderer
hinauslaufen, da sie von diesem wieder zum Spalt zurückbewegt werden. Auf diese
Weise bilden sich bereits auf der Förderbahn Flaschenreihen, die sich längs der
Spalte bewegen und somit ungehindert und ohne gegen die Trennwände anzulaufen in
die einzelnen Gassen hineinlaufen.
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Soweit die Schmalförderer mit einem eigenen Antrieb versehen sind,
wird der Linierungsvorgang n.och wesentlich dadurch verbessert, daß sich die Schmalförderer
schneller bewegen als die Behälter durch Förderer herangeführt werden. Im übrigen
bewegen sich bevorzugt alle Schmalförderer mit der gleichen Geschwindigkeit.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind jeder Gasse
zwei Schmalförderer zugeordnet, deren Spalt, wie oben erwähnt, auf die Mitte der
jeweiligen Gasse ausgerichtet ist. Jedes solche Paar von Schmalförderern weist zum
benachbarten Paar einen Zwischenraum auf, der auf die Trennstege zwischen den Gassen
ausgerichtet
ist.
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Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß den beiden Schmalförderern
jeweils eines zusammengehörigen Paares eine Rüttelbewegung mitgeteilt werden kann,
welche eine bestimmte Förderrichtung zum sie trennenden Spalt hin bewirkt. Hierdurch
wird die von den Schmalförderern erforderliche Länge zum Fertigstellen des Linierungsvorganges
wesentlich verkürzt, da die Bewegungen der einzelnen Flaschen nicht in statistischer
Verteilung, sondern je nach der Lage, in welcher sie ankommen, in einer genau definierten
Querrichtung erfolgen.
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Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, deß die
Förderrichtung der ankommenden Artikel nicht abgelenkt werden muß und somit erheblich
Platz einspart gegenüber der eingangs genannten Vorrichtung. Hierbei ist es möglich,
daß sich die Schmalförderer noch ein Stück weit bis in die einzelnen Gassen hinein
erstrecken.
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Wenn nämlich bei einer hohen Fördergeschwindigkeit im Bereich des
Einlaufs in die einzelnen Gassen eine Flasche gegen eine Trennwand anläuft, dann
könnte diese einen Stau herbeiführen. Da sich die Schmalförderer jedoch bis in die
Gassen hinein erstrecken, wird eine solche Flasche durch die Wirkung der Schmal
förderer wieder mittig ausgerichtet.
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Soweit angetriebene Schmalförderer verwendet werden, kommt diesen
unter Umständen zusätzlich die Aufgabe zu, die linierten Flaschen in den einzelnen
Gassen noch ein Stück weiterzuschieben, bis sie auf einen weiteren Förderer gelangen.
Hierbei muß durch die vordersten Behälter die in einer Gasse befindliche Behälterreihe
vorangeschoben werden, wodurch die Ausrichtung der auf den Schmalförderern befindlichen
Behälter beeinträchtigt würde, wenn diese nicht seitlich durch die Trennstege abgestützt
wären. Somit übernimmt der Antrieb der Schmalförderer auch die Funktion des Antriebs
für die Gassen.
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Da hierbei die Behälter nicht mehr durch die ankommenden Fördereinrichtungen
in die Gassen gedrückt werden müssen, wird weiter die Möglichkeit eines Staus, einer
Beschädigung der Gegenstände oder auch der Geräuschentwicklung gemindert oder ausgeräumt.
Sollte in der nachfolgenden Station ein Abnahmestau eintreten, kann mit bekannten
Uberwachungseinrichtungen wie Kontaktschaltern, Fotozellen oder ähnliches der Flaschenzulauf
unterbrochen werden.
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Der Rüttelantrieb kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung so
ausgebildet sein, daß er den Schmalförderern lediglich eine lineare Bewegung in
der Ebene der Förderbahn und quer zu dieser mitteilt. Soweit die Oberfläche aller
Schmalförderer horizontal verläuft, werden sich in diesem Fall die Behälter auf
den Spalten und Zwischenräumen sammeln.
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Es ist aber auch möglich, die beiden, jeweils ein einer Gasse zugeordnetes
Paar bildenden Schmalförderer ein wenig zueinander geneigt anzuordnen; in diesem
Fall führt die einfache Linearbewegung dazu, daß sich die Gegenstände über den Spalten,
nicht aber über den Zwischenräumen sammeln.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es von Vorteil,
den Rüttelantrieb so auszubilden, daß die Bewegungen der Schmalförderer eines Paares
aufeinander zu wesentlich langsamer erfolgt als die Rückwärtsbewegung. In diesem
Fall entsteht der sogenannte "Tischtucheffekt": bei der langsamen Bewegung aufeinander
zu ist die Reibung zwischen der Oberfläche der Schmalförderer und der auf diesen
befindlichen Behalter wirksam, so daß diese jeweils zum Spalt hin gefördert werden;
bei der Rückwärtsbewegung überwiegt das Beharrungsvermögen der Behälter die Reibungskraft.
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Es ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aber auch
möglich, den Schmalförderern jeweils eines Paares eine Rüttelbewegung mitzuteilen,
welche jeweils.
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zum Spalt hin geneigt ist. Eine solche Rüttelbewegung liegt auch bei
der gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Rüttelantriebes vorliegenden zyklischen
Bewegung vor, jedoch mit dem Unterschied, daß eine solche zyklische Bewegung so
erfolgen kann, daß sie an beiden Enden
des Querbewegungsbereiches
eines Schmalförderers nach unten gerichtet ist. In diesem Falle können vorteilhaft
auch die eingangs erwähnten Schmalförderer verwendet werden, da durch den erwähnten
Rüttelantrieb die rasche Querbewegung der Behälter zu den Spalten hin ermöglicht
wird.
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Der Rüttelantrieb kann so ausgebildet sein, daß jedem der Schmalförderer
eine eigene Antriebseinrichtung zugeordnet ist, die mechanisch etwa durch einen
Exzenter oder elektrisch etwa mittels eines Elektromagneten angesteuert wird. In
diesem Falle ist die gegenseitige Abgleichung der einzelnen Antriebseinrichtungen
und deren Synchronlauf jedoch verhältnismäßig aufwendig, so daß es gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen wird, dem Rüttelantrieb mindestens eine
Antriebseinrichtung zuzuordnen, die zwei Antriebsstangen aufweist, die auf jeweils
alternierende Schmalförderer einwirken. Soweit mehrere solcher Antriebseinrichtungen
vorgesehen sind, sind sie bevorzugt durch eine gemeinsame Antriebswelle getrieben,
so daß der Synchronlauf aller Rüttelbewegungen sichergestellt ist.
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Die Antriebs stangen können die Schmalförderer in eine Linearbewegung
quer zur Förderrichtung versetzen. Gemäß
einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist aber synchron zur Antriebseinrichtung eine Vertikal-Rüttelantriebseinrichtung
vorgesehen, welche der Schwingungsbewegung der Schmalförderer eine Vertikalkomponente
mitteilt. Diese Vertikalkomponente kann außerordentlich klein sein, so daß ein sogenannter
"Mikrowurf" entsteht, der, ohne letztlich die Berührung zwischen der Oberfläche
der Schmalförderer und dem auf diesem befindlichen Behälter aufzuheben, diesen jedoch
so weit entlastet, daß die während der Entlastung erfolgende Querbewegung des Schmalförderers
nicht auf den Behälter übertragen wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schmalförderbänder
an ihrer Unterseite in Laufschienen geführt,die über einen und bevorzugt zwei parallele
Lenker mit einer Unterlage verbunden sind, so daß sie eine durch diese Lenker gesteuerte
Schwenkbewegung durchführen können. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist diese
Schwenkbewegung so angeordnet, daß sich die Schmal förderer aus einer höheren Lage
neben dem Zwischenraum in eine tiefere Lage neben dem Spalt bewegen. Die Antriebsstangen
können hierbei mit den Schmalförderern verbunden sein, sind bevorzugt aber mit den
Stangen verbunden; hierbei ergibt sich der Vorteil, daß die verhältnismäßig schweren
Antriebsstangen eine kürzere und langsamere Bewegung durchführen als die Schmalförderer
selbst.
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Die Schmalförderer werden, mindestens so weit sie einen eigenen Antrieb
aufweisen, vom Rüttelantrieb nicht unmittelbar angetrieben, sondern der Rüttelantrieb
wirkt bevorzugt auf eine ortsfeste Abstützung für das den Schmalförderer bildende
Förderband oder die Förderkette. Wegen der verhältnismäßig geringen Masse ist ein
Förderband, das durch Vorspannung gegen die Abstützungen angedrückt wird, am besten
geeignet, um deren rascher Rüttelbewegung zu folgen.
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Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen
Zeichnungen beispielsweise noch näher erläutert. In diesen zeigt: Fig. 1 die Draufsicht
auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung
nach Fig. 1 mit dem Rüttelantrieb, und Fig. 3 die schematische Darstellung einer
anderen Ausführungsform des Rüttelantriebs.
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Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist einen länglichen Fördertisch
1 auf, dem in der Zeichnung von links her über eine nicht gezeigte Fördereinrichtung
ungeordnet Behälter 2, und zwar Flaschen, zugeführt werden. Am gegenüberliegenden
Ende münden Gassen 5 parallel nebeneinanderliegend
in die von
der Oberfläche des Fördertischs 1 gebildete Förderbahn. Die Gassen 5 sind untereinander
und nach außen hin durch Trennwände 6 begrenzt, deren Abstand nur wenig größer als
der Durchmesser einer Flasche 2 ist.
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Die Trennwände sind an ihren zum Fördertisch 1 hin weisenden Ende
mit einer sich entgegen der Förderrichtung verjüngenden Einlaufspitze 7 versehen,
die zum Vermeiden von Geräusch und Beschädigung der Flaschen 2 aus glattem, flexiblem,
verhältnismäßig abriebfestem Kunststoff gebildet sein können.
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Die außenliegenden Trennwände 6 gehen bündig in die Begrenzungswände
8 der Förderbahn über.
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Die Förderbahn selbst wird von nebeneinanderliegenden, sich längs
des Fördertischs 1 erstreckenden,paarweise einander zugeordneten Schmalförderern
9, 9' gebildet.
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Jeweils ein Paar bildende Schmalförderer 9, 9' werden in Ruhestellung
durch einen verhältnismäßig breiten Spalt 10, der auf die Mitte einer jeden Gasse
5 ausgerichtet ist, getrennt, während die einzelnen Paare 9, 9' voneinander nur
durch einen verhältnismäßig schmalen Zwischenraum 11 getrennt sind.
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Im Bereich der Einlauf- und Auslaufseite des Fördertisches 1 ist unterhalb
der Schmal förderer jeweils eine Antriebseinrichtung 12 angeordnet, die in den Fig.
2 und 3 noch näher dargestellt ist und den Schmalförderern 9, 9' eines jeden Paares
jeweils eine gegenläufige oszillierende horizontale und/oder vertikale Rüttelbewegung
mitteilt, die so ausgestaltet ist, daß sich die Flaschen 2, die am Einlauf ungeordnet
auf die Schmalförderer 9, 9' gelangen, während der Weiterförderung über den Fördertisch
1 hinweg allmählich auf die Spalten 10 zu bewegen, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich
und durch Bewegungspfeile angedeutet ist.
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Beim Verlassen der Förderbahn 1 und beim Einlauf in die einzelnen
Gassen 5 sind die Flaschen 2 bereits längs der Spalten 10 ausgerichtet, so daß sie
nicht mehr gegen die Einlaufleisten 7 am Ende der Trennstege 6 auflaufen.
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Der in Fig. 2 gezeigte Antrieb 12 hat zwei Antriebsstangen 13 und
14; diese sind in Horizontalrichtung quer zur Förderbahn 1 beweglich gelagert. Die
Antriebsstange 13 ist hierbei jeweils fest mit den Schmalförderern 9' verbunden,
während die Antriebsstange 14 fest mit den Schmalförderern 9 verbunden ist.
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Die Enden der Antriebsstangen 13, 14 weisen jeweils eine Tastrolle
15 auf, die mit jeweils einem zugeordneten
Nocken 16 in Eingriff
steht. Hierbei wird die Tastrolle 15 der Antriebsstange 13 durch eine Druckfeder
17 gegen den zugeordneten Nocken 16 vom Fördertisch 1 weggedrückt, während die Antriebsstange
14, die der Nocken 16 untergreift, durch eine zweite Feder 18 gegen den Fördertisch
1 gedrückt ist.
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Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform -sind die Beiden
Antriebsstangen nebeneinanderliegend angeordnet und stehen hierbei mit zwei Nocken
16 in Eingriff, wobei sich die beiden Tastrollen 15 der beiden Antriebsstangen 13,
14 in gleicher Höhe befinden, diese Antriebsstangen aber in Förderrichtung zueinander
versetzt sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind dagegen die beiden Antriebsstangen
13, 14 übereinanderliegend angebracht, so daß der Antrieb in die Schmalförderer
9, 9' jeweils auf der, in Förderrichtung gesehen, gleichen Höhe erfolgt. Hierzu
untergreift die Antriebsstange 14 den Nocken 16, der die Antriebsstange 13 antreibt,
und steht mit dessen Rück seite in Eingriff. Der Vorteil dieser Anordnung liegt
in einer erheblichen Entlastung der Lagerung für die Welle 19, die den Nocken 16
antreibt.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind zwei Antriebseinrichtungen 12 vorgesehen,
welche über die gemeinsame Welle 19 und einen nur schematisch gezeigten Antrieb
getrieben werden.
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Bei dieser Ausführungsform werden die Flaschen 2 von den Schmalförderern
9, 9' jeweils relativ langsam in Richtung auf den Spalt zwischen zwei benachbarten,
zusammenwirkenden Schmalförderern 9, 9' hin mitgenommen, während die Rückstellbewegung
der Schmalförderer 9, 9' relativ rasch erfolgt. Es entsteht der sogenannte "Tischtucheffekt",
bei dem die Massenträgheit der auf den Schmalförderern 9, 9' stehenden Flaschen
2 die auftretenden Reibungskräfte überwindet, d. h. bei der Rückbewegung verändern
die Flaschen 2 ihre Lage nicht mehr, so daß sie bei der nächsten Hinbewegung wieder
in Richtung auf den Spalt mitgenommen und dadurch schließlich ausgerichtet werden.
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In Fig. 3 ist schematisch eine weitere Antriebseinrichtung 12' gezeigt;
bei dieser sind die Schmalförderer 9, 9' über federnde Parallellenker 20 gelenkig
mit einer festen Traverse 21 verbunden. Die Antriebsstangen 13, 14, die so angeordnet
sind, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, sind hierbei gelenkig mit den Lenkern 20 der
ihnen zugeordneten Schmalförderer 9, 9' gekoppelt.
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Wie ersichtlich, sind die Lenker 20 der Schmalförderer benachbarter
Schmalfördererpaare näher aneinander angebracht als die Lenker 20 der beiden Schmalförderer
9, 9' jeweils eines Schmalförderpaares. Ferner sind die Lenker 20 der beiden Schmalförderer
9, 9' jeweils eines Schmalfördererpaares gegeneinander geneigt, so daß beim
Durchführen
einer Schwenkbewegung die Schmalförderer 9, 9' jeweils eines Paares dann,wenn sie
den Spalt 10 verkleinern,eine tiefere Niveaulage einnehmen als dann, wenn sie die
andere Grenzlage einnehmen. Ferner weisen, wie ersichtlich, die Nocken 16 jeweils
einen Steilabfall 22 auf, der so angeordnet ist, daß dann, wenn die Schmalförderer
9, 9' aus ihrer niedrigsten Lage, in welcher sie den Spalt 10 verkleinern, auseinanderbewegt
werden, diese Auseinanderbewegung ruckartig erfolgt.
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Durch die oszillierenden vertikalen und horizontalen Bewegungen der
Schmalförderer 9, 9' erfahren also die Flaschen 2 einen "Mikrohub", d. h. sie erhalten
eine Geschwindigkeitskomponente vertikal nach oben und in Richtung auf den Spalt
zwischen zwei benachbarten, zusammenwirkenden Schmalförderern 9, 9', so daß sie
allmählich so ausgerichtet werden, wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, wo das Einlaufen
der Flaschen 2 in die Gassen zu erkennen ist.
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Durch entsprechende Ausgestaltung der Antriebseinrichtung, wie es
aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann dieser Mikrohub noch mit dem erwähnten "Tischtucheffekt"
gekoppelt werden, so daß zur Ausrichtung der Flaschen in den einzelnen Gassen beide
Effekte herangezogen werden, nämlich der Mikrohub in Verbindung mit dem Tischtucheffekt.
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In Abhängigkeit von der Art der zu linierenden Behälter, insbesondere
Flaschen, der Fördergeschwindigkeit und anderer Parameter kann ausgewählt werden,
welche der beschriebenen Ausführungsformen besonders geeignet ist, nämlich die oszillierenden
horizontalen Bewegungen, gegebenenfalls in Verbindung mit dem "Tischtucheffekt"
und dem "Mikrohub".