DE3842556A1 - Verfahren und vorrichtung zur handhabung von artikeln, insbesondere fuer automatische verpackungsstrassen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die auto­ matische Manipulation oder Handhabung von Artikeln im allgemeinen und wurde mit besonderer Aufmerksam­ keit für ihren möglichen Einsatz in automatischen Verpackungseinrichtungen für Nahrungsmittel entwickelt.

Genauer gesagt begegnet die vorliegende Erfindung dem Problem, eine Transfereinheit für Artikel, die Gruppen von Artikeln periodisch heranführt (bei­ spielsweise ein Manipulator, ein Automat oder ein Roboter) mit einem Aufnahmestellen zur Aufnahme der Artikel aufweisenden Stetigförderer zu verbinden. Der Förderer kann beispielsweise durch einen Ketten­ förderer gebildet sein, um eine Maschine wie eine automatische Verpackungsmaschine zu versorgen.

Es ist auf dem Gebiet der automatischen Verpackungsan­ lagen allgemein bekannt, daß ein Förderer der obenge­ nannten Art kontinuierlich angetrieben sein muß, um bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten zufriedenstellend zu arbeiten. Diese Betriebsanforderung ist je­ doch nicht leicht mit einer bei derartigen Anwendungen auftretenden Notwendigkeit vereinbar, nämlich den Stetig­ förderer mit Artikeln, die von einer Transfereinheit (bei­ spielsweise einem Auswerfer, einem Manipulator, einem Ro­ boter oder einem Automaten) in Gruppen kommen, in einer Folge zu beschicken, die aufgrund ihrer Natur intermittierend ist.

Tatsächlich nimmt im allgemeinen die Transferein­ heit Gruppen von Artikeln von einer entgegen der För­ derrichtung liegenden Station (beispielsweise dem Ausgang eines Ofens, oder dem Ausgang einer Ver­ packungsmaschine, in der die Produkte einzeln in entsprechende Hüllen eingepackt werden) und fördert sie zu dem Stetigförderer mit Hilfe einer Hin- und Herbe­ wegung, die einen Arbeitshub zum Transport der Artikel und einen Rückkehrhub umfaßt.

Insbesondere wenn die Einrichtung mit hohen Geschwindig­ keiten arbeitet, kann es auftreten, daß die Produkte dem Stetigförderer unter zunehmend kritischen Be­ dingungen zugeführt werden. Beispielsweise, wenn der Stetigförderer einen Kettenförderer mit Mitnehmer­ gliedern für die einzelnen Artikel ist, kann der Um­ stand, daß die Transfereinheit die Artikel in ent­ sprechende Aufnahmestellen an dem Förderer - der sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt - ablegt, zu einer fehlerhaften Positionierung führen, wodurch die einwandfreie Betriebsweise des För­ derers und dessen nachfolgenden Stationen nachteilig beeinträchtigt werden.

Dieses Problem kann zumindest prinzipiell dadurch ge­ löst werden, daß die Transfereinheit sozusagen der Bewegung des Stetigförderers während des Ablegens der Artikel auf dem Förderer selbst nachfolgt. Diese Art der Lösung ist jedoch nicht angeraten, da sie eine Anordnung zur Bewegung der Transfereinheit und zur Ver­ knüpfung dieser Bewegung mit der ziemlich ausgeklügelten Bewegung des Stetigförderers erfordert, wodurch die Her­ stellungskosten der Transfereinheit zu hoch werden.

Eine weitere mögliche Lösung könnte darin bestehen, in Förderrichtung unterhalb der Transfereinheit eine Ablaufeinheit zum Sammeln der Gruppen von Artikeln anzuordnen, die periodisch durch die Transfereinheit herangeführt werden, und diesen eine Bewegung zu er­ teilen, die mit der des Stetigförderers synchronisiert ist. Diese Lösung wäre jedoch nur von geringem Vor­ teil, da sie die Mitwirkung weiterer Komponenten erfordert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch das oben erläuterte Problem mit Hilfe eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis der Tatsache, daß der in Förderrichtung nachfolgende Stetigförderer inter­ mittierend bewegt werden kann, wobei ein Ruhezustand, in dem die Transfereinheit die Artikel in den Auf­ nahmestellen auf dem Förderer ablegt (ohne daß dabei besondere Probleme der Positionierung auftreten) und ein Bewegungszustand auftreten, in dem der Förderer um eine Zahl von Aufnahmestellen bewegt wird, die wenigstens gleich der Zahl der Artikel in jeder Gruppe ist.

Die erfindungsgemäße Lösung, die vorteilhafter Weise mittels einer Vorrichtung gemäß Patentanspruch 2 erzielt wird, hat zusätzlich zur völlig zufrieden­ stellenden Lösung des obenerwähnten Problemes den weiteren Vorteil, daß es möglich ist, einen Stetigförderer (wie z. B. die Kette zur Versorgung einer Einwickelmaschine) mit einer Handhabungs­ station mit der ihr eigenen diskontinuierlichen Arbeitsweise, z. B. einer Verpackungsmaschine, als die der Fördereinheit in Förderrichtung nachfolgen­ den Einheiten der Fördereinheit, zu verbinden.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der lediglich als nicht be­ schränkendes Beispiel Zeichnungen er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine mögliche Anordnung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 zusammen mit einer weiteren Transfer­ straße zum Fördern von Artikeln.

Eine Transfereinheit für Artikel ist in den Zeichnungen insgesamt mit 1 bezeichnet und arbeitet zwischen zwei Förderern 2 und 3, die bezogen auf eine allgemeine Transportrichtung bestimmter Artikel A zuführseitig bzw. ablaufseitig zueinander angeordnet sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß die zu verarbeitenden Artikal A Nahrungsmittel, wie z. B. Schokoladentafeln, Kekse usw. mit im wesentlichen parallelepipedischer Gestalt sind, die in einzelne, üblicherweise als "flow-packs" bekannte Packungen aus folienförmigen Material eingehüllt sind.

Der in Förderrichtung weiter oben liegende Förderer 2 kann beispielsweise durch einen gewöhnlichen Endlosbandförderer gebildet sein, der einen fortlaufenden oder im wesentlichen fortlaufenden Strom aus Artikeln A einer entgegen der Förderrichtung liegenden Station, beispielsweise einer Einwickelma­ schine, liefert, in der einzelne Nahrungsmittel in jeweils einzelne "flow-pack"-Verpackungen eingepackt werden.

Die Transfereinheit 1 dient dazu, die Artikel A in Gruppen von dem Förderer 2 zu nehmen und sie auf den in Ablaufrichtung liegenden Förderer 3 zu bringen. Im ver­ anschaulichten Beispiel ist letzterer durch einen Ketten­ förderer gebildet, der eine weitere (nicht gezeigte) Arbeitsstation versorgt, die in Förderrichtung unterhalb der in der Zeichnung veranschaulichten Gruppe 1, 2, 3 angeordnet ist.

Die in Förderrichtung weiter unten liegende Hand­ habungseinheit kann beispielsweise eine weitere Ver­ packungsmaschine sein, in der Gruppen von Artikeln A in größere "flow-packs" eingepackt werden, um Mehrfach­ packungen zu produzieren, die gelegentlich auch als "multi-packs" bekannt sind.

Die Transfereinheit 1 kann abhängig von den spezi­ fischen Anwendungserfordernissen unterschiedliche Gestalt aufweisen.

Lediglich als Beispiel sei angenommen, daß die Transfereinheit eine Transfereinheit mit einer Greif- "Hand" 4 ist, die so gehaltert ist, daß sie wahlweise durch zwei Stellglieder 5, die durch eine Brückenanordnung 6 getragen sind, gesenkt oder gehoben werden kann. Die Brückenanordnung 6 ist ihrerseits auf zwei einander gegenüberliegenden horizontalen Führungen 7, die sich im wesentlichen quer zu der Förderrichtung der Artikel A auf den Förderern 2 und 3 erstrecken, hin- und her­ bewegbar.

Durch Steuern des Betriebes der Stellglieder 5 und der Hin- und Herbewegung der Brückenanordnung 6 längs der Führungen 7 (gemäß bekannter Kriterien, die hier nicht mehr beschrieben sind, da sie für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht er­ forderlich sind), ist es möglich, eine Betätigungs­ abfolge mit folgenden Schritten auszuführen:

• - Absenken der vertikal auf den Förderer 2 ausgerichteten Greif-"Hand" 4 in Richtung auf den Förderer 2, und Aufnehmen einer Gruppe von Artikeln A, die bei­ spielsweise sechs Artikel A umfaßt,
• - Anheben der Hand 4 und allmähliches Bewegen der Brückenanordnung 6 sowie der durch sie getragenen Hand 4 in Richtung einer Stellung, in der sie ver­ tikal mit dem Förderer 3 ausgerichtet ist,
• - Absenken der Hand 4 und nachfolgendes Ablegen der Artikel A in den Aufnahmestellen auf dem Förderer 3, die durch Paare von Mitnehmerlaschen 3 a auf letzterem begrenzt sind, und
• - Rückkehr der Hand 4 in die abgehobene Stellung sowie nachfolgendes Bewegen der Brückenanordnung 6 und der Hand 4 zurück in die vertikale Ausrichtung mit dem Förderer 2.

Die Kriterien, nach denen die Hand 4 die Artikel A greift und anschließend in die Aufnahmestellen auf dem Förderer 3 abgibt, sind dem Fachmann eben­ falls bekannt und benötigen daher keine genauere Beschreibung an dieser Stelle.

Hinsichtlich der Kriterien, nach denen die Artikel A dem Endbereich des Förderers 2 zugeführt werden, in dem die Einheit 1 ihre Greifposition erreicht, sei beispielsweise auf eine Patentanmeldung hinge­ wiesen die den gleichen Anmeldetag und die gleiche Anmelderin hat, wie die vorliegende Erfindung.

Das entscheidende Merkmal dieser Erfindung besteht darin, daß an Stelle einer kontinuierlichen oder im wesentlichen kontinuierlichen Vorwärtsbewegung wie bei bekannten Anordnungen, der Kettenförderer 3 intermittierend vorwärts bewegt wird.

Insbesondere wird die Bewegung des Förderers 3 angehalten, wenn die Greif-"Hand" 4 in Richtung auf den Förderer 3 gesenkt wird, um darauf eine Gruppe von Artikeln A abzulegen, die vorher von dem Förderer 2 aufgenommen wurde. Die Bewegung des Förderers 3 wird dann fortgesetzt und der För­ derer 3 um eine Anzahl von Aufnahmestellen für die Ar­ tikel A weiterbewegt, die wenigstens gleich der Anzahl von Artikeln A in jeder Gruppe ist (im veranschaulichten Beispiel sechs).

Das Ablegen der Artikel A auf dem Förderer 3 kann daher ohne besondere Probleme erreicht werden, da die Transfereinheit 1 mit einem Förderer 3 arbeitet, der zeitweise stillsteht. Es ist daher nicht notwendig, daß die Transfereinheit den Laschen 3 a des Förderers folgt, um eine fehlerhafte Positionierung der Artikel A zu vermeiden.

Der Förderer 3 kann durch den entsprechenden Betrieb der (nicht gezeigten) zugehörigen Antriebseinheit intermittierend vorwärts bewegt werden. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß der Weg, wie der Kettenförderer intermittierend vorwärts zu bewegen ist, bekannt ist, was u. a. in der italienischen Patentschrift 11 67 475 der Anmelderin, jedoch in einem anderen Zu­ sammenhang beschrieben ist.

Die Draufsicht in Fig. 2 zeigt, wie eine weitere in sich diskontinuierliche arbeitende Handhabungs­ einheit in eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 einge­ fügt werden kann.

Dies kann beispielsweise eine Verpackungsstraße sein, die einen Bandförderer 8 aufweist, auf dem Schachteln S eine nach der anderen in dichtem Kontakt miteinander zur Aufnahme der Gruppen von Artikeln A gefördert werden, welche von der Einheit 1 möglicher­ weise in einander überlagerten Reihen abgenommen sind.

Die Schachteln S werden gefüllt, indem sie unter der Transfereinheit 1 hindurchlaufen, die in diesem Fall die Brückenanordnung 6, die die Greif-"Hand" 4 hal­ tert, entweder in vertikaler Ausrichtung mit der Verpackungs­ straße 8 oder in vertikaler Ausrichtung mit dem Förderer 3 anhalten kann.

Im letzteren Fall kann die intermittierende Be­ wegung des Förderers 3 so synchronisiert sein, wie die natürliche intermittierende Bewegung der Ver­ packungsstraße 8.

Die Transfereinheit 1 kann so in gleicher Weise (abge­ sehen von der Notwendigkeit, den Fahrweg der Brücken­ anordnung 6 anzupassen) dazu verwendet werden, um entweder Artikel A zu der Verpackungsstraße 8, oder zu dem Förderer 3 zu bringen, ohne daß dazu weitere komplexe Synchroni­ sationsmaßnahmen erforderlich wären.

Insbesondere hat die Anordnung der beschriebenen Vorrichtung den weiteren Vorteil, daß der Förderer 3 zu einem gewissen Maß als Speichereinheit oder als Entladestraße für überzählige Gruppen von Artikeln A dienen kann, die momentan nicht auf die Ver­ packungsstraße 8 gebracht werden können.

Claims (5)

1. Verfahren, um einen Aufnahmestellen (3 a) zur Aufnahme von Artikeln (A) aufweisenden Stetig­ förderer (3) mit einer Gruppen der Artikel peri­ odisch heranführenden Transfereinheit (1) für die Artikel (A) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß es ein intermittierendes Vorwärtsbewegen des Förderers (3) mit einem Ruhezustand, in dem eine durch die Transfereinheit (1) herangeführte Gruppe von Artikeln (A) in entsprechende Aufnahmestellen (3 a) des Förderers (3) eingeführt wird, sowie mit einem Bewegungszustand umfaßt, in dem sich der Förderer (3) um eine Zahl von Aufnahmestellen (3 a) weiter be­ wegt, die wenigstens gleich der Zahl der Artikel (A) in jeder Gruppe ist.

2. Vorrichtung zur Handhabung von Artikeln (A), dadurch gekennzeichnet, daß sie hintereinander angeordnet

• - eine Gruppe von Artikeln (A) periodisch heran­ führende Transfereinheit (1) für die Artikel (A) und
• - einen Aufnehmestellen (3 a) zur Aufnahme von Ar­ tikeln (A) aufweisenden Stetigförderer (3) auf­ weist, der mit einer intermittierenden Vorwärtsbe­ wegung arbeitet, die Ruhezustände, in denen eine durch die Transfereinheit (1) herangeführte Gruppe von Artikeln (A) in entsprechende Aufnahmestellen (3 a) auf dem Förderer (3) einsetzbar ist, sowie Bewegungszu­ stände aufweist, in denen sich der Förderer (3) je­ weils um eine Zahl von Aufnahmestellen (3 a) weiter be­ wegt, die wenigstens gleich der Zahl der Artikel (A) in jeder Gruppe ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stetigförderer (3) den Aufnahme­ förderer einer Verpackungsmaschine darstellt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stetigförderer ein Kettenförderer ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zusätzliche Einheit (8) umfaßt, die Gruppen von Artikeln (A) von der Transfereinheit (1) aufnehmen kann, und die sich im Gleichlauf mit der Zuführung der Gruppen von Artikeln (A) durch die Transfereinheit (1) bewegen kann, daß die intermittierende Be­ wegung des Stetigförderers (3) mit der Bewegung der zusätzlichen Einheit (8) im Gleichlauf ist, und daß die Transfereinheit (1) so angeordnet ist, daß sie das Fördern der Artikel (A) abwechselnd zu der zusätzlichen Einheit (8) und zu dem Stetig­ förderer (3) bewirkt.