DE4209774A1 - Transportvorrichtung zur verwendung in automatischen verpackungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Gegenständen und ist insbesondere im Hinblick auf ihre mögliche Verwendung auf dem Gebiet der automatischen Verpackungs­ anlagen für Gegenstande wie z. B. Lebensmittelerzeug­ nisse entwickelt worden.

Solche Verpackungsanlagen haben üblicherweise einige hin­ tereinander angeordnete Stationen, die aufeinanderfolgende Behandlungs- oder Verarbeitungsvorgänge an einem im wesent­ lichen kontinuierlichen Strom von Gegenständen auf Bändern und ähnlichen Fördermitteln vornehmen.

In diesem Zusammenhang (z. B. in der DE 41 02 028 A1 dersel­ ben Anmelderin) ist es bekannt, Gegenstände mittels einer Vorrichtung zu transportieren, die eine karussellartige Anordnung mit Mitnehmergliedern enthält, die den Gegenstän­ den einen im wesentlichen bogenförmigen Weg zwischen einer Eingangswinkelposition und wenigstens einer Endwinkelposi­ tion auf zuzwingen. Bei der Ausgabestelle werden die Mitneh­ merglieder üblicherweise von der Oberfläche, auf der die Gegenstände gleiten, abgehoben und die Gegenständen können zum Transport auf wenigstens einen weiteren Ausgangsförde­ rer übertragen werden. Die Anordnung kann somit den Weg, auf dem sich die Gegenstände fortbewegen, verändern, entwe­ der indem dem Strom von Gegenständen ein kurvenförmiger oder abgewinkelter Verlauf erteilt wird, oder indem der Eingangsstrom in einen oder mehrere Ausgangsströme aufge­ teilt wird, die nicht notwendigerweise identisch sind.

In zahlreichen Anwendungsfällen ist es nötig, einen Strom von einzelnen Gegenständen - d. h. einen Strom, in dem sich die Gegenstände in einem kontinuierlichen oder quasikonti­ nuierlichen Strom bewegen, wobei jeder Gegenstand von den beiden benachbarten Gegenständen in dem Strom (das sind die Gegenstände davor oder dahinter) durch eine vorbestimmte Distanz getrennt ist - in einen Strom von Gruppen von Ge­ genständen zu transformieren, d. h. in einen Strom, bei dem jeder Gegenstand in der Nähe oder im wesentlichen in der Nähe von wenigstens einem anderen Gegenstand befördert wird.

Es sollte zum besseren Verständnis erwähnt werden, daß je­ der einzelne der fraglichen Gegenstände zusammengesetzt sein kann; tatsächlich kann jeder Gegenstand beispielsweise aus einem Stapel von Produkten bestehen, z. B. einem Stapel von übereinander liegenden Keksen.

Es ist im wesentlichen Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die beispielsweise einen Strom von einzelnen Gegenständen in einen Strom von Gruppen von Gegenständen transformieren kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch erreicht.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein erfindungsgemä­ ßes Verpackungssystem in einer perspektivischen Darstellung veranschaulicht.

In der Zeichnung ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vor­ richtung zum Transportieren von Gegenständen P dargestellt, die beispielsweise zur Verwendung in einer automatischen Verpackungsanlage für Lebensmittelprodukte vorgesehen ist. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel sind die Gegenstände P Stapel übereinanderliegender Kekse, z. B. Zwiebacke.

Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise dazu dienen, die von einer "Quellen"-Verarbeitungsstation M₁ (die beispielsweise die Ausgangsstufe eines Ofens ist, in der die einzelnen Kekse gebacken und übereinander angeordnet worden sind, um die Stapel P zu bilden) kommenden Gegenstände aufzunehmen, um sie gemäß weiter unten beschriebenen Bedingungen an eine in der Förderrichtung der Gegenstände P stromabwärts von der Quellenstation M₁ und der Vorrichtung 1 angeordnete Verarbeitungsstation M₂ zu schicken.

Die Station M₂ kann beispielsweise eine Einwickel- oder Verpackungsmaschine sein, die nicht mit dem Strom von ein­ zelnen Gegenständen P beschickt wird, sondern mit einem Strom, in dem die Gegenstände P zu Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe beispielsweise aus drei dicht beieinander liegenden Gegenständen P besteht.

Im allgemeinen werden die Gegenstände P der Vorrichtung 1 (die, wie im folgenden erläutert wird, eine im wesentlichen karussellartige Struktur aufweist) in einer ersten Winkel­ position (der Eingangswinkelposition) auf einem Eingangs­ förderer 2 (einem Förderband oder dergleichen) zugeführt, der sich in einer im wesentlichen tangentialen Richtung zu der Vorrichtung 1 erstreckt und die Gegenstände in diese Richtung fördert.

Die Gegenstände P werden bei einer entsprechenden Winkelpo­ sition (der Endwinkelposition - die z. B. von der Eingangs­ winkelposition um etwa 90° beabstandet dargestellt ist) aus der Vorrichtung 1 auf einen entsprechenden Ausgangsförderer 3 (ebenfalls ein Band oder dergleichen) ausgegeben, der sich von der Vorrichtung 1 zu der Verarbeitungsstation M₂ in einer zu der Vorrichtung 1 tangentialen Richtung er­ streckt.

Die Vorrichtung 1 ist im wesentlichen zusammengesetzt aus einem Sockel 5 und einer darauf befestigten horizontalen Platte 6, die sich in einer Höhe befindet, die der Höhe der Oberfläche entspricht, auf der die Gegenstände P auf den Förderern 2 und 3 gefördert werden, um eine Gleitfläche für die geförderten Gegenstände P zu bilden.

Eine drehbare karussellähnliche Anordnung, die auf der Gleitfläche 6 angeordnet und von einer bügelartigen, von dem Sockel 5 aus nach oben gerichteten Halterung 7 gestützt ist, weist eine Anzahl von Mitnehmern 8 auf, die an ihrem unteren Ende jeweils eine Gabeleinheit 19 mit zwei Zinken tragen (bei diesem Ausführungsbeispiel).

Die Karussellanordnung wird mittels eines von einer Welle 10 angetriebenen Riemens 9 um eine senkrechte Achse X₈ in Umdrehungen versetzt (im Uhrzeigersinn bezogen auf die Zeichnung). Die Welle 10 ist innerhalb des vertikalen bü­ gelähnlichen Halters 7 gelagert und wird von einem Motor angetrieben, der in dem Sockel 5 angeordnet und deshalb in der Zeichnung nicht zu sehen ist.

Die Karussellanordnung mit den Mitnehmern 8 ist innerhalb eines Käfigs 11 gelagert, der ebenfalls kreisförmig oder ringförmig ist und von dem Haltebügel 7 gehalten wird.

In der Praxis sind die Mitnehmer 8 mit ihrem oberen Ende an einer Scheibe oder Platte 12 angeschraubt, die in der Zeichnung nur teilweise zu sehen ist, weil sie fast voll­ ständig von der Platte 13 verdeckt wird, die den Käfig 11 an seiner Oberseite verschließt.

Die Gabeleinheiten 19 sind an den Mitnehmern 8 derart befe­ stigt, daß sie sich im wesentlichen vertikal bewegen kön­ nen, d. h. auf die Gleitplatte 6, auf der die Gegenstände P gleiten, zu und davon weg.

Dieses kann beispielsweise erreicht werden, indem die Ga­ beleinheiten 19 jeweils in entsprechenden vertikalen Gleit­ führungen angeordnet sind, die an der Platte 12 ange­ schraubt sind, und indem ihnen Antriebsmittel wie z. B. elektromagnetische oder pneumatische Stellglieder oder Elektromotoren zugeordnet werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel (und gemäß einer Lösung, die im wesentlichen auf dem in der obengenannten DE 41 02 028 A1 Beschriebenen beruht) sind die Gabeleinheiten 19 an den Mitnehmern 8 im wesentlichen mittels einer Par­ allelogrammlenkeranordnung mit entsprechenden Kurbeln oder Hebeln 27 befestigt, die aus der Vorrichtung 1 nach außen stehen. Jeder Hebel 27 ist dazu vorgesehen, mit seinem freien Ende (auf dem normalerweise ein Lager angeordnet ist) mit einem Nocken 30 zusammenzuwirken, der sich außer­ halb des kreisförmigen Weges der Mitnehmer 8 und insbeson­ dere der Hebel 27 befindet.

Der Nocken 30 hat bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Form eines in Umfangsrichtung angeordneten Bandes, das sich entlang des gesamten Umfangs der Käfiganordnung erstreckt, mit Ausnahme des Abschnitts zwischen der Eingangswinkelpo­ sition für die Gegenstände P (dem Ort, an dem der Eingangs­ förderer 2 endet) und der End- oder Ausgabewinkelposition (dem Ort des Förderers 3). Der Nocken 30 ist in diesem Ab­ schnitt nicht vorhanden.

Die Höhe des Nocken 30 ist so gewählt, daß der Hebel 27 in einer angehobenen Stellung gehalten wird und folglich die entsprechende Gabeleinheit 19 von der Platte 6 abhebt, wenn der Hebel 27 eines Mitnehmers 8 (oder genauer das an seinem Ende angebrachte und als Nockenfolger wirkende Lager) mit dem Nocken 30 zusammenwirkt, indem er auf dem Nocken rollt. In dem Abschnitt, in dem der Nocken 30 nicht vorhanden ist, werden die Hebel 27 (und die davon betätigten Gabeleinhei­ ten 19) deshalb abgesenkt (durch Schwerkrafteinfluß, mögli­ cherweise mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestell­ ten elastischen Vorspannmitteln), um die Gabeleinheiten 19 in Richtung auf die Platte 6 zu bewegen. Natürlich ist der Übergang zwischen dem Bereich des Nocken 30 und dem Winkel­ bereich, in dem dieser nicht vorhanden ist, nicht abrupt, sondern allmählich; der Nocken 30 weist genauer gesagt zwei geneigte Endkanten oder -seiten auf, eine ansteigende oder Anfangsflanke 30a (die mit der Endwinkelposition für die Gegenstände P in Zusammenhang steht) und eine abfallende oder Endflanke 30b (die mit der Eingangswinkelposition für die Gegenstände P in Zusammenhang steht).

Die Anordnung ist also derart gewählt, daß bei sich drehen­ der Karussellanordnung die Gabeleinheiten 19 die Ein­ gangswinkelpositionen in angehobener Stellung erreichen und sich dann absenken, weil ihre Hebel entlang der abfallenden oder Endflanke 30b des Nocken 30 gleiten, so daß sich jede Gabeleinheit jeweils hinter einem Gegenstand P befindet, der von dem Band 2 kommt. An diesem Punkt kann die Gabel­ einheit 19 den Gegenstand P formschlüssig mitnehmen und ihn auf der Platte 6 auf die Endwinkelposition verschieben. Um die Gegenstände P daran zu hindern, seitlich nach außen auf der Platte 6 zu rutschen, können die Gabeleinheiten 19 so gestaltet sein, daß sie die Gegenstände P in radialer Rich­ tung halten. Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiel kann alternativ eine bogenförmige Führung 100 entlang dem vorgesehenen Weg der Gegenstände P auf der Platte 6 befestigt sein, wobei die Führung sich (wenig­ stens) entlang der Außenseite des erwarteten Gleitwegs der Gegenstände P von der Eingangswinkelposition zu der End­ winkelposition erstreckt.

Bei der Endwinkelposition wird jede Gabeleinheit 19 angeho­ ben, weil ihr Hebel 27 auf der ansteigenden oder Anfangs­ flanke 30a des Nocken 30 gleitet, um den Gegenstand P los­ zulassen, der somit von dem Ausgangsförderer 3 übernommen wird.

Im allgemeinen taucht das Arbeitstrum des Förderers 3 (d. h. sein oberes Trum, das die Gegenstände P formschlüssig zu der Verarbeitungsstation M₂ befördern soll) von unterhalb der Platte 6 auf oder hebt sich bis zu einer Stellung, die in einer Ebene mit der Platte 6 liegt. Außerdem werden Ver­ packungselemente wie z. B. Karten C zuvor von einer (nicht gezeigten), von der Vorrichtung 1 stromaufwärts liegenden Handhabungsstation auf den Förderer 3 geladen, wobei jede Karte C dazu vorgesehen ist, eine bestimmte Anzahl von Ge­ genständen P aufzunehmen (bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel drei zusammenliegend angeordnete Stapel von Keksen P).

Es ist ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Lö­ sung, daß der Eingangsförderer 2 und der Ausgangsförderer 3 von unterschiedlicher Bauart sind.

Insbesondere können die beiden genannten Förderer unter­ schiedliche Gruppen von Gegenständen transportieren.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Eingangs­ förderer 2 ein Bandförderer, auf dem die Gegenstände P als Strom von separaten Gegenständen gefördert werden. Der Aus­ gangsförderer 3 hingegen ist ein Kettenförderer mit Mitneh­ merfedern oder -klauen 101, deren Abstand zueinander in Abhängigkeit von der Anzahl von Gegenständen P gewählt ist, die in jeder den Ausgangsstrom bildenden Gruppe enthalten sind.

Beispielsweise kann bei dem beschriebenen Ausführungsbei­ spiel der Abstand zwischen zwei an dem Ausgangsförderer 3 befindlichen Mitnehmerfedern 101 etwas größer gewählt sein, als die Länge von drei aufeinander folgenden Gegenständen P (gemessen in Förderrichtung des Ausgangsstroms der Gegen­ stände).

Natürlich ist die im Rahmen eines nicht beschränkenden Bei­ spiels beschriebene Lösung nur eine von vielen möglichen Lösungen. Zum Beispiel könnte der Ausgangsförderer so ge­ staltet werden, daß er die Gegenstände in Gruppen zu bei­ spielsweise jeweils fünf Gegenständen mitnimmt.

Die Gabeleinheiten 19 könnten insbesondere so angeordnet werden, daß sie, wenn ihre Hebel 27 mit der Anfangsflanke 30a des Nocken 30 in Anlage kommen, bei der Endwinkelposi­ tion so angehoben werden, daß die Gegenstände P in einem gewissen Abstand von dem stromaufwärts befindlichen Ende des Arbeitstrums losgelassen werden, d. h. von dem Ende, an dem der Förderer sich in die Stellung hebt, in der er mit der Platte 6 in einer Ebene liegt.

Dies würde bedeuten, daß ein Gegenstand P nicht in der Lage ist, sich selbsttätig zu der Verarbeitungsstation M₂ zu be­ wegen, sobald er von seiner Gabeleinheit 19 losgelassen worden ist. Unter diesen Umständen kann der Gegenstand P nur dann zu dem Arbeitstrum des Förderers 3 in eine Posi­ tion gebracht werden, in der er davon mitgenommen werden kann, wenn ein folgender Gegenstand P von einer entspre­ chenden Gabel 19, die ebenfalls nach oben wegbewegt worden ist, in die Ausgabeposition gebracht worden ist und auf den fraglichen Gegenstand P stößt und diesen vorwärts schiebt.

Es kann auf diese Weise erreicht werden, daß sich die auf­ einander folgenden Gegenstände P zueinander gruppieren oder ansammeln, worauf die Bildung der oben genannten Gruppen basiert. Durch Vergrößerung des Abstandes zwischen der An­ fangsposition des Förderers 3 und der Winkelposition, an der die Gabeln 19 von den jeweiligen Gegenständen P abgeho­ ben werden, kann der Mechanismus, durch den die Gegenstände P zu dem Förderer 3 geschickt werden, so eingestellt wer­ den, daß er nur infolge der von einem weiteren, in der zu fördernden Reihe nachfolgenden Gegenstand P ausgeübten Schubkraft wirksam wird, und nicht von dem unmittelbar fol­ genden Gegenstand P. Der Ansammlungs- oder Gruppierungsvor­ gang kann auf diese Weise weiter ausgedehnt werden.

Statt von dem Ausgangsförderer 3 mittels von unten eindrin­ gender Klauen 101 mitgenommen zu werden, können die Gegen­ stände P auch auf andere Weise mitgenommen werden, bei­ spielsweise unter Verwendung eines Förderers mit Klauen 101, die von der Seite in die Vorrichtung 1 eindringen. Aus verschiedenen Gründen und im Hinblick auf die gesamte Ma­ schine erscheint jedoch ein Durchdringen von unten vorteil­ haft.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Umwandeln eines Eingangsstroms (2) von Gegenständen (P) in einen Ausgangsstrom (3), in dem die Gegenstände (P) in Gruppen von benachbarten Gegenständen (P) angeordnet sind, wobei jede Gruppe eine festgelegte Anzahl von Gegenständen (P) enthält, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung folgendes umfaßt:

• - eine Karussellanordnung (8), die die eingehenden Gegen­ stände (P) entlang eines im wesentlichen bogenförmigen We­ ges von einer Eingangswinkelposition (2) in wenigstens eine Endwinkelposition (3) bewegt, wobei die Karussellanordnung Mitnehmerglieder (19) enthält, die die Gegenstände im Be­ reich der Eingangswinkelposition (2) mitnehmen und im Be­ reich der Endwinkelposition (3) loslassen, und
• - Ausgangsfördermittel (3), die sich von der Endwinkelposi­ tion ausgehend erstrecken und jeweilige Mitnehmermittel (101) zum Mitnehmen der Gegenstände (P) aufweisen, wobei der Abstand zwischen den Mitnehmermitteln nicht geringer ist, als die in Förderrichtung des Ausgangsstroms von Ge­ genständen gemessene Länge der festgelegten Anzahl von Ge­ genständen (P).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mitnehmerglieder (8) Gabeleinheiten (19) auf­ weisen, die die Gegenstände (P) im Bereich der Eingangswin­ kelposition (2) infolge einer im wesentlichen von oben er­ folgenden Abwärtsbewegung mitnehmen können und infolge ei­ ner Aufwärtsbewegung im Bereich der Endwinkelposition (3) loslassen können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerglieder von Nocken­ mitteln (30) betätigt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mitnehmerglieder (8) jeweils zusammen mit Be­ tätigungshebeln (27) angeordnet sind, und daß die Karus­ sellanordnung wenigstens einen am Rand in Umfangsrichtung verlaufenden Nocken (30) für ein Zusammenwirken mit den Betätigungshebeln (27) in wenigstens einem der Winkelab­ schnitte des Rotationsweges der Karussellanordnung zwischen der Eingangswinkelposition (2) und der Endwinkelposition (3) trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der am Rand befindliche Nocken (30) entlang des Winkelabschnitts des Rotationsweges der Karussellanordnung verläuft, der sich im Drehsinn der Karussellanordnung von der End- oder Übergabewinkelposition (3) zu der Eingangs­ winkelposition (2) erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß sie eine Platte (6) aufweist, auf der die zwischen der Eingangswinkelposition (2) und der Endwinkelposition (3) mitgenommenen Gegenstände gleiten können, und daß Mittel (100) vorgesehen sind, die die Ge­ genstände (P) in seitlicher Richtung während ihrer Beför­ derung auf der Platte (6) zwischen der Eingangswinkelposi­ tion (2) und der Endwinkelposition (3) führen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß sie Eingangsfördermittel (2) um­ faßt, die die Gegenstände (P) der Eingangswinkelposition (2) in einer im wesentlichen zu der Karussellanordnung (8) tangentialen Richtung zuführen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfördermittel (3) sich von der Endwinkelposition (3) in einer im wesentlichen zu der Karussellanordnung (8) tangentialen Richtung er­ strecken.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß sie eine Platte (6) für das Glei­ ten der zwischen der Eingangswinkelposition (2) und der Endwinkelposition (3) mitgenommenen Gegenstände aufweist, und daß das Ausgangsfördermittel ein Arbeitstrum zum För­ dern der Gegenstände (P) aufweist, das von unterhalb der Gleitplatte (6) im Bereich der Endwinkelposition in eine Stellung auf steigt, in der es im wesentlichen mit der Gleitplatte (6) in einer Ebene liegt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfördermittel (3) ein stromaufwärts liegendes Ende zum Aufnehmen von Gegenständen (P) in einem gewissen Abstand stromabwärts von dem Ort, an dem die Mitnehmerglieder (8) die Gegenstände (P) loslassen, aufweisen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß jeder von seinem Mitnehmerglied (8) losgelassene Gegenstand (P) das Ausgangsfördermittel (3) nur infolge der Schubkraft erreichen kann, die von wenigstens einem Gegenstand ausge­ übt wird, der auf den ersten Gegenstand in dem Strom folgt und der wiederum von seinem Mitnehmerglied (8) freigesetzt worden ist.