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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und ein Förderelement
nach dem Oberbegriff von Anspruch 18, die zum Beispiel bei einer
automatischen Verpackungsmaschine verwendet werden können.
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Eine
automatische Verpackungsanlage umfasst normalerweise eine Vielzahl
von Fördervorrichtungen,
die eine oder mehrere Vorrichtungen enthalten können, die Produktgruppen bilden
können.
Die vorliegende Erfindung wurde mit besonderer Beachtung der Notwendigkeit
entwickelt, eine Fördervorrichtung
bereitzustellen, die Gruppen von Produkten empfangen und die Gruppen
einer Verpackungsstation zuführen
kann.
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Die
betroffenen Produkte können
zum Beispiel Nahrungsmittelprodukte, wie z. B. Süßwaren oder Milchprodukte,
sein. In einigen Sektoren der Nahrungsmittelindustrie gibt es spezifische
Bedürfnisse,
die starke Auswirkungen auf die Konstruktion von Verpackungsmaschinen
haben. Zum Beispiel besteht bei einigen Anwendungen, bei denen die
behandelten Produkte zum Freisetzen von Teilchen, Bruchstücken oder
Krümeln
neigen, die Notwendigkeit, die Hauptbauteile der Verpackungsmaschine schnell
zerlegen und wieder zusammensetzen zu können, um die Maschine sorgfältig reinigen
zu können.
Dies ist zum Beispiel bei Verpackungsmaschinen für die Molkereiindustrie der
Fall, wo die Maschine häufig
gereinigt werden muss, so dass das Zusammensetzen und Zerlegen von
Vorrichtungen, die zum Bewegen der Produkte verwendet werden, schnell
und auf einfache Weise ausgeführt
werden muss.
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Dieses
Erfordernis kann jedoch mit dem Umstand kollidieren, dass die Maschine
in Umgebungen mit geregelter Atmosphäre arbeiten soll. Das bedeutet,
dass die Vorgänge
zum Zusammensetzen und Zerlegen der Bauteile der Maschine normalerweise von
demselben Personal, das den Normalbetrieb der Maschine überwacht,
ohne das Eingreifen von Wartungspersonal außerhalb der Produktionsabteilungen
durchgeführt
werden. Um Störung
der Atmosphäre
der Produktionsabteilungen zu vermeiden, ist es außerdem notwendig,
dass Vorgänge
des Zerlegens und Wiederzusammensetzens von Hand und ohne Verwendung
von Werkzeugen, Ausrüstung usw.
ausgeführt
werden können.
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Die
Fördervorrichtungen,
auf die Bezug genommen wird, sind normalerweise mit Förderelementen
(normalerweise „Nasen" genannt) versehen, die
eine Antriebsfunktion an den Produkten durchführen. Im Besonderen können die
betroffenen Elemente zum ordnungsgemäßen Fördern von Gruppen, die durch
eine vorgegebene Anzahl von Produkten gebildet werden, in Greifeinheiten
angeordnet werden, die die jeweiligen Gruppen von Produkten aufnehmen und
halten können.
In diesem Fall besteht eine weitere Notwendigkeit, die Abmessungen
der Greifeinheit schnell verändern
zu können,
z. B. um die Fördervorrichtung
für das
Verpacken von Gruppen einzurichten, die durch eine unterschiedliche
Anzahl von Produkten gebildet werden.
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Selbst
beim Umgang mit einzelnen Förderelementen
wird im Allgemeinen gewünscht,
dass der Abstand, der aufeinanderfolgende Elemente trennt, verändert werden
kann, um mit Produkten unterschiedlicher Größen arbeiten zu können, wobei
der Vorgang derzeit „Formatänderung" genannt wird. Der beste
Stand der Technik wird in dem Dokument
WO 97/42108A beschrieben.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fördervorrichtung
bereitzustellen, die das Erfüllen
aller vorgenannten Anforderungen ermöglicht.
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe erfüllt durch eine Fördervorrichtung,
die die in Anspruch 1 dargelegten Eigenschaften aufweist. Die Erfindung
betrifft außerdem
autonom ein entsprechendes Förderelement
nach Anspruch 18.
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Die
Ansprüche
sind ein fester Bestandteil der hierin in Bezug auf die Erfindung
bereitgestellte technische Lehre.
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Ein
Teil der bevorzugten Ausführung
der Erfindung wird durch eine Fördervorrichtung
gebildet, die ein flexibles Förderglied,
das sich in eine vorgegebene Förderrichtung
vorwärts
bewegen kann, und Produktförderelemente,
die mit dem flexiblen Förderglied
verbunden sind, um in fördernder
Beziehung mit den Produkten in die vorgegebene Richtung zu wirken,
umfasst; wobei die Förderelemente
in Bezug auf das flexible Förderglied in
einer Steckverbindungs-Beziehung selektiv in Eingriff und außer Eingriff
gebracht werden können.
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Dieser
Ausdruck ist hier zusammenfassend gemeint, um die Situation anzuzeigen,
bei der die Förderelemente
in Bezug auf das Förderglied
in Eingriff und außer
Eingriff gebracht werden können,
vorzugsweise unter Reibgleitbedingungen, indem sie einfach gegriffen
werden (z. B. mit einer Hand) und sie dann in Bezug auf das Förderglied
in Eingriff gebracht werden oder herausgezogen werden, als wäre es ein
Steckverbinder (Stecker oder Steckbuchse, mit einem Pol oder mehreren
Polen), der dann in eine entsprechende elektrische Steckdose eingesetzt oder
aus dieser herausgezogen wird.
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Auf
bevorzugte Weise umfasst das flexible Förderglied eine Vielzahl von
Eingriffsformationen, so dass die Glieder, die die Produkte fördern, in
einer Vielzahl unterschiedlicher Eingriffspositionen mit dem flexiblen
Förderglied
gekoppelt werden können. Auf
besonders bevorzugte Weise sind die betroffenen Eingriffsformationen
auf eine im Wesentlichen einheitliche Weise entlang der Entwicklung
des flexiblen Förderglieds
verteilt und bilden entlang der Entwicklung des flexiblen Förderglieds
eine Kontinuität
unterschiedlicher Eingriffspositionen für die Förderelemente. Die Förderelemente
können
somit im Wesentlichen an einem Punkt davon angebracht werden (der
Begriff „im
Wesentlichen" soll
die Diskretisierung auf Grund des Trennzwischenraums zwischen den
unterschiedlichen Eingriffspositionen berücksichtigen).
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Die
vorgenannte Steckverbindungs-Eingriffsbeziehung wird vorzugsweise
mittels Vertiefungen und Zapfenformationen, die in den Vertiefungen in
Eingriff gebracht werden können,
erreicht. Sowohl die Vertiefungen als auch die Zapfenformationen,
die in den Vertiefungen in Eingriff gebracht werden können, können sowohl
an dem flexiblen Förderglied
als auch, auf komplementäre
Weise, an den Förderelementen
positioniert werden.
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Die
Lösung,
bei der die Vertiefungen an dem flexiblen Förderglied positioniert werden
und sich die Zapfenformationen an den Förderelementen befinden, wird
jedoch derzeit bevorzugt, da sie ermöglicht, eine gezahnte Struktur
als ein flexibles Förderglied zu
verwenden, bei der die Vertiefungen, in denen die von den Förderelementen
getragenen Zapfenformationen in Eingriff gebracht werden, einfach
Trennvertiefungen zwischen den Zähnen
der gezahnten Struktur sind. Zum Beispiel kann das flexible Förderglied
durch einen Zahnriemen gebildet werden, der derzeit auf dem Markt
erhältlich
ist, und die Vertiefungen, in denen die von den Förderelementen
getragenen Zapfenformationen in Eingriff gebracht werden, sind einfach
die Trennkehlen zwischen den Zähnen des
Zahnriemens.
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Die
Möglichkeit
zum Ausführen
der Erfindung unter Verwendung einer Struktur, die derzeit im Handel
erhältlich
ist, wie ein Zahnriemen, erklärt,
warum die Erfindung außerdem,
auf autonome Weise, das einzelne Förderelement betrifft.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun ausführlich beschrieben, wobei Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, die rein als nichtbeschränkendes
Beispiel bereitgestellt werden und bei denen:
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1 eine
schematische Teilansicht einer Fördervorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Perspektivansicht des durch den Pfeil II in 1 angezeigten
Teils ist;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
gemäß der Linie
III-III von 1 ist;
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4, 5 und 6 eine
Seitenansicht, eine Vorderansicht bzw. eine Draufsicht des durch den
Pfeil IV in 1 angezeigten Produktförderelementes
sind;
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7, 8 und 9 eine
Seitenansicht, eine Vorderansicht bzw. eine Draufsicht des durch den
Pfeil VII in 1 angezeigten Produktförderelementes
sind; und
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10, 11 und 12 ein
Querschnitt, eine Vorderansicht bzw. eine Draufsicht des durch den
Pfeil VIII in 1 angezeigten Produktförderelementes
sind.
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Mit
Bezugnahme auf die 1 bis 3 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 eine Fördervorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung. Bei der hierin beispielhaft dargestellten Ausführung fördert die
Vorrichtung 10 Gruppen G von Produkten P entlang einer
geradlinigen Förderrichtung,
die durch den Pfeil 12 in 1 angezeigt
wird. Bei dem in den Figuren dargestellten Beispiel sind die Produkte
P Nahrungsmittelprodukte mit einer im Wesentlichen zylindrischen
Form mit kreisförmiger
Basis und mit zwei parallelen ebenen Flächen. Jede Gruppe G besteht
aus einer Vielzahl von Produkten P, die mit den jeweiligen ebenen
Flächen
in gegenseitigem Kontakt positioniert sind und mit den jeweiligen
Längsachsen
gegenseitig entlang einer Richtung ausgerichtet sind, die mit der
geradlinigen Förderrichtung 12 übereinstimmt.
Die Produkte P können
zum Beispiel Milchprodukte, wie zum Beispiel kleine Käsestücke, sein.
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Die
dargestellte Anordnung beschränkt
in keiner Weise das Gebiet der Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Die Form der Produkte P, die Art, in der die Produkte zum Bilden
einer Gruppe nah aneinander platziert sind, und die Anzahl von Produkten,
die jede Gruppe bilden, können
nach den Anwendungen und dem Produkttyp variieren.
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Die
Fördervorrichtung 10 führt aufeinanderfolgende
Gruppen G von Produkten P in Richtung einer Verpackungsstation zu,
bei der die einzelne Gruppe G in eine Lage Verpackungsmaterial eingehüllt wird.
Jedes Produkt P könnte
wiederum aus einer Serie von Artikeln gebildet werden, die bereits
zuvor verpackt wurden und die in eine Gruppe aufgenommen wurden,
um eine Mehrfachpackung zu bilden.
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Die
Fördervorrichtung 10 umfasst
eine stationäre
Tragstruktur (3), die ein motorisiertes flexibles
Förderglied 16 trägt. Bei
dem dargestellten Beispiel ist das flexible Förderglied 16 zu einer Schleife
geschlossen und es wirkt mit zwei Riemenscheiben (nicht gezeigt)
zusammen, von denen wenigstens eine motorisiert ist. Äquivalente
Betätigungslösungen sind
Fachpersonen wohlbekannt.
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Das
flexible Förderglied 16 weist
wenigstens ein geradliniges Segment auf, das sich parallel zu der Förderrichtung 12 erstreckt.
Das flexible Förderglied 16 kann
durch einen glatten oder gezahnten Riemen, durch einen Streifen
aus Kunststoffmaterial oder metallischem Material, der glatt ist
oder Oberflächenätzungen
aufweist, durch eine Kette oder durch ein anderes Übertragungselement
gebildet werden. In dem Beispiel, das in den Figuren gezeigt wird,
wird das flexible Förderglied 16 durch
einen Zahnriemen gebildet, der aus Kunststoffmaterial einer auf
dem Markt erhältlichen
Art hergestellt ist und auf einem Paar Riemenscheiben zu einer Schleife
geschlossen ist. Die Oberfläche
des Zahnriemens 16, die zu der Außenseite der Schleife gerichtet
ist, ist glatt, während der
innere Teil des Riemens 16 mit Zähnen 18 versehen ist,
die durch Quernuten 20 mit im We sentlichen halbkreisförmigem Profil
voneinander getrennt sind. Der Zahnriemen 16 wirkt mit
einem Paar gezahnter Riemenscheiben zusammen, von denen eine motorisiert
ist.
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Die
Fördervorrichtung 10 umfasst
eine Vielzahl von Greifeinheiten 22, von denen jede eine
jeweilige Gruppe G von Produkten P aufnehmen soll. Jede Greifeinheit 22 umfasst
eine Vielzahl von Elementen zum Fördern der Produkte 24, 26, 28.
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Mit
Bezugnahme auf 2 kann jedes Produktförderelement
(2 zeigt lediglich zwei Produktförderelemente,
die durch die Bezugszeichen 26 und 28 bezeichnet
werden) in Bezug auf das flexible Transportglied 16 durch
Gleiten in eine durch den doppelten Pfeil 30 in 2 angezeigte
Richtung des Einfügens
und Entfernens gekoppelt oder entkoppelt werden. Das flexible Element 16 ist
in eine Längsrichtung
gestreckt und die Richtung des Einfügens und Entfernens 30 ist
vorzugsweise relativ zu der Längsrichtung
quer. Die Richtung des Einfügens
und Entfernens 30 der Produktförderelemente 24, 26, 28 ist zu
den Drehachsen der Riemenscheiben, um die das flexible Förderglied 16 geschlungen
wird, vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel. Die Richtung
des Einfügens
und Entfernens 30 ist mit anderen Worten zu der Außenfläche des
Förderglieds 16 parallel
und zu der Längsrichtung
davon orthogonal.
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In
dem Zustand, in dem ein Produktförderelement 24, 26, 28 mit
dem flexiblen Förderglied 16 gekoppelt
ist, ist jedes Produktförderelement 24, 26, 28 relativ
zu dem flexiblen Förderglied 16 in
jede Richtung orthogonal zu der Richtung des Einfügens und
Entfernens 30 befestigt und kann sich stattdessen in die
Richtung des Entfernens frei von dem flexiblen Förderglied wegbewegen.
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Vorzugsweise
stellt jedes Produktforderelement 24, 26, 28 eine
Gleitkopplung mit dem flexiblen Förderglied 16 her.
Der Begriff „Gleitkopplung" bedeutet eine relative
Verbindung mit einer solchen Toleranz, dass Gleiten unter der Wirkung
einer Kraft, die von Hand und ohne Verwendung von Werkzeugen ausgeübt werden
kann, ermöglicht
wird. Daher kann jedes Produktförderelement 24, 26, 28 in
Bezug auf das flexible Tragglied 16 mit einer Bewegung
entlang einer Richtung, die relativ zu dem Förderglied 16 quer
ist, von Hand gekoppelt und entkoppelt werden.
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Mit
Bezugnahme auf die 1 bis 3 umfasst
die stationäre
Tragstruktur 14 eine ebene und horizontale Tragstruktur 32,
auf der der obere horizontale Zweig des flexiblen Förderglieds 16 lagert.
Im Besonderen bildet die Oberfläche
der Tragwand 32 eine Gleitfläche, gegen die die Kopfflächen der
Zähne 18 lagern,
wenn das flexible Förderglied
durch einen Zahnriemen gebildet wird. Die stationäre Tragstruktur 14 umfasst
des Weiteren eine obere Beinhaltungswand 34, die zu der
Tragwand 32 parallel ist und durch ein bestimmtes Maß von der
Oberfläche des
flexiblen Übertragungsglieds 16 beabstandet
ist. Eine ähnliche
Beinhaltungswand 36 ist unter dem unteren horizontalen
Zweig des flexiblen Förderglieds 16 positioniert.
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Mit
Bezugnahme auf 1 ist jede Greifeinheit 22 eine
modulare Einheit, die eine Anzahl von Produktfördergliedern umfasst, die gemäß der Anzahl
von Produkten P, die jede Gruppe G bilden, variieren kann. Jede
Greifeinheit 22 umfasst zwei Endproduktförderelemente,
die durch die Bezugszeichen 24 und 28 bezeichnet
werden, und ein oder mehrere Zwischenproduktförderelemente 26, die
zwischen den Endelementen 24, 28 positioniert
sind.
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Mit
Bezugnahme auf die 10, 11 und 12 umfasst
jedes Zwischenproduktförderelement 26 einen
Körper 38,
der vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt ist und eine
Tragfläche für die Produkte 40 aufweist.
Bei dem dargestellten Beispiel weist die Tragfläche für die Produkte 40 eine konkave
Form mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser
der Produkte entspricht, auf, um den Kontaktbereich zwischen den Produkten
P und der Tragfläche 40 zu
maximieren. Jedes Förderelement 26 weist
einen Verbindungsabschnitt 42 auf, der so geformt ist,
dass eine Gleitkopplung mit dem flexiblen Förderglied 16 hergestellt wird.
Der Verbindungsabschnitt 42 umfasst eine Wand 44,
die mit dem Körper 38 integral
ist und eine ebene Fläche 46 aufweist.
Der Verbindungsabschnitt 42 umfasst des Weiteren ein Paar
Drehzapfen 48, deren Längsachsen
zueinander parallel und zu der Fläche 46 parallel sind.
Der Abstand zwischen den Achsen der Drehzapfen 48 entspricht
dem Zwischenraum zwischen den Quernuten 20 des flexiblen
Förderglieds 16 oder
einem Vielfachen des Zwischenraums.
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Mit
Bezugnahme auf die 2 und 3 werden
die Drehzapfen 48 in die jeweiligen Quernuten 20 eingefügt. Jeder
Drehzapfen ist zwischen der unteren Fläche der jeweiligen Nut 20 und
der unteren Fläche
der Tragwand 32 positioniert. Die Wand 44 ist zwi schen
der Außenfläche des
flexiblen Förderglieds 16 und
der Beinhaltungswand 34 oder 36 eingefügt. Die
Fläche
der Wand 44 befindet sich in Kontakt mit der ebenen Außenfläche des
flexiblen Förderglieds 16.
Der Abstand zwischen den Drehzapfen 48 und der Fläche 46 jedes
Produktförderelements 26 wird so
bestimmt, dass eine Gleitkopplung mit dem flexiblen Förderglied 16 erzielt
wird, d. h. eine Kopplung mit einer solchen Toleranz, dass das Einfügen und Entfernen
des Produktförderelements 26 manuell und
ohne Werkzeuge ermöglicht
wird.
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Mit
Bezugnahme auf die 4 bis 6 und 7 bis 9 sind
die Produktförderelemente 24 und 28,
als die Zwischenproduktförderelemente 26, mit
einer Produktragfläche 40 und
mit einem Verbindungsabschnitt 42 mit einem Paar Drehzapfen 48 versehen.
Die Wand 44 des Verbindungsabschnitts 42 weist
eine U-Form auf, wobei zwei parallele Zweige in Entsprechung mit
den Drehzapfen 48 positioniert sind.
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Die
Endproduktförderelemente 24 und 28 sind
mit jeweiligen Produktbeinhaltungsgliedern 50, 52 versehen.
Mit Bezugnahme auf die 4 bis 6 wird das
Beinhaltungsglied 50 des Produktförderelements 24 durch
einen im Wesentlichen L-förmigen
Hebel gebildet, der an den Körper 38 des
Produktförderelements 24 um
einen in einer Zwischenposition zwischen den Drehzapfen 48 platzierten Drehzapfen 54 herum
angelenkt ist. Das Beinhaltungsglied 50 ist vorzugsweise
an einem seiner Enden mit einem Betätigungsabschnitt 56 versehen,
der in einen stationären
Nocken (nicht dargestellt) eingreift, der sich entlang des Wegs
des flexiblen Förderelements 16 erstreckt
und die Bewegung der Beinhaltungseinrichtung 56 zwischen
einer Position der Beinhaltung und einer Position der Freigabe der
Produkte steuert.
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Mit
Bezugnahme auf die 7 bis 9 ist das
Beinhaltungsglied 52 des Produktförderelements 28 ähnlich wie
das Beinhaltungsglied 50 konstruiert, außer dass
der obere Zweig 58 des Beinhaltungsglieds 52 elastisch
verformbar ist, um auf die Gruppe von Produkten G eine Federkraft
auszuüben,
die dazu neigt, die Produkte P in der Richtung gegenseitiger Annäherung miteinander
in Kontakt zu halten. Der obere Zweig 58 des Beinhaltungsglieds 52 kann in
der Form einer Zapfenfeder konstruiert sein, die eine Kunststoffbeschichtung 60 auf
der mit den Produkten in Kontakt befindlichen Fläche aufweist.
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Mit
Bezugnahme auf 3 umfasst die Fördervorrichtung 10 des
Weiteren eine seitliche Beinhaltungswand 62, die abnehmbar
an der stationären Tragstruktur 14 befestigt
ist. Die Wand 62 bildet einen seitlichen Anschlag, der
während
des Betriebs das Lösen
der Produktförderelemente 24, 26, 28 von
dem flexiblen Förderglied 16 verhindert.
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Zum
Reinigen der Fördervorrichtung 10 muss
die seitliche Beinhaltungswand 62 entfernt werden, worauf
die Produktförderelemente 24, 26, 28 manuell
entfernt werden können.
Die Elemente können
in einer Drehtrommel-Waschmaschine oder einer ähnlichen Waschvorrichtung gewaschen
werden. Nach Entfernen der Produktförderelemente 24, 26, 28 werden
die stationäre
Tragstruktur 14 und das flexible Förderglied gewaschen, wie z.
B. mit Hilfe von Strahlreinigern.
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Es
ist gut erkennbar, dass die Fördervorrichtung
der vorliegenden Erfindung sehr schnell auf Gruppen von Produkten
mit unterschiedlichem Format eingerichtet werden kann, indem einfach
die Anzahl des Zwischenproduktförderelements 26 verändert wird
oder die Produktförderelemente
durch Förderelemente
mit unterschiedlicher Form und unterschiedlichen Abmessungen ersetzt
werden, die für die
neue Gruppe von Produkten geeignet sind.
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Natürlich kann
die erfindungsgemäße Fördervorrichtung
nach dem, was hierin beschrieben und dargestellt wird, zahlreichen
Varianten unterliegen. Zum Beispiel kann der Befestigungsabschnitt 42 der
Produktförderelemente 24, 26, 28 gemäß dem Typ
des verwendeten flexiblen Förderglieds 16 eine unterschiedliche
Form annehmen. Die Drehzapfen 48 des Befestigungsabschnitts 42 sind
im Besonderen für
den Eingriff in Zahnriemen vorteilhaft und sie könnten durch unterschiedlich
geformte Eingriffselemente ersetzt werden, wenn das flexible Förderglied 16 durch
einen Streifen oder eine Kette gebildet würde.