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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung mit Vibrationsplatte
zum Transfer von Stücken,
insbesondere zum Transfer von Stücken mit
geringer Stabilität.
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Auf
zahlreichen Gebieten und insbesondere bei der Glasherstellung werden
Stücke
in Anlagen gefertigt, die mehrere Jahre lang 24 Stunden am Tag arbeiten.
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Dies
ist beispielsweise bei Glasgegenständen der Fall, wie zum Beispiel
Flaschen, Flakons, Gläsern.
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Diese
Gegenstände
werden geformt und dann in Kühlöfen gekühlt, um
die restlichen bei der Formgebung eingeleiteten Spannungen zu beseitigen.
Die Stücke
werden in hoher Stückzahl
gefertigt und beim Herausführen
aus dem Ofen auf sehr breite Bänder
gelegt.
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Diese
Bänder
sind aus Metall, um der Temperatur der Stücke bei ihrem Ausgang aus der
Fertigungsstraße
zu widerstehen. Sie bestehen aus Metallmaschen und sind zwischen
Antriebsrollen gespannt.
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Sind
die Stücke
erstmal am Ende dieser Bänder
angelangt, so stellt sich das Problem der Übergabe dieser Stücke von
dem Metallband auf andere Förderbandanlagen,
insbesondere da das System im Allgemeinen einen Übergang von einem Band, auf
dem die Stücke
in mehreren parallelen Reihen standen, auf ein bzw. mehrere einreihige
Förderbänder vorsieht.
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Das
Problem wird noch dadurch erschwert, dass die Stücke im Allgemeinen aufgrund
ihrer Form, die eine schmale Basis und/oder einen hohen Schwerpunkt
aufweist, nicht sehr stabil sind.
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Daher
muss auf der einen Seite der Spalt zwischen dem Band, das an seinem
Ende einen Radius mit einem im Allgemeinen großen Durchmesser aufweist, und
dem neuen Förderband überbrückt werden
und auf der anderen Seite muss die Instabilität der Stücke berücksichtigt werden.
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Derzeit
werden häufig
Vibrationssysteme verwendet, die aber nicht zufriedenstellend sind.
Fällt eines
der Stücke
um, so stürzen
gleich mehrere Stücke
um, da die Stücke
in großer
Nähe zueinander
auf dem Band stehen. Die Bedienungsperson räumt so schnell wie möglich das
System frei und entsorgt die zerbrochenen Stücke, damit die kontinuierliche
Fertigung weiter erfolgen kann.
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Dieser Übergangspunkt
ist häufig
die Stelle, an der die Stücke
umstürzen,
wodurch die Fertigungsausbeute gemindert wird und in regelmäßigen Abständen das
Eingreifen durch eine Bedienungsperson, jedenfalls aber eine kontinuierliche Überwachung,
benötigt
wird.
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Die
bekannten Vibrationsvorrichtungen bestehen aus einer Platte, die
durch geeignete, im Allgemeinen elektromagnetische, Mittel in Vibration
versetzt wird, wobei die Stücke
von dem Band auf die Platte geschoben werden.
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Infolgedessen
bewirken die Vibrationen die Verschiebung der aufgenommenen Stücke. Es
werden aber zahlreiche Umstürze
festgestellt. Diese erfolgen wahrscheinlich aufgrund einer Verstärkung der
Vibrationen entlang des Verschiebeweges der Stücke.
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Bei
manchen instabileren Stücken
führt diese
Verstärkung
zu unvermeidbaren Umstürzen.
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Ein
weiteres Problem besteht auch darin, dass auf dem Band mit den Metallmaschen
in manchen Fällen
Glasscherben verbleiben, die dann hervorragen und die Platte beschädigen können, auf
der die Stücke
während
ihres Durchlaufs aufliegen.
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Auch
dieses Problem gilt es zu lösen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit Vibrationsplatte zur Übergabe
von Stücken, insbesondere
von instabilen Stücken,
vorzuschlagen, die die Probleme der Vorrichtungen aus dem Stand
der Technik beheben kann.
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Diese
Vorrichtung mit Vibrationsplatte wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
näher erläutert, in
denen die verschiedenen Figuren eine bevorzugte, nicht einschränkend zu
verstehende Ausführungsform
zeigen.
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Die
verschiedenen Figuren zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Anlage, die die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst,
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2 eine
perspektivische Ansicht der isolierten Vorrichtung,
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3 einen
seitlichen Aufriss der Vorrichtung,
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4 eine
Frontalansicht derselben Vorrichtung, und
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5 eine
Detailansicht der Übergangsbrücke.
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Für die gesamte
Beschreibung wurde ein besonderer nicht einschränkend zu verstehender Anwendungsfall
gewählt,
der einen Glasschmelzofen mit Kühlofen 10 betrifft,
wobei am Ausgang desselben Stücke 12,
im vorliegenden Fall Flakons, auf der gesamten, Fläche eines
aus Metallmaschen bestehenden Bands 14 eines Förderbands 16 angeordnet sind.
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Die
Flakons bewegen sich in Richtung des Pfeils L.
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Diese
Flakons müssen
von diesem Band 14 auf ein einreihiges Förderband 18 gegeben
werden, dessen Geschwindigkeit höher
ist als die des Bandes 14 und derart ist, dass es den Durchsatz
des Bands 14 aufnehmen kann. Dieses Förderband ist in Richtung des
Pfeils T quer angeordnet.
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Zwischen
dem Förderband 16 und
dem Förderband 18 ist
eine erfindungsgemäße Transfervorrichtung 20 mit
Vibrationsplatte angeordnet.
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Diese
Transfervorrichtung ist in perspektivischer Ansicht in 2 dargestellt.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass es sich dabei um ein Modul
handelt, denn in den Glasfertigungsanlagen wie der ausgewählten ist
die Breite des Bands 14 im Allgemeinen so, dass mehrere
Module aneinandergesetzt werden müssen. Die Breite der Module
wird nicht durch die Mechanik begrenzt, sondern durch konstruktive Überlegungen,
die sich beim Lesen der nun folgenden Beschreibung ergeben werden.
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Diese
Transfervorrichtung 20 umfasst einen Unterbau 22,
der auf einem Gestell 24 aufliegen kann, am Boden befestigt
ist und in 1 ersichtlich ist.
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Der
Unterbau ist mit isolierenden Stützmitteln 26 versehen,
die zwischen dem Unterbau 22 und dem Gestell 24 angeordnet
und als Elastomerstück ausgebildet
sind.
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Der
Unterbau 22 ist mechanisch steif.
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Auf
diesem Unterbau sind Vibrationsmittel 28 vorgesehen, welche
hier als elektromagnetische Vibrationsmittel mit Spule (nicht dargestellt)
ausgebildet sind. Diese Mittel umfassen einen mit dem Unterbau verbundenen
Sockel 30, der die Spule beinhaltet, wobei die Achse 32 dieser
Spule in bekannter Weise geneigt ist und eine auf elastischen Lamellen 36 montierte
Stütze 34 antreibt.
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In
den bekannten Anordnungen soll jedoch normalerweise die die Achse 32 verlängernde
virtuelle Achse das Element schneiden, das über seinen Schwerpunkt in Vibration
versetzt werden soll.
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Ebenfalls
festzustellen ist, dass das um seine Trommel geführte Band so viel Platz einnimmt, dass
es unmöglich
ist, auf geeignete Weise die Vibrationsmittel zu positionieren,
da die Achse 32 nicht durch den Schwerpunkt des in Vibration
zu versetzenden Elements verlaufen kann.
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Dies
erklärt
die stromabwärts
Verschiebung der Vibrationsmittel und tatsächlich wird erkenntlich, dass
diese Verschiebung eine Veränderung
der Amplitude der Vibrationen bewirkt, die in Abhängigkeit der
Lage erzeugt werden.
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In
dieser Anordnung wird bei elektrischer Versorgung der Spule die
Achse der Spule mit der Frequenz der Spule verschoben, wobei diese
Bewegungen an die Stütze
weitergeleitet werden.
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Es
sei hier darauf hingewiesen, dass die Gesamtheit der gewählten Parameter
den Betrieb für
ein Verhältnis
zwischen dem Gewicht der vorhandenen Gegenstände und der Stärke der
Vibrationen ermöglichen.
Betrachtet man nun das gewählte
Beispiel der Glasherstellung, so versteht sich, dass die Herstellung
eine Zeitlang Flakons mit kleinen Abmessungen und dann eine Zeitlang
Flakons mit größeren Abmessungen
verarbeiten kann, da diese Einheiten entsprechend der Bestellungen
kontinuierlich arbeiten. Die über
die Vibrationsplatte vom Band zu übergebende Last variiert, aber
es müssen
Parameter vorgesehen werden, die dafür geeignet sind, die verschiedenen
Produkte zu bearbeiten, vorausgesetzt, sie liegen in einem gegebenen
Lastbereich.
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In
der vorgestellten Ausführungsform
weist das Modul der Transfervorrichtung vier zu synchronisierende
elektromagnetische Vibrationsmittel auf. De facto kann das Vervielfachen
der elektromagnetischen Mittel Schwierigkeiten bei der Synchronisierung
mit sich bringen. Das ist einer der Gründe, der dazu führt, vorzugsweise
Module zu gestalten, die dann nebeneinander über die Breite des Auslaufbandes 14 des
Förderbandes 16 angeordnet
werden.
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In
der für
die vorliegende Erfindung gewählten
Ausführungsform
werden die Vibratoren eines jeweiligen Moduls von einer einzigen
Platte gesteuert, welche für
alle Vibratoren zusammen zuständig
ist.
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Die
Stütze 34 ist
dafür geeignet,
eine Platte 38 aufzunehmen, die eine große Steifigkeit
und ein geringes Gewicht aufweist, wobei Aluminiumlegierungen für diesen
Zweck besonders geeignet sind.
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So
ermöglicht
der Gewichtsunterschied zwischen dieser Platte 38 und dem
Unterbau 22 eine perfekte Weiterleitung an die Platte der
durch die Vibrationsmittel 28 erzeugten Vibrationen.
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Die
Platte 38 wird durch ein Verbindungselement 40 ergänzt, welches
aus mehreren dünnen Platten 42 hergestellt
ist. Dieses Verbindungselement ist mit der Platte verbunden und
erstreckt sich in genau der gleichen Ebene bis in die unmittelbare Nähe des Bandes 14,
wodurch eine Kontinuität
gewährleistet
wird.
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Die
Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Platte ist insofern
besonders, als es sich dabei um eine magnetische handelt.
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So
besteht jede dünne
Platte aus einem ferromagnetischen Material und steht unter der
Wirkung von mit der Platte in Verbindung stehenden Magneten 44.
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De
facto kann, zum Beispiel unter der Wirkung eines mit dem Band 14 verbundenen
Fremdkörpers,
der auf eine der dünnen
Platten stößt, diese Platte
sich heben, um nicht beschädigt
zu werden. Durch die magnetische Anziehungskraft kehrt die dünne Platte
auf ihren Platz zurück,
sobald sie an dem Hindernis vorbei ist.
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Zudem
ist jede dünne
Platte abgeschrägt,
so dass sie so nahe wie möglich
am Band 14 anliegen kann.
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Ein
mehrere Funktionen übernehmender Überzug 46 ist
vorteilhafterweise auf der gesamten Platte vorgesehen. Er ist zwar
auf 5 gekennzeichnet, aber aufgrund seiner geringen
Stärke schlecht
zu erkennen.
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Durch
diesen Überzug
werden ein Verschleiß der
Platte und insbesondere das Kennzeichnen der Produkte durch das
Aluminium während
des durch Vibrationen erfolgenden Transfers der Stücke vermieden.
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Dieser Überzug ist
auch schalldämmend.
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Zudem
verlängert
sich dieser Überzug stromabwärts, ragt über die
Platte 38 hinaus und bildet eine Lippe 48. Diese
Lippe gewährleistet
die Kontinuität
der Ebene der Transfervorrichtung mit dem Förderband 18.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Transfervorrichtung einen Trägheitsstabilisator 50.
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Dieser
Trägheitsstabilisator
besteht aus einer steif mit dem Unterbau 22 verbundenen
Masse 52, im vorliegenden Fall sind es Arme 54.
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Diese
Masse unterscheidet sich vom Unterbau 22 und wirkt über die
Arme 54, die die Rolle eines Hebelarms durch Verschiebung
spielen, wie ein Gegengewicht, wobei deren Wirkung bei begrenztem Bauraum
verstärkt
wird.
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Vorzugsweise
ist die Masse 52 unterhalb der Auflagepunkte des Unterbaus 22 auf
dem Gestell 24 angeordnet, wobei diese Auflagepunkte in
der Erfindung konkret durch die Stücke 26 gebildet werden.
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Die
erfindungsgemäße Transfervorrichtung funktioniert
wie folgt.
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Die
Vibrationsmittel 28 versetzen die Platte 38 in
Vibration mit einer Frequenz zwischen 20 und 120 Hz, wobei diese
Angabe dazu dienen soll, sich eine Vorstellung von dem Vorgang zu
machen.
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Diese
Mikrovibrationen gewährleisten
die Verschiebung der auf der Platte angeordneten Stücke in Richtung
L der Achse 32.
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Mit
bloßem
Auge betrachtet scheinen die Stücke
durch Gleiten verschoben zu werden.
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Die
vom Band 14 kommenden Stücke bewegen sich fort, bis
sie auf die dünnen
Platten 42 gelangen. Diese fest mit der Platte 38 verbundenen
dünnen
Platten vibrieren genauso wie sie. Daher bewirken diese Vibrationen
die lineare Fortbewegung der Stücke
auf dem Überzug 46.
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Die
Fortbewegungsgeschwindigkeit ist konstant, da die Vibrationsfrequenz
konstant und die Stücke
identisch sind.
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Selbstverständlich ist
vorgesehen, dass die verschiedenen Elemente der Kette perfekt waagerecht
sind, was für
diese Art Anlage normal ist.
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Der
Trägheitsstabilisator
spielt eine besonders bemerkenswerte Rolle und es wird festgestellt, dass
die Amplituden der Vibrationen mindestens auf der betreffenden Strecke,
nämlich
der Länge
der Platte, die in der Größenordnung
von mehreren zehn Zentimetern liegt, konstant bleiben.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
wird festgestellt, dass die Anordnung der Masse unter den Auflagepunkten 26,
das beachtliche Gewicht der Masse 52, verbunden mit deren
dank der Arme 54 beabstandeten Anordnung, die deren Wirkung
noch verstärkt,
sehr wirksam sind.
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Dadurch
werden die Stücke
während
deren Fortbewegung auf der Platte in perfekter Weise in einem stabilen
Gleichgewicht gehalten, ohne dass sie umstürzen, selbst wenn sie sehr
instabil sind. Bei Versuchen war es sogar möglich, Flaschen umgekehrt,
das heißt,
mit dem Flaschenhals nach unten auf der Platte aufliegend, zu befördern, ohne
dass sie umstürzten.
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Am
Ausgang der Platte werden die Stücke an
die Lippe 48 übergeben,
die die Kontinuität
mit dem einreihigen Förderband 18 gewährleistet.
Dann werden die Stücke
problemlos in Querrichtung angetrieben.
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Es
sei hier festgestellt, dass die erfindungsgemäße Transfervorrichtung die
eingangs erwähnten Probleme
zu beheben vermag.