DE60221268T2

DE60221268T2 - Übergabevorrichtung für zylindrische stapel von auf einer kante angeordneten produkten

Info

Publication number: DE60221268T2
Application number: DE60221268T
Authority: DE
Inventors: Giuliano Cerutti; Pierre Menegaldo; Filippo Barberis Organista
Original assignee: La Centrale & Partners SpA; Centrale and Partners SpA
Current assignee: PFM SpA
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: WO2003031267A1; DE60221268D1; ATE367312T1; EP1444134B1; US20050066628A1; ES2290361T3; US7220094B2; EP1444134A1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übergabevorrichtung und ein Verfahren zur Übergabe von Stapeln mit zylindrischer Außenform, deren ofengebackene Produkte auf einer ihrer Seitenflächen (Kanten) ruhen, von einem Fördermittel, in welchem die Stapel in einer Querrichtung zu den Mantellinien der zylindrischen Form befördert werden, an ein Fördermittel, in welchem die Stapel in einer Parallelrichtung zu den Mantellinien der zylindrischen Form befördert werden.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, mit der zylindrische Stapel von ofengebackenen Produkten von einem Fördermittel, in welchem die Stapel in einer Orthogonalrichtung zu ihrer eigenen Längsachse fortbewegt werden, an ein Fördermittel, in welchem die Stapel in einer Parallelrichtung zu ihrer eigenen Längsachse fortbewegt werden, übergeben werden können, bis sie eine Verpackungseinrichtung erreichen, um verpackt zu werden.
Mit "Stapel ofengebackener Produkte kleiner Dicke" ist ein Stapel gemeint, welcher durch in einem Ofen gebackene Nahrungsmittel, wie Biskuits oder Kekse, gebildet ist, welche in einer geordneten Reihe zusammengefasst sind, in welcher die Produkte mit ihren Vorderseiten gegeneinander gesetzt sind, so dass der Stapel nach außen hin eine zylindrische Form aufweist oder damit umschrieben ist. Die von einem Ofen kommenden Produkte weisen gewöhnlich die Form einer Scheibe mit einer im Wesentlichen kreisförmigen oder regulären polygonalen Grundfläche auf.
Überdies ist mit dem Begriff "Zylinder" oder "zylindrische Form" im Folgenden jede Körper- oder geometrische Form gemeint, welche als geometrischer Ort der zueinander parallelen Mantellinien definiert ist, welche aus den Punkten einer geschlossenen Mantellinie kommen. In diesem Sinn kann die Mantellinie jede geometrische Form aufweisen und kann daher z. B. ein Kreis, eine Ellipse oder ein Polygon sein (und im letzteren Fall stimmt der Zylinder mit einem Prisma überein).
Hintergrund der Erfindung
In der verarbeitenden Industrie zur Produktion ofengebackener Produkte kleiner Dicke, z. B. Biskuits, ist es Stand der Technik, die Produkte bei der Ausgabe vom Backschritt einer Reihe von Arbeitsvorgängen zu unterwerfen, in welchen die aus einem Ofen kommenden Produkte ausgewählt, in Stapeln zusammenfasst und zu deren Übergabe "hochkant", d. h. während des Beförderungsverfahrens zurückgehalten, Dank geeigneter Führungs- und Gleithilfen derart eingesetzt werden, dass sie mit ihrer Seitenfläche (Kante) auf der Fläche des Fördermittels ruhen. Der zuvor genannte Übergabemodus hat sich sowohl auf Grund der hohen möglichen Herstellungsraten als auch auf Grund der geringen dadurch bedingten Ausschussrate als der effektivste erwiesen.
Nach dem Zusammengruppieren der Produkte in zylindrische Stapel, werden die Stapel dazu veranlasst, sich in einer Querrichtung zu ihrer eigenen Achse zu bewegen, welche daher im Wesentlichen horizontal ist, und sie werden nacheinander dazu veranlasst, in eine mit der Achse übereinstimmende Richtung überzusetzen, um das Verpacken jedes Stapels mit einem synthetischen Film zu ermöglichen.
Insbesondere sieht der Verpackungsschritt vor, dass der Stapel quer in den Film eingepackt wird, und letzterer dann an der Seite und nacheinander in einer der Grundfläche entsprechenden Position zugeklebt wird, um das Paket zu erhalten.
Um die relative Fortbewegungsrichtung jedes zylindrischen Stapels zu variieren, wird ein herkömmliches stromaufwärtiges Fördermittel, welches zur Übergabe der Stapel in eine Orthogonalrichtung zu den Mantellinien jedes zylindrischen Stapels ausgelegt ist, in eine zu seinem Ausgabeabschnitt korrespondierende Position orthogonal zum stromabwärtigen Fördermittel gebracht, welches zur Übergabe der Stapel in eine Parallelrichtung zu deren Mantellinien ausgelegt ist. Dadurch können die Stapel an der Ausgabe vom stromaufwärtigen Fördermittel direkt, z. B. durch Schwerkraft oder mittels einer Stoß- oder Schiebevorrichtung auf das stromabwärtige Fördermittel übergeben werden, vorausgesetzt, dass keine absolute Richtungsänderung der Längsachse (d. h., der Parallelen zu den Mantellinien) der Stapel erforderlich ist.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 084 763 auf den Namen CAVANNA beschreibt eine Anlage zum Befördern von Biskuits in Richtung einer Verpackungsmaschine. Das CAVANNA System ist mit einem kontinuierlichen Förderband für Biskuits ausgestattet, welche in einer Orthogonalrichtung zu ihrer Längsachse bewegt werden, welches sich in seinem Endabschnitt rechtwinklig über ein Förderband mit Fassungen erstreckt, welche zum Befördern der Biskuits in eine mit ihrer Längsachse übereinstimmende Richtung ausgelegt sind. Die Biskuits an der Ausgabe vom oberen kontinuierlichen Band werden dazu gebracht, in die Fassungen des unteren Bands zu fallen. Die CAVANNA Patentanmeldung schlägt die Verwendung des Systems für gattungsgemäße Produkte zylindrischer Form vor.
Die obige Ausgestaltung, obgleich mechanisch etwas vereinfacht, weist eine Menge Nachteile auf. An erster Stelle können die ofengebackenen Produkte kleiner Dicke wegen ihrer etwas zerbrechlichen Natur beim Durchgang vom oberen Band zum Unteren im Allgemeinen durch die Schwerkraft zerbrechen oder abbrechen, mit der resultierenden Herstellung von Paketen von Biskuits, welche nicht für den Markt geeignet sind. Überdies ist es, damit die Biskuits exakt in die vorgesehenen Sitze (Fassung) fallen, notwendig, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des oberen Bands mit der des unteren Bands sorgfältig zu synchronisieren, was im Allgemeinen sowohl eine Beschränkung der maximal erreichbaren Geschwindigkeit als auch die Notwendigkeit des Kalibrierens des Systems mit einer bestimmten Frequenz mit sich bringt.
Schließlich wäre es im Fall, in welchem die in der Anmeldung EP-A-0 084 763 beschriebene Anlage zum Befördern von Stapeln auf der Kante ruhender ofengebackener Produkte verwendet würde, was andererseits eine nicht explizit im Text der CAVANNA Patentanmeldung in Erwägung gezogene Möglichkeit ist, notwendig, eine extrem präzise Synchronisation und eine akkurate und häufige Kontrolle der Synchronisation durchzuführen, um das Stoßen der auf Kante gestellten Produkte (Biskuits) jedes Stapels gegen die Ablenkplatten zu verhindern, welche die Fassungen während ihrer Übergabe definieren, oder um das Herunterfallen einer Anzahl der Produkte außerhalb der Sockel anstelle innerhalb derselben zu verhindern. Weiterhin ermöglicht die CAVANNA Anlage keine alternativen geometrischen Anordnungen des oberen Förderbands bezüglich des unteren Bands als die rechtwinklig vorgesehene Anordnung, wenn es in der Anlage darüber hinaus vorgesehen ist, auf ihren Kanten beförderte Produkte zu verwenden.
Zur Übergabe von Stapeln von "hochkant" gestellten Biskuits von einem oberen Förderband an ein unteres Förderband, wobei Letzteres mit geformten Sitzen vorgesehen ist, in welchen die Stapel aufzunehmen sind, ist die im US Patent Nr. US 4,627,215 auf den Namen SIG vorgeschlagene Lösung bekannt. Das SIG Patent sieht das Vorliegen einer kreisförmigen Übergabevorrichtung vor, welche zum Zusammenwirken zwischen den zwei Fördermitteln eingesetzt und mit einer Vielzahl von Greifanordnungen versehen ist, in welchen jeder Stapel in eine zum stromaufwärtigen Förderband korrespondierende Position gesetzt ist und daher auf einer speziellen Gleitfläche in Richtung der Sitze des stromabwärtigen Bands gezogen wird.
Die SIG Übergabevorrichtung sieht jedoch nicht vor, dass das stromabwärtige Fördermittel die Stapel zum Fortbewegen in einer Parallelrichtung zu ihrer Achse veranlasst und ermöglicht daher keine Orientierung der Stapel in einer anderen Art bezüglich der Fortbewegungsrichtung im Durchgang vom stromaufwärtigen Fördermittel zum stromabwärtigen Fördermittel.
Das Nichtvorliegen eines Hinweises im SIG Patent hinsichtlich der Möglichkeit einer andersartigen Orientierung der Stapel von Biskuits, wenn sie von einem Fördermittel zum anderen durchlaufen, deutet auf die Tatsache hin, dass der Fachmann auf dem Gebiet, speziell im Fall der Variation der Beförderungsrichtung der zylindrischen Stapel bezüglich ihrer Mantellinien, keinen Vorschlag daraus erhalten hätte, ein kreisförmiges Fördermittel zu verwenden und daher nicht die zuvor genannte rechtwinklige Anordnung der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Fördermittel, wie in der CAVANNA Patentanmeldung beschrieben, verwendet hätte.
Weiterhin ermöglicht die Unmöglichkeit der Orientierung der Stapel während der Übergabe sowie die Geometrie der SIG Übergabevorrichtung selbst entweder nur einen unterbrochenen oder sonst perfekt synchronisierten Betrieb der Einrichtung. Tatsächlich muss sich das stromabwärtige Fördermittel mit einer durch den Abstand der Sitze vorgegebenen Rate fortbewegen, so dass der nachfolgend leere Sitz in einer zur Position des Freigebens des Stapels von der Greifanordnung der Übergabevorrichtung korrespondierenden Position stoppen muss, und seine Fortbewegung nur wiederaufnehmen kann, wenn eine Übergabe des Stapels stattgefunden hat.
In Dokument GB-A-2 072 121 werden Biskuits in Bündeln einer Einpackmaschine durch eine kontinuierliche Bewegung eines Zufuhrfördermittels zugeführt. Wenn alle Bündel eingeklemmt worden sind, wird ein Rahmen 16 in die horizontale Position bewegt, in welcher die Bündel über dem sich kontinuierlich bewegenden Zufuhrfördermittel 22 positioniert sind. Der Mechanismus, den Rahmen 16 so in diese Position zu bewegen, wird durch einen an einem Schaft 24 befestigten kurvengesteuerten Arm 23 betrieben.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren für die Übergabe zylindrischer Stapel auf ihrer Seitenfläche oder Kante ruhender ofengebackener Produkte, d. h., in welchem die jeden Stapel bildenden Produkte auf einer ihrer Kanten ruhen, von einem Fördermittel, in welchem sich die Stapel in einer Orthogonalrichtung zu den Mantellinien ihrer zylindrischen Form fortbewegen, an ein Fördermittel, in welchem sich die Stapel in einer Parallelrichtung zu oder in Übereinstimmung mit den Mantellinien fortbewegen, bereitzustellen, welches eine hohe Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht, ohne dabei einen Schaden an den Produkten in den Stapeln zu verursachen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, in einer Anlage, in welcher die zylindrischen Stapel ofengebackener Produkte auf ihrer Seitenfläche ruhen, eine Übergabevorrichtung zur Übergabe von Stapeln zwischen einem stromaufwärtigen Fördermittel, welches jeden Stapel in einer Orthogonalrichtung zu den Mantellinien der zylindrischen Form fortbewegt, und einem stromabwärtigen Fördermittel, in welchem die Stapel in einer Parallelrichtung zu den Mantellinien fortbewegt werden, bereitzustellen, welche besonders effektiv ist und die Nachteile des oben beschriebenen Stands der Technik nicht aufweist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung für die Bearbeitung in zylindrischen Stapeln angeordneter ofengebackener Produkte bereitzustellen, in welcher die Stapel während ihres Fortbewegens auf ihrer Seitenfläche ruhen, welche schnell ist, welche keine hohe Präzision der Synchronisation zwischen dem stromaufwärtigen Fördermittel und dem stromabwärtigen Fördermitteln erfordert und welche besonders präzise im Förderbetrieb ist, so dass das Zerbrechen oder Abbrechen von beförderten Produkten minimiert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese und weitere Ziele werden durch die Übergabevorrichtung nach dem ersten unabhängigen Anspruch und den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen, durch das Übergabeverfahren nach den Ansprüchen 21 bis 29 und durch die Einrichtung nach den Ansprüchen 16 bis 20 erreicht.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zur Übergabe zylindrischer Stapel von auf einer ihrer Kanten ruhenden Produkten von einem stromaufwärtigen Fördermittel zum Fortbewegen der Stapel in einer Querrichtung der Mantellinien der zylindrischen Form an ein stromabwärtiges Fördermittel zum Fortbewegen der Stapel in einer Parallelrichtung der Mantellinien oder umgekehrt beinhaltet die folgenden Schritte:

– Eingreifen in jeden Stapel, im Wesentlichen in einer zur Ausgabeposition des stromaufwärtigen Fördermittels korrespondierenden Position mittels einer Greif- und Förderanordnung;
– Umsetzen der mit einem Stapel besetzten Greifanordnung in einer Umlaufbewegung um eine erste Achse zwischen der Ausgabeposition des stromaufwärtigen Fördermittels und einer Einführposition auf das stromabwärtige Fördermittel; und
– Freigeben des Stapels in der Einführposition auf dem stromabwärtigen Fördermittel.

Nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht das Verfahren vor, dass die Greifanordnung jeden Stapel entlang zumindest zweier Flächen des Stapels selbst zurückhält, um den Stapel während des Übergabevorgangs zusammenzuhalten, und dass der Aufbau in einer Rotationsbewegung um eine eigene Achse rotieren und entlang letzterer Achse in einer Bewegung des Fortbewegens versetzt werden kann und sich bezüglich der Stapel annähert, um das erforderliche Aufnehmen jedes Stapels vom stromaufwärtigen Fördermittel und die Positionierung des Stapels auf dem stromabwärtigen Fördermittel zu ermöglichen.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht das Verfahren vor, dass die Achse, um welche die Greifanordnung ihre eigene Umlaufbewegung vollzieht, im Wesentlichen orthogonal zu den Fortbewegungsrichtungen des stromaufwärtigen Fördermittels und des stromabwärtigen Fördermittels ist, und dass das Bewegungsgesetz, welchem die Greifanordnung folgt, eine ungleichmäßige Winkelgeschwindigkeit vorsieht. Die Übergabevorrichtung zum Übergeben von Stapeln mit zylindrischer Außenform, deren Produkte auf einer ihrer Kanten ruhen, zwischen einem stromaufwärtigen Fördermittel zum Fortbewegen der Stapel in einer Querrichtung zu den Mantellinien der zuvor genannten zylindrischen Form und einem stromabwärtigen Fördermittel zum Fortbewegen der Stapel in einer Parallelrichtung zu den Mantellinien oder umgekehrt, nach der vorliegenden Erfindung, ist zum Zusammenwirken zwischen dem vorgenannten stromaufwärtigen Fördermittel und dem vorgenannten stromabwärtigen Fördermittel eingesetzt und umfasst zumindest eine Anordnung zum Aufnehmen und Befördern eines Stapels. Die Greifanordnung setzt überdies gemäß einer Umlaufbewegung um eine erste Achse zwischen einer Eingriffsposition mit einem Stapel in einem zu einem Ausgabeende des stromaufwärtigen Fördermittels korrespondierenden Punkt und einer Freigabeposition des Stapels auf das stromabwärtige Fördermittel um.
Nach einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Übergabevorrichtung mit einer Vielzahl von Greifanordnungen vorgesehen, welche im Wesentlichen an der äußeren Umrandung einer angetriebenen Scheibe mit gleichen Abständen getrennt voneinander montiert sind, so dass sie zusätzlich zur integrierten Rotation mit der angetriebenen Scheibe um eine eigene Achse rotieren und übergeben werden können. Überdies sieht das Bewegungsgesetz der angetriebenen Scheibe eine ungleichmäßige Winkelgeschwindigkeit vor.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Übergabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist jede Greifanordnung eine Struktur auf, welche zum Zurückhalten eines Stapels entlang zumindest zweier Seiten geeignet ist, und die Übergabevorrichtung weist eine Gleitfläche auf, entlang welcher die durch die Greifanordnung zurückgehaltenen Stapel ofengebackener Produkte durch das stromaufwärtige Fördermittel auf das stromabwärtige Fördermittel gezogen werden.
Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung zum Befördern von Stapeln mit zylindrischer Außenform, deren Produkte auf einer ihrer Kanten ruhen, umfasst ein stromaufwärtiges För dermittel, in welchem die Stapel in einer Querrichtung zu den Mantellinien der zuvor genannten zylindrischen Form fortbewegt werden, und ein stromabwärtiges Fördermittel, in welchem die Stapel in einer Parallelrichtung zu den Mantellinien fortbewegt werden oder umgekehrt, und ist gleichermaßen mit einer Übergabevorrichtung der in den Ansprüchen 1 bis 15 beanspruchten Art vorgesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden verschiedene Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung rein anhand nicht beschränkender Beispiele mit der Hilfe der beiliegenden Figuren dargestellt, in welchen:
1a eine schematische Draufsicht von oben auf eine Ausgestaltung einer Einrichtung zum Übergeben auf einer ihrer Kanten ruhender zylindrischer Stapel ofengebackener Produkte mit kleiner Dicke ist, welche eine Übergabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst;
1b eine schematische Draufsicht von oben auf eine andere Ausgestaltung einer Einrichtung zum Übergeben auf einer ihrer Kanten ruhender zylindrischer Stapel ofengebackener Produkte mit kleiner Dicke ist, welche eine Übergabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine schematische perspektivische Ansicht des Beförderungsmodus der Stapel entlang des stromaufwärtigen Fördermittels und des stromabwärtigen Fördermittels der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist;
3a, 4a, 5a, 6a und 3b, 4b, 5b, 6b jeweils schematische Darstellungen von oben und im Profil einer in verschiedenen Betriebsschritten dargestellten Übergabevorrichtung nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind;
7 eine schematische Profilansicht einer Greif- und Förderanordnung nach einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
8 eine perspektivische Ansicht der in 7 dargestellten Greifanordnung ist;
9a, 9b, 9c, 9d eine Betriebsabfolge des Positionierens einer Greifanordnung der in 7 und 8 dargestellten Art, bei der sie mit einem Stapel besetzt ist, des Freigebens des Stapels auf dem stromabwärtigen Fördermittel und des Fortbewegens der Greifanordnung zeigen;
10a, 10b im Profil und teilweise in Querschnittsansicht eine Anzahl von Einzelheiten einer Übergabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellen;
11 in Draufsicht von unten weitere Einzelheiten einer Übergabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
12a, 12b, 12c in einer schematischen Profilansicht Mittel zum Zurückhalten und Verschieben eines Stapels, welche nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf dem stromabwärtigen Fördermittel vorliegen, zeigen;
13 eine perspektivische Ansicht einer Greifanordnung nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
Genaue Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung
Mit Bezug zu 1a und 1b werden zwei Ausgestaltungen der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung zum Befördern auf einer ihrer Kanten ruhender zylindrischer Stapel von Nahrungsmittelprodukten mit kleiner Dicke dargestellt, umfassend ein stromaufwärtiges Fördermittel 1, in welchem die Stapel in einer Orthogonalrichtung a zu den Mantellinien des zylindrischen Stapels fortbewegt werden, ein stromabwärtiges Fördermittel 2, in welchem die Stapel in einer Parallelrichtung b zu den Mantellinien befördert werden, und eine kreisförmige Übergabevorrichtung zum Übergeben der Stapel von dem stromaufwärtigen Fördermittel 1 an das stromabwärtige Fördermittel 2.
2 stellt schematisch anhand eines Beispiels die räumliche Verschiebung der zylindrischen Stapel bezüglich ihrer Fortbewegungsrichtungen a und b in den zwei Fördermitteln 1, 2 dar.
Es ist anzumerken, dass in den beiliegenden Figuren identische Bezugszeichen identische Teile der Einrichtung und/oder der Übergabevorrichtung anzeigen.
Die in 1a, 1b dargestellte kreisförmige Übergabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest eine Greif- und Förderanordnung 3, welche in einer Umlaufbewegung c um eine erste Achse X zwischen einer Eingriffsposition A mit einem Stapel 4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b an einer Ausgabe vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 und einer Freigabeposition B des Stapels 4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b auf das stromabwärtige Fördermittel 2 umsetzt.
Insbesondere ist das stromaufwärtige Fördermittel 1 in der Ausgestaltung von 1a mit Bezug zu einer Anlage für die Produktion von Biskuitpaketen mit Seitenführungen 10 vorgesehen, in welchen die "hochkant" gestellten zylindrischen Stapel von Biskuits 4a, 4b durch Gleiten Dank (nicht dargestellter) bekannter Mittel in einer im Wesentlichen Orthogonalrichtung a zu den Mantellinien jedes Stapels 4a, 4b und daher orthogonal zur Achse Y-Y jedes Stapels (siehe 2) fortbewegt werden.
Das stromabwärtige Fördermittel 2 ist rechtwinklig zum stromaufwärtigen Fördermittel 1 eingesetzt und mit Mitteln 9, insbesondere Stützfingern, zum Versetzen der vom Fördermittel 1 kommenden zuvor genannten Stapel 5a, 5b in der im Wesentlichen Parallelrichtung b zu den Mantellinien der Stapel 5a, 5b und daher zu ihrer Achse Y-Y (2) versehen. Die Richtungen a und b sind daher zueinander orthogonal.
Zwischen den Fördermitteln 1 und 2 befindet sich zum Zusammenwirken eine kreisförmige Übergabevorrichtung, welche zumindest eine Greifanordnung 3 umfasst, welche wie ein zylindrischer Käfig geformt ist und eingreifen und zumindest an zwei Seiten jedes Stapels zurückhalten kann. Die Greifanordnung 3 ist in einer Umlaufbewegung c um eine Achse X beweglich, welche im Wesentlichen sowohl zur Richtung a als auch zur Richtung b orthogonal ist, entlang welcher die Stapel 4a, 4b, 5a, 5b jeweils durch die Fördermittel 1 und 2 zum Fortbewegen veranlasst werden. Insbesondere ist die Greifanordnung 3, wie oben erwähnt, zwischen einer Eingriffsposition A mit dem Stapel 4a, 4b, welcher durch Fortbewegen vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 ankommt, und einer Freigabeposition B auf das stromabwärtige Fördermittel 2 beweglich. Die Anordnung 3 kann überdies in der besonderen dargestellten Ausgestaltung einer Rotationsbewegung d und einer sich dem Stapel entweder nähernden oder fortbewegenden Versetzungsbewegung bezüglich einer eigenen Achse unterworfen werden, wie im Folgenden näher erläutert wird.
Die in 1a dargestellte Übergabevorrichtung umfasst überdies eine zwischen die zwei Fördermittel 1 und 2 eingesetzte Gleitfläche 6, auf welcher die durch die Greifanordnung 3 zurückgehaltenen und in Bewegung gesetzten Stapel vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 zum stromabwärtigen Fördermittel 2 gezogen werden.
Die in 1b dargestellte Einrichtung ist derjenigen der 1a ähnlich, außer dass das stromaufwärtige Fördermittel 1 und das stromabwärtige Fördermittel 2 gemäß eines spitzen Winkels, nämlich eines Winkels von etwa 45°, einander benachbart positioniert sind und folglich die Fortbewegungsrichtungen a und b', welche die Fördermittel 1 und 2 den Stapeln 4a, 4b, 5a, 5b jeweils auferlegen, gegenseitig aufeinander treffen.
Mit dieser geometrischen Anordnung der Fördermittel 1, 2 könnte die Rotation der Greifanordnung 3 um eine eigene Achse in der in 1a angezeigten Richtung d für die mit ihrer eigenen Achse Y-Y (siehe 2) parallel zur Richtung b' auf das stromabwärtige Fördermittel 2 zu setzenden Stapel nicht länger nötig sein. In diesem Fall wäre die Greifanordnung 3 so ausgebildet, dass sie in einer Umlaufbewegung c um die Achse X umsetzt und möglicherweise derart, dass sie entweder sich den Stapeln nähernd oder von diesen entfernend entlang einer eigenen Achse versetzt wird, aber nicht in der Lage wäre, um die letztere zu rotieren.
In der Ausgestaltung von 1b ist die Gleitfläche 7 überdies angemessen gemäß einer gekrümmten Form geformt, um es den Stapeln an der Ausgabe vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 in der Position A zu ermöglichen, wirksam auf das stromabwärtige Fördermittel 2 in der Position B übergeben zu werden.
Die Verwendung zumindest einer rotierenden Greifanordnung 3, welche in einer Umlaufbewegung c um eine Achse X zwischen einer Eingriffs- und Rückhalteposition A des an der Ausgabe vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 ankommenden Stapels von Produkten und einer Freigabeposition B auf das stromabwärtige Fördermittel 2 umsetzt, wobei die Fördermittel 1 und 2 verschiedene Fortbewegungsrichtungen der Stapel bezüglich der Mantellinien oder der Achse Y-Y der Stapel selbst darstellen, ermöglicht eine kinematische Entkopplung der zwei Fördermittel 1 und 2. Tatsächlich ist es durch Variieren des Bewegungsgesetzes, welchem die Greifanordnung unterworfen ist, und möglicherweise durch Verwenden einer Vielzahl hintereinander betriebener Greifanordnungen möglich, eine kontinuierliche, d. h. nicht unterbrochene, Beförderung der Stapel auf den zwei Fördermitteln 1, 2 zu erreichen, so dass die Laufrate der Einrichtung und ihre Produktivität erhöht wird. Die Möglichkeit, das Bewegungsgesetz der Greifanordnung 3 zu modifizieren, welches ein Bewegungsgesetz ungleichmäßiger Geschwindigkeit ist, wobei die Anordnung 3 Beschleunigungen und Verlangsamungen in ihrem Betriebszyklus unterworfen ist, ermöglicht ein extrem einfaches Kalibrieren der Einrichtung, d. h. eine optimale Synchronisation des Fortbewegungsabstands der Stapel auf dem Fördermittel 1 mit der Versetzungsgeschwindigkeit der Stapel selbst auf dem Fördermittel 2.
Des Weiteren ermöglicht die Verwendung einer Greifanordnung 3, welche zwischen den zwei Fördermitteln 1, 2 umsetzen kann, eine Minimierung der möglichen Einwirkungen der Stapel auf das stromabwärtige Fördermittel 2 und macht die Übergabe der Stapel vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 an das stromabwärtige Fördermittel 2 weniger störend.
3a, 4a, 5a, 6a und 3b, 4b, 5b, 6b zeigen in der Einrichtung der in 1a dargestellten Art, in welcher die Fortbewegungsrichtungen a, b der Stapel auf dem stromaufwärtigen Fördermittel 1 und dem stromabwärtigen Fördermittel 2 orthogonal sind, in einer schematischen Ansicht jeweils von oben und im Profil eine Übergabevorrichtung nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung während ihres Betriebs.
Die Übergabevorrichtung, welche zwischen ein stromaufwärtiges Fördermittel 1 und ein stromabwärtiges Fördermittel 2 wirksam eingesetzt ist, welche jeweils zur Übergabe der zylindrischen Stapel 4a, 5a, 5b in eine Orthogonal- a und Parallelrichtung b zu den Mantellinien der Stapel selbst bestimmt sind, umfasst drei Greifanordnungen 3a, 3b, 3c, welche entlang der äußeren Umrandung einer in der durch den Pfeil c angedeuteten Richtung um eine fixierte Achse X umsetzenden angetriebenen Scheibe 8 in drei Punkten mit gleichen Abständen getrennt voneinander festgehalten sind. Die Übergabevorrichtung umfasst des Weiteren eine untere Gleitfläche 6, entlang welcher die durch die Greifanordnungen 3a, 3b, 3c zurückgehaltenen Stapel durch das stromaufwärtige Fördermittel 1 zum stromabwärtigen Fördermittel 2 verschoben werden.
11 stellt in Draufsicht von unten ein Beispiel einer Ausgestaltung der Struktur der 3a–6a und 3b–6b dar, in welchem die drei Greifanordnungen 3a, 3b und 3c auf der angetriebenen Scheibe 8 in Punkten mit gleichen Abständen getrennt voneinander auf der äußeren Umrandung der Scheibe 8 selbst festgehalten sind. Die Scheibe 8 wird durch einen Motor 24 über ein Antriebsband 25 zum Übertragen der Bewegung zum Rotieren um einen sich entlang der zuvor genannten Umlaufachse X erstreckenden Stift 22 veranlasst. Der Motor 24, vorzugsweise ein bürstenloser elektrischer Motor, wird angemessen durch eine (nicht gezeigte) automatische Kontrollvorrichtung geregelt, welche der Scheibe 8 und daher den Greifanordnungen 3a, 3b und 3c jedes durch einen Betreiber eingestellte Bewegungsgesetz aufzwingen kann.
In der dargestellten Ausgestaltung sind die Greifanordnungen 3a, 3b, 3c überdies an der Scheibe 8 nicht nur derart festgehalten, dass sie eine Umlaufbewegung um die Achse X durchführen können, sondern auch so, dass sie jeweils um eine eigene Achse Z, Z', Z'' rotieren können und unter Wegbewegung von oder Annäherung zu der Scheibe 8 jeweils entlang der jeweiligen Achse Z, Z', Z'' versetzt werden können. Die drei Achsen Z, Z', Z'' in der Ausgestaltung von 3a–6a und 3b–6b sind parallel zur Achse X und daher auch parallel zueinander und erstrecken sich in einer senkrechten Richtung zu den Fortbewegungsrichtungen a, b der Fördermittel 1 und 2.
Die Greifanordnungen 3a, 3b, 3c werden daher durch (nicht dargestellte) Steuermittel zum Rotieren und Verschieben entlang der jeweiligen Achsen Z, Z', Z'' veranlasst, welche gemäß der durch die angetriebene Scheibe 8 und daher durch jede Greifanordnung angenommenen Winkelposition die Rotation und/oder Verschiebung in Annäherung an/Wegbewegung von der Scheibe 8 jeder Anordnung 3a, 3b und 3c regulieren.
Im Einzelnen können die Steuermittel für die Verschiebung entlang der Achsen Z, Z', Z'', z. B. bezüglich der Scheibe 8 befestigte, Nocken oder geformte Flächen umfassen, welche von einem in jeder Greifanordnung 3a, 3b, 3c integrierten Stößel bedeckt sind. Die Nocken oder geformten Flächen sind daher dafür bestimmt, eine Vielzahl von Pfaden zu definieren, welchen jede Anordnung 3a, 3b, 3c entlang einer eigenen Achse Z, Z', Z'' während jedem Rotationszyklus der Scheibe 8 folgt.
Die Steuermittel können gleichermaßen, wie in der Ausgestaltung von 3a–6a und 3b–6b, eine Vorrichtung (oder Mittel) zum Synchronisieren der Umlaufbewegung jeder Greifanordnung 3a, 3b, 3c um die Achse X mit der Rotationsbewegung um die jeweiligen Achsen Z, Z', Z'' umfassen, um die Stapel zu ziehen und dabei die Achse Y-Y oder die Mantellinien jeden zy lindrischen Stapels immer während des Versetzens vom Fördermittel 1 zum Fördermittel 2 parallel zu sich selbst zu halten. Die zuvor genannte (nicht dargestellte) Synchronisationsvorrichtung – welche z. B. mit der Scheibe 8 verbundene verzahnte Gangräder umfassen kann, um in Gänge einzugreifen, welche in jeder Anordnung 3a, 3b, 3c integriert sind – kann in anderen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, wie z. B. der in 1b dargestellten, nicht vorliegen oder so wirken, dass sie die absolute Position der Achse Y-Y und damit der Mantellinien jedes Stapels während der Übergabe variiert.
Der in 3a, 4a, 5a, 6a und 3b, 4b, 5b, 6b dargestellte Betrieb der Übergabevorrichtung, welcher einen Arbeitsablauf der Übergabevorrichtung darstellt, wird im Folgenden beschrieben.
In der in 3a und 3b darstellten Betriebsposition hat die Greifanordnung 3a gerade den Stapel 5b auf dem stromabwärtigen Fördermittel 2 freigegeben, während die Anordnung 3c auf dem Rückweg ist und die Anordnung 3b gerade an einem Stapel 5a angreift, welcher an der Ausgabe vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 liegt. Wie in 3b zu sehen ist, ist die Greifanordnung 3a, obwohl sie noch in einer gesenkten Position (d. h. von der Scheibe 8 beabstandet) ist, nicht mit dem Stapel 5b besetzt, und letzter wird mit Fingern 9 des Fördermittels 2 in einer Parallelrichtung zu seinen Mantellinien befördert. Die Greifanordnung 3c ist hingegen in ihrer angehobenen Position näher an der Scheibe 8, während die Greifanordnung 3b zum Fallen in Richtung der Stapel 5a, 4a veranlasst wird, welche durch das stromaufwärtige Fördermittel 1 in einer Querrichtung, in diesem Fall orthogonal, zu ihren Mantellinien befördert werden und in Seitenführungen 10 zurückgehalten werden.
In der nachfolgenden in 4a und 4b dargestellten Betriebsposition rotiert die Greifanordnung 3a unter Wegbewegung vom Fördermittel 2 und wird vom Steuermittel beim Annähern an die Scheibe 8 zum Aufsteigen gedrückt. Die Greifanordnung 3b hingegen ist nun komplett niedergelassen und greift, während sie zurückgehalten wird, in den Stapel 5a ein, welchen das Fördermittel 1 zur Ausgabe befördert hat. Die Greifanordnung 3c ist noch auf ihrem Rückweg und befindet sich in einer angehobenen Position bezüglich des Fördermittels 1.
In der nachfolgenden Position, welche in 5a und 5b dargestellt ist, befindet sich die Greifanordnung 3a bei ihrer Rückwärtsbewegung in einer angehobenen Position, d. h. beim Annähern an die Scheibe 8, während die Anordnung 3c, welche jetzt in der Nähe des stromaufwärtigen Fördermittels 1 angekommen ist, sich abzusenken beginnt. Währenddessen zieht die Greifanordnung 3b den Stapel 5a auf die Gleitfläche 6 in Richtung des stromabwärtigen Fördermittels 2.
Der Stapel 5a wird durch die Greifanordnung 3b auf das Fördermittel 2 innerhalb eines durch zwei Verbindungsfinger 9 definierten Sitzes freigegeben, einer an der Vorder- und der andere an der Rückseite des Stapels 5a selbst. Die Struktur und Versetzung der verbundenen Finger wird im Detail in der Abfolge mit Bezug zu 12a–12c betrachtet.
6a und 6b zeigen den nächsten Schritt, in welchem die Greifanordnung 3b nun den Stapel 5a auf dem Fördermittel 2 freigegeben hat und ihren Rückweg beginnt; die Anordnung 3a in der angehobenen Position ist noch vom Fördermittel 1 entfernt, während die Anordnung 3c abgesenkt ist, um am nächsten Stapel 4a an der Ausgabe des Fördermittels 1 anzugreifen. Der Stapel 5a wird nun fest zurückgehalten und durch ein Paar Finger 9 in einer Parallelrichtung zu seinen Mantellinien bewegt.
10a ist eine Querschnittsansicht nach einer besonderen Ausgestaltung der in 3a–6a und 3b–6b beschriebenen technischen Eigenschaften der um eine Achse X auf einem Stift oder Schaft 22 rotierenden angetriebenen Scheibe 8, an welcher eine (nicht dargestellte) Greifanordnung 3 derart festgehalten ist, dass sie bezüglich einer eigenen Achse Z rotieren und gleiten kann. Insbesondere ist die Greifanordnung 3 mittels einer Nabe 15 mit einer Stange 19 verbunden, welche in einen an der äußeren Umrandung der Scheibe 8 hergestellten Sitz eingreift. Die Stange 19 endet mit einem Ende 20, welche als Stößel innerhalb einer wie eine Nocke 21 geformten, bezüglich der Scheibe 8 befestigten und angepassten Führung oder Fläche arbeitet, um gemäß der von der Greifanordnung 3 und daher vom Stößel 20 angenommenen Winkelposition eine geradlinige Bewegung des Anhebens und Absenkens der Greifanordnung selbst bezüglich der Fördermittel 1 und 2 zu ermöglichen.
7 und 8 zeigen im größeren Detail eine besondere Greifanordnung 3, welche in den oben beschriebenen Ausgestaltungen verwendet werden kann, und welche Stapel 5 von Produkten zurückhalten und freigeben kann. Die Greifanordnung 3 ist in 7 während des Schritts der Übergabe eines Stapels 5 auf das stromabwärtige Fördermittel 2 vor dessen Loslassen vom Stapel 5 dargestellt. In 7 können daher ein Rückhaltefinger 9 und zwei Seitenführungen 11a, 11b des Fördermittels 2 in einer Vorderansicht betrachtet werden, während ein Stapel 5 von auf ihren eigenen Kanten ruhenden Biskuits auf eine Gleitebene des Fördermittels 2 selbst übergeben wird.
Die dargestellte Greifanordnung 3 weist eine käfigartige Struktur auf, welche mit einem offenen Bodenabschnitt 101 versehen ist, in welchem ein Stapel 5 von Biskuits aufgenommen sein kann und durch gekrümmte Seitenstäbe 16b und 18 definierte Seitenabschnitte, welche zum Halten des Stapels 5 bestimmt sind, um zu verhindern, dass letzterer möglicherweise den Zusammenhalt während des Übergabevorgangs verliert.
Genauer ist der gekrümmte Seitenstab 16b in zwei an einem Grundabschnitt 14 befestigte Ständer 16a integriert, welcher wiederum mittels einer Nabe 15 und einer Stange 19 (nicht dargestellt) an der angetriebenen Scheibe 8 festgehalten ist. Der gekrümmte Seitenstab 18, welcher, wenn er im Eingriff mit dem Stapel 5 ist, sich entlang drei zu letzterem benachbarter Seiten erstreckt, ist hingegen in die Arme 17 integriert, welche am Grundabschnitt 14 mittels eines Scharniers festgehalten sind, welcher einen L-förmigen Hebel 13c und ein abklappbares mit den Klammern 13a, 13b vorgesehenes Parallelogramm umfasst. Die Arme 17 sind gleichermaßen mit einem Schieber 12 verbunden, welcher mit einem geeigneten zum Eingriff mit einer geformten Fläche bezüglich der Rotationsbewegung der Anordnung 3 bestimmten Stößelelement vorgesehen ist, und die sich bezüglich der Ständer 16a relativ voneinander wegbewegenden oder annähernden Arme 17 betätigt.
Folglich betätigt der Schieber 12 während der Umlaufbewegung der Anordnung 3 um die Achse X in einem Punkt, der zu vorgegebenen mit der Anordnung 3 selbst erreichten Winkelpositionen korrespondiert, durch relatives Öffnen und Schließen den Haltestab 18 und den Stab 16b, um jeweils den Stapel von Biskuits 5 freizugeben und zurückzuhalten.
Die Verwendung eines Käfigs in der Greifanordnung 3, welcher nur zwei nicht benachbarte Seiten jedes an eine Gleitfläche 6, 7 gekoppelten Stapels 5 zurückhalten kann, welche möglicherweise mit Seitenrückhalteführungen vorgesehen sind, ist eine weitere (nicht dargestellte) Ausgestaltung des besonderen Aspekts der vorliegenden Erfindung.
Die Anwendung einiger oben mit Bezug zu 7 und 8 beschriebener technischer Lösungen ist schematisch in 10b gezeigt. 10b stellt in dem gleichen Abschnitt, wie dem in 10a dargestellten, eine Greifanordnung 3 in einer Umlaufbewegung um einen Stift 22 der Scheibe 8 dar. 10b stellt gleichermaßen einen Führungsblock 23 mit einer geformten Fläche dar, auf welchem das Stößelelement des Schiebers 12 der Greifanordnung 3 während seiner Umlaufbewegung um die Achse X gleiten kann. Der Führungsblock 23 ist bezüglich der Scheibe 8 befestigt und ist angepasst, um den Antrieb des Schiebers 12 gemäß des durch die Greifanordnung 3 erreichten Rotationswinkels zu ermöglichen, um sich wegzubewegen und/oder die Aufnahmestäbe 16b und 18 der Anordnung 3 während jedes Betriebszyklus näher zusammenzubringen.
9a–9d stellen nachfolgende Schritte des Betriebs einer Greifanordnung 3 der mit Bezug zu 7 und 8 beschriebenen Art während der Schritte der Freigabe eines Stapels 5 auf dem stromabwärtigen Fördermittel 2 dar. Die nachfolgenden Freigabeschritte korrespondieren offensichtlich zu nachfolgenden Winkelpositionen, welche durch die Anordnung 3 in ihrer mit der Scheibe 8 integrierten Umlaufbewegung um die Achse X angenommen werden. In den verschiedenen durch die Anordnung 3 erreichten Winkelpositionen wird der Schieber 12, wie oben beschrieben, jeweils beim Öffnen oder Schließen die Arme 17 und den Stab 18 bezüglich der Ständer 16a und des Stabs 16b schieben oder ziehen.
9a zeigt insbesondere den letzten Schritt des Ziehens eines Stapels 5 auf das Fördermittel 2. Der Stapel 5 wird noch durch den durch die Stäbe 18 und 16b der Greifanordnung 3 definierten Käfig zurückgehalten und wird auf die Gleitflä che des Fördermittels 2 unmittelbar stromabwärts eines zum Bewegen des Stapels 5 in einer Parallelrichtung zu den Mantellinien des letzteren bestimmten Unterstützungsfingers 9 versetzt. Der Schieber 12 hält das Schließen der Arme 17 bezüglich der Ständer 16a zurück.
9b stellt den nachfolgenden Freigabeschritt des Stapels 5 dar, in welchem der Schieber 12 auf das Scharnier 13a, 13b, 13c (siehe 7) zum Zurückhalten der Arme 17 derart wirkt, dass sie unter Fortbewegung von den Ständern 16a angehoben werden und daher ein Loslösen der Greifanordnung 3 vom Stapel 5 ermöglichen. Die Anordnung 3 ist, wie auch in dem in der vorherigen 9a gezeigten Schritt, in einer niedergelassenen Position, d. h. benachbart zum Stapel 5 und dem Fördermittel 2.
Im nächsten, in 9c dargestellten Schritt wird die nun vom Stapel 5 losgelöste Anordnung 3 zum Anheben veranlasst, d. h. zum Wegbewegen vom Fördermittel 2 in Richtung der Scheibe 8, obgleich die Arme 17 in einer bezüglich der Ständer 16a geöffneten Stellung beibehalten werden. Der Stapel 5 wird nun durch die Führungen 11a, 11b (siehe 7) seitlich zurückgehalten und wird durch die Finger 9 des Fördermittels 2 unterstützt und geschoben, um sich in einer Parallelrichtung zu seinen Mantellinien (übereinstimmend mit seiner Längsachse) fortzubewegen.
9d zeigt einen Schritt des Betriebszyklus, in welchem sich die Anordnung 3 im Verlauf ihres Rückwegs in einer angehobenen Position befindet, d. h. vom Fördermittel 2 in Richtung der Scheibe 8 wegbewegt, und der Stapel 5 wird durch das Fördermittel 2 zum Fortbewegen gebracht. Der Schieber 12 hält die Arme 17 nicht länger in einer Offenstellung bezüglich der Ständer 16a zurück, um die Außenmaße der Anordnung 3 bei ihrem Rückweg zu reduzieren. Der Schieber 12 wird die Arme 17 in ihrer Bewegung des Wegbewegens von den Ständern 16a während des Eingriffsschritts der Anordnung 3 (z. B. in 6a, 6b dargestellt) mit einem nachfolgenden Stapel an der Ausgabe vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 wieder öffnen können, und wird dann die Arme 17 in ihrer Annäherungsbewegung an die Ständer 16a im nachfolgenden Übergabeschritt (z. B. in 4a und 4b dargestellt) des Stapels vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 an das stromabwärtige Fördermittel 2 schließen. Auf diese Schritte folgen die in 9a–9d dargestellten Schritte.
Anderenfalls werden die Arme 17 und die Ständer 16a auch während des Eingriffsschritts der Greifanordnung 3 mit einem Stapel an der Ausgabe vom stromaufwärtigen Fördermittel 1 zueinander offen bleiben, und der Stapel an der Ausgabe wird von den Stäben 16b und 18 während des Absenkens der Anordnung 3 umgeben sein.
Eine weitere vereinfachte Ausgestaltung der in einer Übergabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Greifanordnungen ist in 13 gezeigt.
Insbesondere weist die Greifanordnung 103 analog zu der zuvor mit dem Bezugszeichen 3 z. B. in 8 angezeigten eine Käfigstruktur mit einem offenen Bodenabschnitt 101 auf, innerhalb welcher ein zylindrischer Stapel 6 von auf ihrer Kante angeordneten Biskuits untergebracht und gehalten sein kann. Die Käfigstruktur der Anordnung 103 umfasst einen hinteren Stab 116 zum Anschieben des zylindrischen Stapels, einen vorderen Stab 117 zum Halten und einen oberen Stab 110, welcher starr an eine mit einer Nabe 115 zum Verbinden mit der angetriebenen Scheibe 8 ausgestattete Struktur festgehalten ist.
Der hintere Stab 116 und der vordere Stab 117 sind zueinander parallel, und im Gegensatz zu der in 8 angezeigten Aus gestaltung sind sie während des Betriebs der Übergabeeinheit bezüglich einander nicht beweglich. Überdies sind die Stäbe 116, 117 an den zwei Seitenplatten 118a, 118b befestigt, welche diese Stäbe 116, 117 am oberen Stab 110 festhalten und welche gleichzeitig als Seitenhalteelemente für den zylindrischen Stapel wirken.
Der Abstand zwischen den Stäben 116 und 117, welcher das Ausmaß in einer orthogonalen Richtung zu der Achse des zylindrischen Stapels 5 des offenen Bodenabschnitts 101 zum Aufnehmen des zylindrischen Stapels definiert, kann einfach vor Beginn des Verfahrens angepasst werden.
Die Verwendung einer Greifanordnung 103, in welcher keine beweglichen Arme zum Halten des zu bearbeitenden zylindrischen Stapels vorliegen, obwohl eine sorgfältige Kalibrierung des Abstands zwischen den Stäben 116 und 117 vor Beginn jedes Betriebszyklus erforderlich ist, hat sich als besonders effizient erwiesen, da sie die Reduzierung der strukurellen Komplexität der Greifanordnung und die zum Gewähren des zu ihrer Funktion nötigen Bewegungsgesetzes erforderlichen kinematischen Bewegungen erlaubt, so dass sich die Verlässlichkeit erhöht.
Überdies erlaubt die Vereinfachung der Greifanordnung beachtliche Einsparungen in der Produktion von Greifanordnungen und daher der eigentlichen Übergabevorrichtung.
Daher umfasst der Betriebszyklus jeder Greifanordnung 3 oder 3a, 3b, 3c, welcher ein Verfahren nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung definiert, die folgenden Schritte (mit Bezug zu 1 bis 9d):

– Übernehmen eines zylindrischen Stapels 4, 4a, 4b, welcher zum Fortbewegen in einer Orthogonalrichtung a zu seinen Man tellinien (oder zu seiner Achse Y-Y) hergestellt ist, in einer zur Ausgabeposition A der Stapel korrespondierenden Position von der stromaufwärtigen Übergabevorrichtung 1;
– Umsetzen der den zuvor eingegriffenen Stapel 4, 4a, 4b zurückhaltenden Greifanordnung 3, 3a, 3b, 3c in einer Umlaufbewegung c um eine erste Achse X zwischen der Ausgabeposition A des stromaufwärtigen Fördermittels 1 und der Einführposition B auf das stromabwärtige Fördermittel 2;
– Freigeben des Stapels 4, 4a, 4c in der Einführposition B auf dem stromabwärtigen Fördermittel 2, welches den zylindrischen Stapel 4, 4a, 4c in einer Parallelrichtung b zu seinen Mantellinien befördert; und
– Beenden der eigenen Umlaufbewegung c um die Achse X durch einen Rückweg ohne in irgendeinen Stapel 4, 4a, 4b einzugreifen.

In den besonderen in 3a–9d dargestellten Ausgestaltungen gehen dem Eingriffsschritt mit einem Stapel 4a, 4b, 5a an der Ausgabe des stromaufwärtigen Fördermittels 1 für jede Greifanordnung 3a, 3b, 3c die Schritte des Anhebens der Greifanordnung bezüglich des Fördermittels 1 selbst, der Winkelversetzung um die Achse X (Umlaufbewegung) bis sie in der Nähe des Stapels 5a an der Ausgabe des Fördermittels 1 ankommt, und das nachfolgende Niederlassen bis sie den Stapel 5a an der Ausgabe innerhalb des durch die Ständer 16a, die Arme 17 und die Seitenstäbe 18 und 16b definierten Käfigs zurückhält, voraus.
Der Rotationsschritt der Greifanordnung 3a, 3b oder 3c während des Zurückhaltens des Stapels 5a findet entlang einer Gleitfläche 6 statt und sieht einen Schritt vor, in welchem die Umlaufbewegung c um die Achse X mit der Rotationsbewegung der Greifanordnung um ihre eigene Achse Z, Z' oder Z'' synchronisiert ist, um die Mantellinien des Stapels 5a während der Übergabebewegung vom Fördermittel 1 an das Fördermittel 2 immer parallel zu sich selbst zu halten.
Schließlich sieht der Freigabeschritt des Stapels 5a in einer zur Position B korrespondierenden Position auf dem stromabwärtigen Fördermittel 2 den Schritt des Öffnens des die Greifanordnung 3a, 3b oder 3c zurückhaltenden Käfigs mittels einer relativen Wegbewegung zwischen den Armen 17 und den Ständern 16 und daher einer relativen Wegbewegung zwischen dem gekrümmten Stab 18 und dem Stab 16 und den Schritt des nachfolgenden Anhebens der sich vom Fördermittel 2 wegbewegenden Greifanordnung entlang ihrer eigenen Achse Z, Z', Z'' und den Schritt des gleichzeitigen Umlaufs c um die Umlaufachse X zum Beginnen des nächsten Schritts des Rückwegs vor.
Der Schritt des Rückwegs jeder Greifanordnung 3a, 3b, 3c sieht wie oben beschrieben vor, dass die Greifanordnung im Durchgang von der Position B auf dem stromabwärtigen Fördermittel 2 zur Position A auf dem stromaufwärtigen Fördermittel 1 keinen Stapel zurückhalten wird, so dass letzterer im Eingriff ist.
Mit Bezug zu 12a–12c wird nun eine Einrichtung gemäß eines bevorzugten Aspekts der vorliegenden Erfindung beschrieben, in welcher die Anpassung des stromabwärtigen Fördermittels 2 vorteilhaft eine geeignete Regulierung der Sitze zum Fortbewegen der Stapel ermöglicht und daher eine schnelle Anpassungsfähigkeit an mögliche neue Produktionsbedingungen.
Das in 12a–12c dargestellte stromabwärtige Fördermittel 2 umfasst, wie bereits oben erwähnt, eine Reihe von Sitzen, innerhalb derer die zylindrischen Stapel 5 aufgenommen sind, deren Mantellinien im Wesentlichen parallel zur Fortbewe gungsrichtung b des Fördermittels sind. Jeder Sitz ist durch ein Paar von Fingern oder Ablenkplatten definiert, sowohl eine rückseitige 27 als auch eine vorderseitige 30 – zuvor ohne eine Unterscheidung zu treffen durch das Bezugszeichen 9 gekennzeichnet –, welche bei geeignetem Betrieb, z. B. durch (nicht dargestellte) Antriebsketten, die Fortbewegung jedes Stapels 5 auf einer Schiebefläche 26 vorsehen. Der Vorderfinger 30 jedes Sitzes übt überdies eine Axialschubwirkung auf die Grundfläche des im Sitz aufgenommenen zylindrischen Stapels 5 auf, um das Zusammenhalten des Stapels 5 selbst während des Beförderungsvorgangs zu unterstützen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Fördermittels 2 sind alle Rückfinger 27 der Sitze des Fördermittels 2 an einer (nicht gezeigten) ersten Antriebskette festgehalten, und alle die Vorderfinger 30 sind mit einer (ebenfalls nicht gezeigten) zweiten Antriebskette anpassbar, getrennt von der ersten Kette verbunden. Die Anpassung einer Kette bezüglich der anderen, d. h. das gegenseitige räumliche Versetzen der zwei Ketten, welches die relative Variation des Abstands zwischen den Rückfingern 27 und den Vorderfingern 30 ermöglicht, ermöglicht eine einfache und schnelle Modifizierung der Länge der Sitze, innerhalb welcher die Stapel 5 zum Anpassen des Fördermittels 2 an mögliche Variationen der Ausmaße der Stapel 5 untergebracht sind.
In der dargestellten Ausgestaltung sind die Vorderfinger 30 überdies elastisch an einem Nockenelement 29 festgehalten, welches wiederum drehbar auf einer (nicht dargestellten) Antriebskette gelagert ist, um auf jedem Stapel 5 aufzuliegen. Jedes Nockenelement 29 ist zum Eingriff mit einer Kontrastfläche 28 geformt, welche bezüglich der Bewegung der Fortbewegung des Elements 29 und daher des korrespondierenden Fingers 30 befestigt ist. Die Kontrastfläche 28 veranlasst das Element 29 und den Finger 30 bezüglich der Ebene 26 zu rotieren.
Der Vorderfinger 30 jedes Sitzes, welcher unterhalb der Zugebene 26 vor dem Ankommen in einer zur Kontrastfläche 28 korrespondierenden Position geneigt ist, wird zum Rotieren im Eingriff mit einer Grundfläche des zylindrischen Stapels 5 durch die Rotation des Elements 29 veranlasst, wenn das letztere in Kontakt mit der Kontrastfläche 28 kommt.
Genauer wird der Vorderfinger 30 während des Betriebs des Fördermittels 2 zum Fortbewegen in eine unterhalb der Ebene 26 geneigte Position gebracht, bis der Stapel 5, welcher den durch den Vorderfinger 30 und durch den Rückfinger 27 definierten Sitz besetzen soll, durch die Greifanordnung 3 auf das Fördermittel 2 übergeben worden ist (12a).
Nach Freigabe des Stapels 5 auf dem Fördermittel 2 betätigt die Kontrastfläche 28, welche geeignet zum Inkontaktbringen mit dem Profil des Elements 29 eingesetzt ist, sofort nach der Freigabe des Stapels 5 das Nockenelement 29 in einer ersten Rotation, welches den über die Ebene 26 vorspringenden Finger 30 zum Umsetzen veranlasst, so dass er mit der vorderen Grundfläche des zylindrischen Stapels 5 in Eingriff steht (12b).
Die weitere Fortbewegung des durch den Rückfinger 27 geschobenen und durch den Vorderfinger 30 zurückgehaltenen Stapels 5 verursacht Dank elastischer Schubmittel eine weitere Rotation des Elements 29, welches nicht länger mit der Kontrastfläche 28 in Eingriff steht, so dass der Vorderfinger 30 auf der Grundfläche des zylindrischen Stapels 5 (12c) aufliegt und einen leichten Druck darauf ausübt.
Geeignete (nicht dargestellte) Mittel zum Beenden des Fortbewegens jedes Stapels 5 auf das stromabwärtige Fördermittel 2 werden das Element 29 und den Finger 30 zum Weiterrotieren veranlassen, um sich selbst wieder in die in 12a dargestellte Position zu bringen, d. h. mit dem Finger 30 unterhalb der Ebene 26 geneigt.
Die Rotation des Vorderfingers 30 von einer verborgenen Position in eine Eingriffsposition mit jedem Stapel 5 ist insbesondere während des Freigabeschritts des Stapels 5 nützlich. Tatsächlich verhindert die Rotation, dass der Finger 30 die Übergabe und Freigabe jedes Stapels 5 durch die Greifanordnung 3 behindern kann, und ermöglicht eine bestimmte Toleranz in der relativen Versetzung jedes Stapels bezüglich der auf dem Fördermittel 2 bereitgestellten Sitze, wobei die Toleranz dann durch die Eingriffsbewegung des Fingers 30 auf der Vordergrundfläche jedes zylindrischen Stapels 5 aufgehoben wird. Die zwei nachfolgenden Rotationen des Elements 29 ermöglichen überdies eine nicht zu heftige Einwirkung des Fingers 30 auf die Grundfläche jedes Stapels 5.

Claims

Übergabevorrichtung zum Übergeben von Stapeln (4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b) mit zylindrischer Außenform, deren Produkte auf einer ihrer Kanten ruhen, zwischen einem stromaufwärtigen Fördermittel (1) zum Fortbewegen der Stapel in einer Querrichtung (a) zu den Mantellinien der zylindrischen Form und einem stromabwärtigen Fördermittel (2) zum Fortbewegen der Stapel in einer Parallelrichtung (b) zur Mantellinie der zylindrischen Form, oder umgekehrt, wobei die Übergabevorrichtung zumindest eine Anordnung (3) zum Greifen und Befördern jedes Stapels umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Greifanordnung gemäß einer Umlaufbewegung (c) um eine erste Achse (X) zwischen einer Eingriffsposition (A) mit dem Stapel in einem einem Ausgabeende des vorgeschalteten Fördermittels (1) entsprechenden Punkt und einer Freigabeposition (B) des Stapels auf das nachgeschaltete Fördermittel (2) umsetzt, und dadurch, dass sie Motormittel (24) zum Antreiben der zumindest einen Greifanordnung gemäß eines Bewegungsgesetzes ungleichmäßiger Geschwindigkeit umfasst.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (X) im Wesentlichen orthogonal zu den Quer- (a) und Parallelrichtungen (b) der Mantellinien ist.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrichtung (a) und die Parallelrichtung (b) bezüglich der Mantellinien aufeinander treffen.
Übergabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verbindungsfläche (6, 7) umfasst, welche zwischen dem stromaufwärtigen Fördermittel (1) und dem stromabwärtigen Fördermittel (2) zum Gleiten jedes Produktstapels während des Verschiebens zwischen der Eingriffsposition (A) und der Freigabeposition (B) angeordnet ist.
Übergabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Greifanordnung entlang einer zweiten Achse (Z) gleiten kann, welche im Wesentlichen auf die Querrichtung (a) und die Parallelrichtung (b) bezüglich der Mantellinien trifft.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Steuern des Gleitens der zumindest einen Greifanordnung in den zwei Richtungssinnen entlang der zweiten Achse (Z) gemäß der durch die Greifanordnung in ihrer Umlaufbewegung (c) angenommenen Winkelposition umfasst.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Steuern des Gleitens zumindest eine bezüglich der Greifanordnung befestigte geformte Fläche (23) umfassen, wobei die Fläche so ausgebildet ist, dass sie von einem Stößel, welcher in die zumindest eine Greifanordnung integriert ist, durchquert wird.
Übergabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Greifanordnung gleichermaßen einer Rotationsbewegung (d) um eine eigene Achse (Z) ausgesetzt ist, welche im Wesentlichen parallel zur ersten Achse (X) ist.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 8, in welcher die zweite Achse und die eigene Achse, um welche die Rotationsbewegung erfolgt, übereinstimmen.
Übergabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Greifanordnung in einem Zwangspunkt entlang der äußeren Umrandung einer angetriebenen Scheibe (8) montiert ist.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von Greifanordnungen (3g, 3b, 3c) umfasst, welche derart montiert sind, dass sie entlang der äußeren Umrandung der angetriebenen Scheibe (8) mit gleichen Abständen getrennt voneinander angeordnet sind.
Übergabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Greifanordnung eine Zylinderkäfigstruktur zum Zurückhalten jedes Stapels entlang zumindest zwei seiner Seiten umfasst.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkäfig zumindest einen Abschnitt mit offenem Boden (101) und zumindest einen Stoß oder einen seitlichen Haltestab (18), welcher bezüglich der weiteren Stöße beweglich ist, umfasst, und dadurch, dass die zumindest eine Greifanordnung Mittel (12, 13a, 13b, 13c) zum Verschieben des Stoßes oder beweglichen Seitenstabs gemäß der durch die zumindest eine Greifanordnung in ihrer Umlaufbewegung (c) angenommenen Winkelposition umfasst.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Synchronisationsmittel der Rotationsbewegung (d) und der Umlaufbewegung (c) der zumindest einen Greifanordnung umfasst.
Einrichtung zum Befördern von Stapeln (4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b) mit zylindrischer Außenform, deren Produkte auf einer ihrer Kanten ruhen, umfassend ein stromaufwärtiges Fördermittel (1), in welchem die Stapel zum Fortbewegen in einer Querrichtung (a) zu den Mantellinien der zylindrischen Form veranlasst werden, und ein stromabwärtiges Fördermittel (2), in welchem die Stapel zum Fortbewegen in einer Parallelrichtung (b) zu den Mantellinien der zylindrischen Form veranlasst werden, oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Übergabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das stromabwärtige Fördermittel (2) Sitze zum Unterbringen jedes Stapels in einer Parallelrichtung zu den Mantellinien der zylindrischen Form umfasst, wobei jeder Sitz durch eine Vorderablenkplatte oder einen Finger (30) und durch eine Rückablenkplatte oder einen Finger (27) begrenzt ist.
Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine (30) der Vorder- oder Rückablenkplatten oder Finger (27, 30), welche einen Sitz definieren, bezüglich der anderen (27) der Rück- oder Vorderablenkplatten oder Finger (27, 30) unabhängig versetzt werden können, um die Länge des Sitzes zu variieren.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderfinger (30) oder die Rückfinger (27) rotierbar mit einer Förderkette zwischen einer angehobenen Anordnung zum Definieren des Sitzes und einer abgesenkten Anordnung elastisch verbunden sind.
Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (28, 29) zum Rotieren der Finger umfasst, welche elastisch an die Förderkette zwischen den zwei Anordnungen, nämlich der angehobenen und der abgesenkten gemäß der Position der Finger bezüglich des stromabwärtigen Fördermittels (2) gezwungenen sind.
Verfahren zum Übergeben von Stapeln (4, 4a, 4b, 5a, 5b) mit zylindrischer Außenform, deren Produkte auf einer ihrer Kanten ruhen, von einem stromaufwärtigen Fördermittel (1) zum Fortbewegen der Stapel in einer Querrichtung (a) der Mantellinien der zylindrischen Form an ein stromabwärtiges Fördermittel (2) zum Fortbewegen der Stapel in einer Parallelrichtung (b) der Mantellinien der zylindrischen Form, oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Eingreifen in jeden Stapel, im Wesentlichen in der Ausgabeposition (A) des stromaufwärtigen Fördermittels mittels einer Greif- und Förderanordnung (3); – Umsetzen der mit einem Stapel besetzten Greifanordnung (3) in einer Umlaufbewegung (c) um eine erste Achse (X) zwischen der Ausgabeposition (A) des stromaufwärtigen Fördermittels (1) und einer Einführposition (B) auf das stromabwärtige Fördermittel (2); – Freigeben des Stapels in der Einführposition (B) auf dem stromabwärtigen Fördermittel (2), und dadurch, dass der Schritt des Umsetzens der Greifanordnung gemäß eines Bewegungsgesetzes erfolgt, in welchem die Winkelgeschwindigkeit der Greifanordnung nicht gleichmäßig ist.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrichtung (a) auf die Parallelrichtung (b) trifft.
Verfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (X) im Wesentlichen orthogonal zur Querrichtung (a) und zur Parallelrichtung (b) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts des Umsetzens der Greifanordnung die Greifanordnung (3) überdies veranlasst wird, in einer Rotationsbewegung (d) um eine eigene Achse (Z) zu rotieren.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts des Umsetzens der Greifanordnung die Rotationsbewegung und die Umlaufbewegung der Greifanordnung zum Übergeben jedes der zylindrischen Stapel synchronisiert werden, ohne die räumliche Einstellung der Mantellinien der zylindrischen Form zu variieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Eingreifens in jeden Stapel einen Schritt des Versetzens der Greifanordnung entlang einer im Wesentlichen zur ersten Achse (X) parallelen Achse (Z) beim Wegbewegen vom Stapel der Gegenstände, und einen Schritt anschließenden Versetzens beim Annähern in Richtung des Stapels zum Eingreifen und Zurückhalten des Stapels umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Freigabe des Stapels den Schritt des Versetzens der Greifanordnung in einer Bewegung des Wegbewegens vom Stapel umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass es einen anschließenden Schritt der Umdrehung zum Rückführen der Greifanordnung um die erste Achse von der Einführposition auf dem stromabwärtigen Fördermittel zur Ausgabeposition des stromaufwärtigen Fördermittels umfasst, wobei die Greifanordnung in dem anschließenden Schritt der rückwärtigen Umdrehung nicht mit irgendeinem Stapel besetzt ist.