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Die
Erfindung bezieht sich auf Förderer
zur Positionierung von Artikeln und insbesondere bezieht sie sich
auf ein Fördersystem
zur Positionierung von Fleischformstücken von einem Zubringerförderer auf einen
nachgeschalteten Förderer.
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Es
sind Fördersysteme
bekannt, die einen Zubringerförderer
enthalten, der so angeordnet ist, dass er einen Strom von Fleischformstücken aus
einer Formmaschine für
Fleischformstücke
in einem Gittermuster mit einer ersten Breite aufnimmt und die den
Strom auf einen nachgeschalteten Förderer, der unterhalb und im
rechten Winkel zum Zubringerförderer
angeordnet ist, ablegen. Der nachgeschaltete Förderer weist eine größere Breite
und eine langsamere Betriebsgeschwindigkeit auf. Der nachgeschaltete
Förderer
wird typischerweise zur Behandlung der Formstücke, wie beispielsweise zur
Beförderung der
Formstücke
durch eine Wärmebehandlungseinheit,
entweder einer Hitze- oder Kühleinheit,
eingesetzt.
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Der
Zubringerförderer
kann gesteuert ausgefahren und eingefahren werden, um den Strom
in einer Längsrichtung
auf dem nachgeschalteten Förderer,
in seitlicher Richtung über
eine Breite des nachgeschalteten Förderers zu verteilen. Der Zubringerförderer weist
ein Förderband
aus Maschendraht auf, welches eine unter der oberen Fläche des
Förderers platzierte
Bandakkumulationsanordnung aufweist.
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Die
Menge an Bandvorrat und effektiv die Länge der oberen Förderfläche des
Zubringerförderers
werden über
die Bewegung eines Schlittens gesteuert. Der Schlitten trägt eine
Laufrolle oder Riemenscheibe, die von dem Band umwickelt ist. Der Schlitten
wird durch einen pneumatisch gesteuerten Zylinder bewegt. Das Fördersystem
wird mit pneumatischen Steuerun gen betrieben. Der Schlittenrückschubweg
wird durch einen Grenzschalter eingestellt. Die Rückschubgeschwindigkeit
und Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens werden durch eine pneumatische
Flusssteuerung gesteuert. Der Rückschub
des Schlittens wird durch eine elektrische Fotozelle ausgelöst. Die
Umlaufgeschwindigkeit des Förderbandes
wird von variablen Stufenscheiben gesteuert.
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Obwohl
das zuvor erwähnte
System effektiv arbeitet, erkannten die Erfinder, dass es wünschenswert
sei, ein System bereitzustellen, das leichter einstellbar und steuerbar
ist und kostengünstiger
hergestellt werden kann, und welches effizienter und effektiver
arbeitet.
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Die
europäische Patentschrift Nr. 0 798
242 offenbart eine Vorrichtung zur Anordnung von Lebensmittelprodukten.
Die Vorrichtung umfasst ein System bei dem Lebensmittelprodukte
auf einem sich bewegenden Förderer
angeordnet werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Zubringerförderer
zur Ablage von Artikeln auf einem nachgeschalteten Förderer in
Kombination mit einer Vorrichtung, die diese Artikel mit einer Zufuhrrate
zuführt,
wobei der Zubringerförderer
ein endloses Umlaufband mit einer oberen Förderfläche mit einer vorgeschalteten
Region zum Aufnehmen eines Stroms von Artikeln in Reihen seitlich über das
Band zum Bewegen von Artikeln zu einem Ende der Förderfläche, wo
das Band umgedreht wird, so dass durch das Umlaufen des Bandes Artikel
von der Förderfläche zum Absetzen
auf den nachgeschalteten Förderer
abgegeben werden, und eine Rolle, die eine Bandakkumulationsregion
des Bandes steuert, wobei die Längsposition
des Förderflächenendes
zwischen einer ausgefahrenen Position und einer eingefahrenen Position
beweglich ist, um über
wenigstens einen Teil einer Querdimension des nachgeschalteten Förderers
durch Längspositionieren
der Rolle zu passieren; einen ersten Elektromotor und ein Traktionssystem,
in das der erste Elektromotor zwecks Verschiebung eingreift, um
die genannte Längspositionierung der
Rolle zu bewirken; einen zweiten Elektromotor zum Umlaufenlassen
des Endlosbandes; und eine Steuerung, die betriebsmäßig mit
dem ersten und dem zweiten Elektromotor verbunden ist, um die Position
des Förderflächenendes
und die Fördergeschwindigkeit
der Förderfläche zu steuern,
umfasst. Gemäß der Erfindung
ist die eine Bandakkumulationsregion steuernde Rolle beweglich und
das Traktionssystem umfasst eine Antriebsriemenscheibe die von dem
ersten Elektromotor in Drehung versetzt wird, ein Paar beabstandete
endlose Positionierungsbänder
und ein Paar Schlitten, wobei jeder Schlitten an einem der endlosen
Positionierungsbänder
angebracht ist, wobei die Antriebsriemenscheibe mit beiden endlosen
Positierungsbänder
im Eingriff ist und rotiert, um die endlosen Positionierungsbänder mit
derselben Geschwindigkeit umlaufen zu lassen, um die Schlitten mit
derselben Längsgeschwindigkeit
zu verschieben, und wobei die bewegliche Rolle rotatorisch mit den
Schlitten an gegenüberliegenden
Enden davon gekoppelt ist. Der Zubringerförderer weist einen Zufuhrgeschwindigkeitssensor
zum Erfassen der genannten Zufuhrgeschwindigkeit auf, wobei der
genannte Sensor mit der Steuerung signalverbunden ist. Der Förderer gemäß der Erfindung wird
typischerweise in Kombination mit einer Formstückeformmaschine mit einer sich
hin und her bewegenden Formplatte und einem Mechanismus zum Auswerfen
von Formstücken
von der sich hin und her bewegenden Formplatte in ein System zum
Absetzen von Formstücken
auf einen nachgeschalteten Förderer
eingesetzt.
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Die
Menge an Bandvorrat und effektiv die Länge der oberen Förderfläche des
Zubringerförderers
können über die
Bewegung eines Schlittens gesteuert werden, der vorzugsweise mit
einem endlosen Bandantrieb verbunden ist, der genau durch den ersten
Motor sowohl in der Vorschub- als auch in der Rückschubrichtung angetrieben
wird. Der Schlitten trägt
normalerweise eine Laufrolle oder Riemenscheibe, die von dem Band
umwickelt ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kann der Zubringerförderer in einer ersten Richtung
zum Absetzen eines Stroms von Artikeln über eine Breite eines nachgeschalteten
Förderers,
der entlang einer zweiten Richtung arbeitet, betrieben werden, wobei
die zweite Richtung in einem Winkel zu der ersten Richtung angeordnet
ist. Der Zubringerförderer
ist ein ausfahrbarer Förderer,
der im Hinblick auf die Umlaufgeschwindigkeit, Ausfahr- und Einfahrgeschwindigkeit
zum Absetzen von Artikeln quer auf den nachgeschalteten Förderer in
einem eng beabstandeten Gittermuster akkurat gesteuert wird. Die Fördergeschwindigkeit
des Zubringerförderers
wird durch einen ersten Servomotor gesteuert und die Ausfahr- und
Einfahrgeschwindigkeit werden durch einen zweiten Servomotor gesteuert.
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Bei
Förderern
gemäß bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung agiert die Steuerung als eine Bedienerschnittstelle
und als automatische Steuerung. Der gewünschte Ausfahr- und Einfahrweg
wird durch eine Tastatureingabe eingestellt. Die Artikelgröße wird
ebenfalls durch eine Tastatureingabe eingestellt. Die Geschwindigkeit
der Artikel, mit der sie auf den Zubringerförderer gelangen, wird automatisch
eingegeben. Die Grundposition des Schlittens, die völlig ausgefahrene
Position des Zubringerförderers
wird durch einen Näherungssensor
eingegeben. Die Steuerung berechnet den optimalen Abstand der Artikel,
wobei der Einfahrweg und die Artikelgröße mit der höchsten ganzen
Anzahl der quer über
den nachgeschalteten Förderer
zu beabstandenden Artikel multipliziert wird. Die Steuerung bedient
die Servosteuerungen so, dass die Schlit tenvorschub- oder -rückschubgeschwindigkeit,
die Schlittenvorschub- und -rückschubbeschleunigung und
-bremsung sowie der Schlittenanschlag fein gesteuert werden. Die
Geschwindigkeit des Schlittenbandes wird fein gesteuert, um sich
der Eingabegeschwindigkeit der auf den Zubringerförderer gelangenden
Artikel anzugleichen. Die Auslösung
des Schlittenrückschubs
wird ebenfalls von der Steuerung gesteuert.
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Die
vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Anwendung
auf Formmaschinen für Fleischformstücke wie
beispielsweise der FORMAX F-26 Maschine erhältlich bei Formax Inc., Mokena,
Illinois, und/oder wie in den
US-Patenten
4,182,003 und
4,821,376 und/oder
PCT
WO99/62344 beschrieben.
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Bei
einer solchen Anwendung werden die Formstücke von der Formstückeformmaschine
geformt und auf den Zubringerförderer
abgesetzt. Der Zubringerförderer
weist normalerweise ein umlaufendes Maschendrahtband auf, das einen
in Gittermuster gebildeten Strom geformter Formstücke an ein Ende
des Bandes befördert
oder bei dem die Formstücke
Reihe an Reihe auf einen nachgeschalteten Förderer abgesetzt werden, da
die Förderfläche des Zubringerförderers über eine
Breite des nachgeschalteten Förderers
eingefahren wird. Sowohl der Zubringerförderer als auch der nachgeschaltete
Förderer
sind in ständigem
Umlauf. Die auf den nachgeschalteten Förderer abgesetzten Formstücke werden eigentlich
aufgrund der fortlaufenden Bewegung des nachgeschalteten Förderers
während
des Absetzens der Formstücke
darauf in einem leicht winkligen Gittermuster abgesetzt.
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Die
Umlaufgeschwindigkeit des Zubringerförderers kann, um sich der Formstückausgabe
der Formmaschine anzugleichen, servogesteuert werden. Ein Näherungssensor
kann zum Erfassen der Hin- und Herbewegung der Formplatte der Formmaschine
eingesetzt werden, um die Geschwindigkeit des Zubringerförderers so
einzustellen, dass ein enges, sich nicht überlagerndes fortlaufendes
Gittermuster von Formstücken
auf dem Zubringerförderer erreicht
wird. Die Vorschubgeschwindigkeit des Endes des Zubringerförderers
kann so fein gesteuert werden, dass sie der Umlaufgeschwindigkeit
des Förderers
annähernd
gleich ist, und die Einfahrgeschwindigkeit kann ähnlich gesteuert werden, so dass
die Formstückreihen
genau in einer engen Gittermusterposition auf den nachgeschalteten
Förderer abgesetzt
werden.
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Die
Erfindung wird nun beispielhaft in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
Draufsicht eines Fördersystems gemäß der Erfindung
ist.
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2 eine
schematische Schnittansicht des Fördersystems aus 1 ist;
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3 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht eines Teils eines Fördersystems
gemäß der Erfindung
ist;
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4 eine
Draufsicht eines alternativen Fördersystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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5 ein
schematisches Blockdiagramm eines Steuersystems für die Fördersysteme
aus den 1 bis 4 ist.
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Die 1–3 stellen
eine erste Ausführungsform
eines Fördersystems 10 der
vorliegenden Erfindung dar. Das System 10 weist einen Zubringerförderer 14 auf,
der Artikel wie beispielsweise Fleischformstücke 16 auf einen nachgeschalteten Förderer 18 absetzt.
Der Zubringerförderer 14 nimmt die
Formstücke 16 von
einer Formmaschine 24 für Fleischformstücke auf.
Als Beispiel liefert die Maschine 24 einen engen beabstandeten
Strom von Fleischformstücken 16 in
Form eines Gittermusters.
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Der
Zubringerförderer 14 weist
ein Endlosband, ein Maschendrahtband 30, auf. Das Maschendrahtband 30 bildet
eine obere Förderregion
oder -fläche 34 und
eine untere Region 38. Die untere Region 38 weist
einen um eine bewegliche Rolle oder Riemenscheibe 42 gewickelten
Abschnitt auf, und schafft dadurch effektiv eine Bandakkumulationsregion 46.
Das Ausfahren oder Einfahren der oberen Region 34, sowie
die Position eines Endes 50 der oberen Region 34 wird
durch Bewegung der Riemenscheibe 42 gesteuert. Die obere
Region 34 wird durch den Einsatz einer Rolle oder einer
Achse 51 zur unteren Region 38 am Ende 50 umgedreht.
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Die
Riemenscheibe oder Rolle 42 ist rotatorisch durch eine
Achse 43 (schematisch dargestellt durch eine gestrichelte
Linie in 3) mit den Schlitten 54a, 54b verbunden.
Ein erster Elektromotor 62 ist betriebsmäßig mit
einem Traktionssystem zum Bewegen der Schlitten 54a, 54b verbunden.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Traktionssystem ein Paar Endlosbänder, die Positionierungsbänder 58a, 58b.
Die Schlitten 54a, 54b sind mit den Positionierungsbändern 58a, 58b verbunden. Der
erste Motor 62 ist betriebsmäßig durch ein Band 66 verbunden,
um die Positionierungsbänder 58a, 58b anzutreiben.
Das Band 66 ist um eine Antriebsriemenscheibe 63 gewickelt,
welche die Bänder 58a, 58b um
eine Achse 59 und Zahnrollen oder Riemenscheiben 64a, 64b umlaufen
lässt.
Der erste Elektromotor steuert auf diese Weise über die Bewegung des Schlittens 54 und
der Riemenscheibe 42 das Einfahren und die Ausfahren des
Endes 50.
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Ein
zweiter Elektromotor 70 ist betriebsmäßig durch ein Endlosband 74 mit
einer Antriebsriemenscheibe 78 des Bandes 30 verbunden.
Der zweite Elektromotor 70 treibt Zahnrollen 79 zum
Antrieb des Bandes 30 an. Der zweite Elektromotor 70 steuert
fein abgestimmt die Umlaufgeschwindigkeit des Maschendrahtbandes 30.
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Die
Elektromotoren 62, 70 treiben vorzugsweise über die
Getriebe 62a, 70a die entsprechenden Bänder 66, 74 an.
Die Elektromotoren sind vorzugsweise präzise Positionierungsmotoren,
wie beispielsweise Servomotoren, die numerische Messgeber zur präzisen Steuerung
beinhalten. Der Motor 62 beispielsweise meldet die genaue
Positionierungsinformation oder -feedback an eine Steuerung 100 zur präzisen Steuerung
sowohl während
des Vorschubs als auch des Einfahrens des Endes 50 des
Förderers.
Der Motor 70 meldet die genaue Positionierungsinformation
oder -feedback an die Steuerung, um eine präzise Koordination zwischen
der Bandgeschwindigkeit und der Auswurfgeschwindigkeit der Fleischformstücke auf
der Formmaschine abzusichern.
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Die
Steuerung 100 wie beispielsweise eine speicherprogrammierbare
Steuerung (SPS), ein Mikroprozessor, eine CPU (CPU = Central Processing Unit – Zentralrecheneinheit)
oder ein anderes Steuergerät,
ist mit den Motoren 62, 70 signalverbunden. Die
Steuerung 100 kann auch Eingaben eines Bedieners auf einer
Tastatur 100a (5) empfangen. Ein Näherungssensor 110 erfasst
die Position des Schlittens, wobei das Ende 50 in seiner „Ausgangsposition" völlig ausgefahren
ist. Der Sensor 110 ist ebenfalls mit der Steuerung 100 signalverbunden.
Die Steuerung 100 kann eine angemessene Ausgangsposition
des Endes 50 des Zubringerförderers unter Einsatz des Motors 62 durch
automatisches Ausfahren des Endes 50 absichern, bis die
Grundposition durch den Sensor 110 erfasst wird.
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Ein
Näherungssensor 120 wird
an der Formplatte der Formstückformmaschine
zum Erfassen der Hin- und Herbewegung der Platte angebracht. Der Sensor 120 ist
mit der Steuerung 100 signalverbunden. Die Steuerung 100 stellt
die Geschwindigkeit des Motors 70 ein, um sicherzustellen,
dass sich der Auswurf der Formstücke
auf den Förderer 30 an
die Geschwindigkeit des Förderers
anpasst, um ein eng gepacktes Gittermuster von Formstücken auf
dem Förderer 30 zu
erreichen.
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Angrenzend
an das Ende 50 des Förderers 30 befindet
sich eine Rampenregion 130. Die Rampenregion 130 ist
nach unten winklig zu dem zweiten Förderer angeordnet, um Fleischformstücke vorsichtig
auf den Förderer
abzusetzen. Der Winkel der Rampenregion 130 ist per Hand
einstellbar, um sicherzustellen, dass ein vorsichtiges Absetzen
während
des Einfahrens stattfindet und um sicherzustellen, dass sich während des
Vorschubs des Endes 50 nichts mit den Formstücken auf
dem nachgeschalteten Förderer überschneidet.
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Die
Steuerung 100 steuert die Bewegung des Motors 62 so
fein, dass die Formstückreihen 140 beim
Einfahren des Endes 50 in einem engen Gittermuster auf
den nachgeschalteten Förderer 18 abgesetzt
werden. Der Bediener gibt den Einfahrweg des Endes 50 und
die Formstückgröße über die
Tastatur ein. Die Steuerung 100 berechnet den optimalen
Abstand der Formstücke
unter Verwendung des Einfahrwegs und der Formstückgröße multipliziert mit einer
maximalen ganzen Anzahl der quer über den nachgeschalteten Förderer 18 zu
beabstandenden Formstücke.
Aus Gründen
der Vereinfachung wird das in 1 gezeigte
Gittermuster als ein gerades Gittermuster mit einer geraden Reihenausrichtung 141 dargestellt.
Tatsächlich
ist die Ausrichtung auf Grund der fortlaufenden Bewegung des Förderers 18 eine
winklige Ausrichtung 142. Einmal vollständig eingefahren, steuert die
Steuerung 100 die Geschwindigkeit des Motors 62 so
fein, dass die vordere Formstückreihe,
die Reihe nahe am Ende 50, nicht abgesetzt wird, bevor
das Ende 50 seine völlig
ausgefahrene Position erreicht hat.
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Ist
die völlig
ausgefahrene Position erreicht, beginnt sofort danach das Einfahren,
um die nächste Gruppe
Formstücke
abzusetzen. Das Einfahren und Ausfahren (Anschlag) des Förderers 14 geht
hin und her, um den nachgeschalteten Förderer zu füllen.
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Wie
in 5 dargestellt, kann die Steuerung 100 auch
ein Geschwindigkeitssignal von dem nachgeschalteten Förderer 18 empfangen
und kann dann über
den ersten und/oder den zweiten Antrieb 101, 102 bzw. über den
ersten, den zweiten und/oder den dritten Antrieb 101, 102, 103 entweder
die Geschwindigkeit des nachgeschalteten Förderers einstellen oder die
Auswurfgeschwindigkeit der Formstückformmaschine und die Motoren 62, 70 so
einstellen, dass alle Geschwindigkeiten koordiniert werden, um einen
optimal befüllten
Förderer 18 zu
erhalten. Die in den 1 bis 3 gezeigte
Ausführungsform setzt
einen Antrieb 101 für
den nachgeschalteten Förderer
ein.
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4 stellt
eine alternative Ausführungsform 200 dar,
bei der der nachgeschaltete Förderer
durch einen Förderer 206 mit
einem ersten senkrechten Förderabschnitt 211 unter
dem Zubringerförderer 14, einen
mit einem In-Line-Förderer 216 verbundenen bogenförmigen Förderabschnitt 212;
ersetzt wird. Der Zubringerförderer 14 ist
ansonsten mit dem für die
erste Ausführungsform
beschriebenen identisch. Der erste Förderabschnitt 211 wird
von dem ersten Antrieb 101 angetrieben und der zweite Förderabschnitt 212 wird
von dem zweiten Antrieb 102 angetrieben. Der bogenförmige Abschnitt 212 erfordert
einen anderen Antrieb, um die Geschwindigkeit des bogenförmigen Abschnitts 212 individuell
einstellen zu können.
Der In-Line-Förderer 216 kann
von einem dritten Antrieb 103 angetrieben werden.
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Wie
in 5 dargestellt, kann die Steuerung 100 den ersten
und/oder den zweiten Antrieb 101, 102 oder alle
drei Antriebe 101, 102, 103 steuern und/oder
die Auswurfgeschwindigkeit der Formstückformmaschine und die Motoren 62, 70 so
einstellen, dass alle Geschwindigkeiten koordiniert werden, um einen
optimal befüllten
In-Line-Förderer 216 zu
erhalten. Optional kann die Geschwindigkeit des dritten Antriebs 103 per
Hand gesteuert werden.
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PENDELFÖRDERER: ALLGEMEINE FUNKTIONSBESCHREIBUNG
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird
der Zubringerförderer
oder "Pendelförderer" mit zwei Servomotoren 62, 70 gesteuert.
Der erste Servomotor 62 steuert die Pendelbewegung hin
zum nachgeschalteten Förderer 18.
Der Pendelförderer 14 kann
in der Grundposition unter automatischem Einsatz des Näherungsschalters 110 der
Grundposition des Pendels platziert werden. Der Pendelweg wird über die
Tastatur 100a eingegeben. Die Vorschub- oder Rückschubgeschwindigkeit,
-beschleunigung und -bremsung des Pendels werden alle automatisch
berechnet. Der zweite Servomotor 70 steuert die Geschwindigkeit
des Maschenförderbandes 30.
Diese Geschwindigkeit kann unter Verwendung zweier Informationen
automatisch berechnet werden. Der erste Parameter ist die Formstückgröße. Dieser Parameter
wird über
die Tastatur 100a eingegeben. Der zweite Parameter ist
die Geschwindigkeit der Formmaschine. Diese wird automatisch mit
dem Näherungsschalter 120 der
Formstückformrate
berechnet. Dies ermöglicht
dem Pendelförderer,
die Geschwindigkeit automatisch zu erhöhen oder zu verringern, um
sich der Geschwindigkeit der Formmaschine anzupassen.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung berücksichtigen
eine Anzahl von Vorteilen beim Betrieb, wie beispielsweise:
- 1) Die über
die Tastatur eingegeben Parameter können als Produktcodes gespeichert
werden. Dies ermöglicht
ein einfaches Einrichten und schnellen Umbau.
- 2) Es können
mehrere Produktcodes können
gespeichert werden, wie beispielsweise 20 Produktcodes.
- 3) Der Pendelförderer
kann durch eine Grundsequenz automatisch eingestellt werden.
- 4) Die Geschwindigkeiten der nachgeschalteten Förderer können automatisch
angepasst werden.
- 5) Die richtige Positionierungssteuerung des Pendelförderers
berücksichtigt
die automatische Auslösung
des Rückschubs
des Pendelförderers.
- 6) Die Steuerung weist die Fähigkeit
auf, den Rückschub
des Pendelförderers
zu stoppen, wenn die Formmaschine leere Reihen produziert, und maximiert
auf diese Weise die Befüllung
des nachgeschalteten Förderers.
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IN DER BESCHREIBUNG ENTHALTENE
QUERVERWEISE
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Diese
Auflistung der vom Anmelder gemachten Querverweise dient ausschließlich der
praktischen Information des Lesers. Sie ist kein Bestandteil der
europäischen
Patentschrift. Trotz größtmöglicher Sorgfalt
bei der Zusammenstellung der Referenzen können Fehler oder Auslassungen
nicht ausgeschlossen werden, und das EPA lehnt jegliche Haftung
in dieser Hinsicht ab.
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In der Beschreibung genannte Patentschriften
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