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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine, die speziell dafür konstruiert
ist, längliche
Gegenstände,
insbesondere Behälter,
die gegebenenfalls eine geometrische Differenzierung an ihren Längsenden
aufweisen, zuzuführen,
einschließlich des
zufälligen
Aufnehmens von Gegenständen
in einem Speichertrichter, der Auswahl und vertikalen Positionierung
der Gegenstände
sowie des Austrittsfördermittels
für die
Gegenstände.
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Die
Maschine findet hauptsächlich
Anwendung in der Handhabung von Flaschen, Krügen oder anderen Behältern, sowohl
in Verpackungsstrecken als auch in ihren Siebdruck- oder Etikettierungsprozessen,
und allgemein in all jenen Prozessen, in denen es notwendig ist,
längliche
Gegenstände
anzuordnen, und zwar unabhängig
von ihrer geometrischen Konfiguration.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Obgleich
der aktuelle Stand der Technik es ermöglicht, praktisch jeden industriellen
Bedarf des Zuführens
länglicher
Gegenstände,
wie zum Beispiel Flaschen, zu befriedigen, sind die existierenden
Maschinen nicht immer in der Lage, bestimmten Anforderungen zu genügen, wie
zum Beispiel das Zuführen
von Gegenständen
ohne geometrische Differenzierung an ihren Enden, das Ausführen ihrer
Aufgabe mit einem niedrigen Lärmpegel,
das Optimieren der Bewegungsgeschwindigkeit der Gegenstände dergestalt,
dass das Risiko des Entstehens von Abdrücken auf ihnen infolge von
Reibung, Stößen usw.
minimiert wird, usw.
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Alle
diese Maschinen haben als kleinsten gemeinsamen Nenner die Verwendung
von Druckluft, eine Verwendung, die in bestimmten praktischen Anwendungen
unzweckmäßig ist,
wo optimale hygienische Bedingungen herrschen müssen, also wie zum Beispiel
in der pharmazeutischen Industrie.
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Diese
Probleme oder Beschränkungen
finden sich sowohl in häufig
verwendeten Rotationszuführmaschinen
als auch in anderen, linear arbeitenden Lösungen, die es derzeit gibt,
was daraus resultiert, dass in allen diesen Maschinen die Bewegung der
Gegenstände
in deren Längsrichtung
erfolgt, wobei eine hohe Geschwindigkeit dieser Bewegung erzeugt
wird.
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Der
oben erwähnte
massive Einsatz von Druckluft zur Auswahl der Gegenstände ist,
zusammen mit der hohen Bewegungsgeschwindigkeit, die Ursache eines
erheblichen Lärmpegels.
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Zufuhr-Ausgabe-Maschinen
mit den oben dargelegten Nachteilen finden sich unter anderem in den
Patenten
US-A 4,681,209 ,
US-A 4,463,846 und
WO 00172616 .
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FR 2802903 offenbart eine
Maschine gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 mit einer Ausricht-Transportvorrichtung für Flaschen,
die einen Beschickungstrichter mit einem Ausgabeband an seiner Basis,
die einen seitlichen Ausgang hat, aufweist. Die Flaschen fallen
auf eine Rampe, die aus zwei Fördereinrichtungen
besteht, die in Längskanäle unterteilt
sind, die durch Führungsschienen
definiert werden. Jeder Kanal hat eine geneigte Einführmündung mit
einer Aufnahmezelle für
die Flaschenhälse. Die
Zelle definiert einen geneigten Raum, einen Ausrichtraum und erstreckt
sich abwärts über eine
Rutsche auf ein Ausgabeförderband.
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Die
aus dem Stand der Technik bekannten Maschinen verwenden geneigte
Querwände,
während
die vorliegende Erfindung parallele geneigte Wände verwendet.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
durch die Erfindung vorgeschlagene Zufuhr-Ausgabe-Maschine beseitigt
in einer ganz und gar befriedigenden Weise die Nachteile, die oben
in den verschiedenen besprochenen Aspekten dargelegt wurden.
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Eine
Aufgabe der Erfindung bildet insbesondere die behutsame Handhabung
der Produkte, wodurch die Auswirkungen vermieden werden, die aus Reibung
und Stößen darauf
resultieren.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verringerung des durch die
Maschine erzeugten Raumgeräuschs.
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Daraus
wiederum ergibt sich eine weitere Aufgabe der Erfindung, nämlich die
Abschaffung der Druckluft bei jenen hygienischen Anforderungen,
die dies erfordern.
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Eine
weitere Aufgabe ist das Zuführen
von länglichen
Gegenständen
unabhängig
von ihrer geometrischen Konfiguration.
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Schließlich besteht
eine weitere Aufgabe im Erreichen einer kontrollierten Zufuhr des
Gegenstandes während
des gesamten Zufuhrprozesses.
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Zu
diesem Zweck sind, genauer gesagt, vier Betriebsstationen in der
vorgeschlagenen Maschine angeordnet: eine erste Gegenstandaufnahme-
und -vorauswahlstation, eine zweite Gegenstandtransfer- und -auswahlstation,
eine dritte Vertikalpositionierungsstation und eine vierte Austrittstransport-
oder Auswurfstation.
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Im
ersten Bereich arbeitet der unerlässliche Beschickungstrichter,
in den die Produkte in zufälliger
Folge hineingegeben werden, wobei dieser Beschickungstrichter gemäß einem
der Merkmale der Erfindung eine Bodenöffnung zum Abwerfen der Gegenstände hat,
was im Zusammenwirken mit einer verstellbaren Lukenklappe geschieht,
die insbesondere das Verändern
der Länge
der Öffnung
ermöglicht,
wobei direkt darunter entweder eine Lamellendosiervorrichtung oder
eine Pendelbewegungsdosiervorrichtung angeordnet ist, welche die
aus dem Beschickungstrichter kommenden Gegenstände zurückhält und sie an ein Vorauswahl-Aufwärtsfördermittel
weiterreicht.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung hat das Aufwärtsfördermittel, das mit klassischen
Gegenstand-Mitnahmeschaufeln ausgestattet ist, mit Ausnehmungen
versehene Schaufeln, die in Kombination mit einer ebenfalls mit
Ausnehmungen versehenen Kante der Zuführplatte, die von der Dosiervorrichtung
herankommt, ein perfektes Erfassen der Gegenstände durch das Aufwärtsfördermittel
gewährleistet,
mit der zusätzlichen
Besonderheit, dass der Abstand zwischen den Schaufeln kürzer als
das Zweifache der maximalen Breite der zu handhabenden Gegenstände ist.
Die Aufwärtsfördermittel-Schaufeln können planar
sein oder können
ein dreieckiges Profil aufweisen, dergestalt, dass im letzteren
Fall der Abstand zwischen den Schaufeln ebenfalls kürzer als
das Zweifache der maximalen Breite des zu handhabenden Gegenstandes
ist.
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Im
Anfangsbereich ist das Aufwärtsfördermittel
des Weiteren mit verstellbaren Seitenwänden versehen, die auf einer
mit Ausnehmungen versehene Führung
verstellt werden können,
wobei diese verstellbaren Wänden
des Aufwärtsfördermittels
mit Lukenklappen der Dosiervorrichtung kombiniert sind.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich am Auslass des Aufwärtsfördermittels
eine mit Ausnehmungen versehene Transferschaufel, die mit zwei geradlinigen
Endsektionen und einer ausgeprägt
krummlinigen Zwischensektion mit einer aufwärts gerichteten Konkavität versehen
ist, an einer Grundplatte endet und eine aufwärts oder abwärts gerichtete
horizontale Fläche
aufweist, die durch ein Paar Schienen umrahmt wird, die einen geschlossenen
Trichter in der Zuführrichtung
des Gegenstandes bilden, wobei die Grundplatte mit einer Auslassöffnung für das Abwerfen
der Gegenstände endet.
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Dieses
Abwerfen kann in der Weise geschehen, dass die Gegenstände an einer
der Seitenschienen und nur an einem ihrer Enden mittels eines Stabes
abgestützt
werden, der mittig an der Auslassöffnung angeordnet ist und an
dem der Gegenstand kippt, da sein Masseschwerpunkt relativ zu dem
Stab versetzt ist; oder in einer dritten Alternative mittels zurückziehbarer
Führungen,
die – je
nachdem, welche von ihnen betätigt
wird – den
Gegenstand in der einen oder in der anderen Richtung fallen lassen.
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Unter
der Abwurföffnung,
die zu dem Austrittsförderband
führt,
befinden sich zwei feststehende und schräg angeordnete Wände, wobei
das Förderband
durch vertikale Schubmittel unterstützt wird, die sich zwischen
den feststehenden Wänden
befinden, wobei der Raum zwischen den Schubmitteln der maximalen
Breite des Gegenstandes entspricht, und wobei die schräg angeordneten
Wände in
vertikalen Klappen enden, um die bereits vertikal angeordneten Gegenstände perfekt
zu führen.
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Schließlich, und
gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung, ist vorgesehen worden, dass die
Schubmittel Aussparungen oder Begrenzungen an ihren untersten Ende
aufweisen, wo individuelle Stützen
für die
zu handhabenden Gegenstände
angeordnet werden, sollten diese nicht genug Stabilität haben
oder einer besonderen Handhabung bedürfen, welche diese Stützen empfehlenswert
macht.
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Somit
bezieht sich der Hauptaspekt der Erfindung auf eine Maschine zum
Zuführen
oder Ausgeben langer Gegenstände,
die Folgendes umfasst:
einen Beschickungstrichter, in den die
Gegenstände in
zufälliger
Folge hineingegeben werden, wobei die Gegenstände schließlich eine vertikale Ausrichtung mit
der gleichen Position einnehmen, die für alle diese Gegenstände vorgegeben
wurde,
eine Dosiervorrichtung, die am Ausgang des Beschickungstrichters
angeordnet ist,
eine Austragsplatte, zu der die Dosiervorrichtung
hinführt,
ein
Aufwärtsfördermittel,
das am Ende der Austragsplatte angeordnet ist,
eine Transfer-
und Auswahlstation,
eine Vertikalpositionierungsstation mit
mindestens zwei schräg
angeordneten und feststehenden Wänden,
dadurch
gekennzeichnet, dass
das Aufwärtsfördermittel mit mehreren Schaufeln versehen
ist, die eine mit Ausnehmungen versehene freie Kante aufweisen,
die Austragsplatte ebenfalls eine mit Ausnehmungen versehene Kante
aufweist, dergestalt, dass sie mit den Schaufeln ineinander greift,
eine Transferplatte, die ebenfalls eine mit Aussparungen versehene
Kante aufweist, am Ende des Aufwärtsfördermittels
für den
Zugang zu der Transfer- und Auswahlstation angeordnet ist, in der
eine Grundplatte, die von zwei seitlichen Schienen eingerahmt wird,
zusammenwirkt,
eine obere Transporteinrichtung über der
Grundplatte angeordnet ist, die mit einer mittigen Öffnung versehen
ist, um die Gegenstände
mit einem Positionsauswahlkriterium für die Gegenstände in Richtung der
Vertikalpositionierungsstation abzuwerfen, welche die zwei schräg angeordneten
und feststehenden Wände
aufweist, die parallel zu der Zuführrichtung der Gegenstände angeordnet
sind;
der Anfang der Positionierungsstation unter der Öffnung der
Grundplatte angeordnet ist, wobei sich vertikale Schubmittel innerhalb
der zwei schräg
angeordneten und feststehenden Wände
linear vorwärts bewegen
und an einer Transporteinrichtung so angebracht sind, dass ein horizontaler
Pfad für
die Schubmittel definiert wird, welche die Gegenstände in voneinander
getrennter Weise auf der unteren Transporteinrichtung, auf der sie
angeordnet sind, mitziehen.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
Ergänzung
der gegebenen Beschreibung und zum Zweck der Unterstützung eines
besseren Verstehens der Merkmale der Erfindung gemäß einer bevorzugten
praktischen Ausführungsform
ist ein Satz Zeichnungen als ein integraler Bestandteil der Beschreibung
angehängt,
in denen das Folgende in veranschaulichender und nicht-einschränkender
Art und Weise dargestellt ist:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer schematischen Darstellung einer
Zufuhr-Ausgabe-Maschine für
Behälter
und allgemein längliche Gegenstände, die
gemäß der Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.
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2 zeigt
ein Detail der Maschine der vorherigen Figur auf der Ebene ihres
Beschickungstrichters, die mit einer Pendelbewegungsdosiervorrichtung
versehen ist, die an die Stelle der Lamellendosiervorrichtung der
vorherigen Figur tritt.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf ein Detail auf der Ebene des Auslassbereichs
der Dosiervorrichtung.
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4 zeigt
einen Seitenaufriss eines teilweisen schematischen Details des Vorauswahl-Aufwärtsfördermittels.
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5 zeigt
eine Darstellung ähnlich
der vorherigen Figur, wobei die Konfiguration der Schaufeln des
Aufwärtsfördermittels
geändert
wurde.
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6 zeigt
ein teilweises Detail der Befestigung der Schaufeln von 4.
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Details des Endbereichs des Aufwärtsfördermittels
und des Gegenstandtransfer- und -auswahlbereichs, wo ein Seitenaufriss
eines der Gegenstände schematisch
dargestellt ist.
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8 zeigt
ebenfalls eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante
in dem Gegenstandtransfer- und -auswahlbereich.
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9 zeigt
eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsvariante des
Gegenstandtransfer- und -auswahlbereichs der Maschine.
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10 zeigt
ein Detail der Maschine auf der Ebene der Verbindung zwischen der
Gegenstandtransfer- und -auswahlstation und der Vertikalpositionierungs-Endstation.
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11 zeigt
eine Profildraufsicht eines Details des Anfangs der Vertikalpositionierungsstation.
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12 zeigt
einen Seitenaufriss und eine Draufsicht eines Details des Austrags-
oder Auslassmittels in dem besonderen Fall, in dem das Austrags- oder Auslassmittel
individuelle Stützen
zum Stabilisieren der Gegenstände
aufweist.
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Und
schließlich
zeigen die 13 und 14 zwei
Ausführungsvarianten
für die
Schiebeteile, die in dem Austrittsförderband zusammenwirken und
lösbar
an dem Fixierungsarm angebracht sind.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Zuführen oder Ausgeben langer Gegenstände, die
Folgendes umfasst:
einen Beschickungstrichter (1),
in den die Gegenstände
in zufälliger
Folge hineingegeben werden, wobei die Gegenstände schließlich eine vertikale Ausrichtung
mit der gleichen Position einnehmen, die für alle diese Gegenstände vorgegeben
wurde,
eine Dosiervorrichtung (5–10), die am Ausgang
des Beschickungstrichters (1) angeordnet ist,
eine
Austragsplatte (22), zu der die Dosiervorrichtung hinführt,
ein
Aufwärtsfördermittel
(6), das am Ende der Austragsplatte angeordnet ist,
eine
Transfer- und Auswahlstation,
eine Vertikalpositionierungsstation
mit mindestens zwei schräg
angeordneten und feststehenden Wänden
(34),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufwärtsfördermittel
mit mehreren Schaufeln (11) versehen ist, die eine mit
Ausnehmungen versehene freie Kante aufweisen, die Austragsplatte
(22) ebenfalls eine mit Aussparungen versehene Kante (23)
aufweist, dergestalt, dass sie mit den Schaufeln ineinander greift,
eine Transferplatte (31), die ebenfalls eine mit Aussparungen
versehene Kante aufweist, am Ende des Aufwärtsfördermittels (6) für den Zugang
zu der Transfer- und Auswahlstation angeordnet ist, in der eine
Grundplatte (29), die von zwei seitlichen Schienen (30)
eingerahmt wird, zusammenwirkt,
eine obere Transporteinrichtung
(27) über
der Grundplatte (29) angeordnet ist, die mit einer mittigen Öffnung (17)
versehen ist, um die Gegenstände
mit einem Positionsauswahlkriterium für die Gegenstände in Richtung
der Vertikalpositionierungsstation abzuwerfen, welche die zwei schräg angeordneten
und feststehenden Wände
(34) aufweist, die parallel zu der Zuführrichtung der Gegenstände angeordnet sind;
der
Anfang der Positionierungsstation unter der Öffnung (17) der Grundplatte
(29) angeordnet ist, wobei sich vertikale Schubmittel (35)
innerhalb der zwei schräg
angeordneten und feststehenden Wände
(34) linear vorwärts
bewegen und an einer Transporteinrichtung (36) so angebracht
sind, dass ein hori zontaler Pfad für die Schubmittel (35)
definiert wird, welche die Gegenstände in voneinander getrennter
Weise auf der unteren Transporteinrichtung (41), auf der
sie angeordnet sind, mitziehen.
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Somit,
und im Hinblick auf die besprochenen Figuren, und ausgehend von
der Gegenstandaufnahme- und -vorauswahlstation, ist zu sehen, wie
die vorgeschlagene Maschine aus einem Beschickungstrichter (1)
gebildet wird, in den die Gegenstände in zufälliger Folge hineingegeben
werden, wobei der Beschickungstrichter eine geneigte Ebene (2)
in seinem unteren Abschnitt aufweist, die ihn teilweise verschließt, wobei
eine Öffnung
(3) an dem unteren Ende der Ebene zum Abwerfen der Gegenstände gebildet
wird. Um die Öffnung
(3) an verschieden große Gegenstände anzupassen,
ist eine verstellbare Lukenklappe (4) angeordnet, welche
die Verkürzung der Öffnung ermöglicht,
wodurch ihre Breite konstant gehalten wird.
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An
dem unteren Abschnitt der Öffnung
befindet sich eine Dosiervorrichtung (5), welche die aus dem
Beschickungstrichter (1) herankommenden Gegenstände aufnimmt
und sie einem Vorauswahl-Aufwärtsfördermittel
(6) gemäß dessen
Bedarf zuführt, wobei
dieser Bedarf durch einen Sensor (7) festgestellt wird,
der die Anzahl der Gegenstände
am Anfang des Aufwärtsfördermittels
(6) steuert und ein "Okay"-Signal oder ein "Stopp"-Signal für den Betrieb der
Dosiervorrichtung (5) über
die allgemeine Steuertafel der Maschine ausgibt.
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Diese
Dosiervorrichtung (5) wird durch zwei oder mehr Schaufeln
(8) gebildet, die radial um eine Welle (9) herum
angeordnet sind, die im rechten Winkel zur Zuführrichtung des Aufwärtsfördermittels
angeordnet ist, und führt
die Funktionen des Aufnehmens und der kontrollierten Dosierung von
Gegenständen
mittels einer Drehbewegung aus.
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Der
Bereich für
das Abwerfen von Gegenständen
von der Dosiervorrichtung zu dem Aufwärtsfördermittel (6) wird
durch jeweilige Seitenwände
(18) der Dosiervorrichtung und durch eine Austragsplatte (22)
definiert, welche die Ebene bildet, die abwärts in Richtung des Aufwärtsfördermittels
geneigt ist und als eine Rampe zum Abwerfen der Gegenständen in Richtung
des Aufwärtsfördermittels
fungiert. Die Platte (22) hat einen mit Ausnehmungen versehenen Bereich
(23) in seinem unteren Abschnitt, der mit den Schaufeln
(11) des Aufwärtsfördermittels
ineinander greift, wenn sie einander begegnen.
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Die
Funktionsweise der Dosiervorrichtung kann von einem beliebigen Typ
sein, der eine kontinuierliche Drehbewegung erzeugt, die entsprechend dem
Signal, das von dem Sensor (7) kommt, angehalten werden
kann, wie zum Beispiel ein Elektromotor oder eine Kraftübertragung
von dem Aufwärtsfördermittel
(6), die mit einer Trennkupplung versehen ist.
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Jedoch
kann die Dosiervorrichtung auch gemäß einer Ausführungsvariante
aufgebaut sein, wie sie in 2 gezeigt
ist, wobei die Dosiervorrichtung eine Hin- und Herbewegungseinrichtung
ist und durch zwei Schaufeln (8) gebildet wird, die an
der Drehachse verbunden sind und außerdem durch einen zylindrischen
Abschnitt (10) miteinander verbunden sind, dessen Zweck
es ist zu verhindern, dass Gegenstände in Bereichen untergebracht
bleiben, wo sie aufgrund der Schaufeln in der hin- und hergehenden
Bewegung beschädigt
werden könnten.
Dieses Variante kann in einer ähnlichen
Weise wie bei der sich kontinuierlich drehenden Version oder mittels
eines dynamischen Fluidzylinders betätigt werden.
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Das
Vorauswahl-Aufwärtsfördermittel
(6) besteht aus einer Fördereinrichtung,
die mit Schaufeln (11) versehen ist, um die Gegenstände mitzuziehen und
aufwärts
zu befördern,
und deren Konfiguration und Anordnung bestimmen, dass am Ende des
Aufwärtsfördervorgangs
nicht mehr als ein einziger Gegenstand in dem Raum untergebracht
ist, der durch zwei aufeinanderfolgende Schaufeln gebildet wird.
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Die
Schaufeln (11) haben Aussparungen (12), die zu
den Aussparungen (23) der Austragsplatte (22)
komplementär
sind, wodurch sie ineinander greifen können.
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Das
Aufwärtsfördermittel
(6) hat einen Aufnahmebereich (13), wo sich die
Gegenstände
in einer niedergelegten Querlage relativ zu der Zuführrichtung
in den Räumen,
die durch die Schaufeln (11) definiert werden, befinden.
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Der
Aufnahmebereich ist durch seine geradlinige Konfiguration gekennzeichnet
und ist horizontal oder mit einer leichten Aufwärtsneigung angeordnet, um den
Eintritt von Flaschen in die Räume
zu erleichtern. Auf diesen Bereich folgt der Vorauswahlbereich (14),
wo die Fördereinrichtung
eine gekrümmte Konfiguration
in der vertikalen Richtung annimmt, bis sie eine solche Schräge erhält, dass
Gegenstände, die
schlecht zwischen den Schaufeln positioniert sind, oder jene Gegenstände, die
möglicherweise übereinander
liegen, herunterfallen, dergestalt, dass sich am Ende des Vorauswahlbereichs
nicht mehr als ein einziger Gegenstand in jedem Raum befindet.
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Die
gekrümmte
Konfiguration dieses Bereich ist besonders bedeutsam, da die Schaufeln
eine radiale geometrische Konfiguration relativ zueinander einnehmen,
wodurch der Abstand zwischen ihren oberen oder freien Enden verringert
wird, was das Abwerfen jener Gegenstände begünstigt, die übereinander
liegen oder die schlecht in den Räumen, die durch die Schaufeln
(11) definiert werden, angeordnet sind.
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Der
Endabschnitt des Aufwärtsfördermittels wird
durch eine neue gerade Sektion (15) gebildet, welche die
bereits vorgewählten
Gegenstände
zu der Transferstation hebt und deren Schräge mit der des oberen Endes
des Vorauswahlbereichs (14) übereinstimmt.
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Das
Aufwärtsfördermittel
(6) hat in seinem Aufnahmebereich oder in seinem Vorauswahlbereich oder
in beiden jeweilige Seitenwände
(16) angeordnet, die das Fallen der Gegenstände zu ihrem
richtigen Aufnahmeraum zwischen den Schaufeln (11) führen, wobei
der Abstand der Wände
so eingestellt ist, dass das Zuführen
von Gegenständen
mit stark verschieden Längen
in einer einzigen Maschine möglich
ist.
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Angesichts
der Tatsache, dass die Einstellung der Wände (16) in jedem
Fall auf die feste Auslassbreite der Dosiervorrichtung (5)
erfolgen muss, haben die Seitenwände
(18) der Dosiervorrichtung jeweilige angelenkte Lukenklappen
(19), die an den Seitenwänden (16) des Aufwärtsfördermittels
dergestalt gestützt
werden, dass das Verstellen des Abstands zwischen den Seitenwänden (16)
den Abstand zwischen ihnen vergrößert oder
verringert, wodurch die Lukenklappen (19) der Dosiervorrichtung geöffnet oder
geschlossen werden, wie insbesondere in 3 zu sehen
ist.
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Damit
der gekrümmte
Vorauswahlbereich (14) seine Aufgabe erfüllen kann,
ist ein brauchbarer Abstand (A) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaufeln
(11) erforderlich, wie in 4 gezeigt,
der es nicht zulässt,
dass mehr als ein einziger Gegenstand vollständig darin Platz findet. Darum
muss der brauchbare Abstand zwischen den Schaufeln (11) kleiner
als das Doppelte der Breite und Dicke des auszuwählenden Gegenstandes betragen,
wobei mit "brauchbarer
Abstand (A)" der
Abstand gemeint ist, der dem freien Raum entspricht, der zwischen
der Vorder- und der Rückseite
zweier aufeinanderfolgender Schaufeln besteht.
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Eine
Variante der Schaufeln, nämlich
diejenige, die in 5 gezeigt ist, zieht eine asymmetrische Quersektion
(20) für
die Schaufeln in Betracht, wobei die Seite (B) der Schaufel den
Gegenstand schiebt, während
die Seite (C) eine Schräge
aufweist, welche die Breite des folgenden Aufnahmeraumes so verringert,
dass der Abstand (D) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaufeln
in seinem oberen Abschnitt größer als
das Zweifache des Durchmessers oder der Breite des Gegenstandes
sein kann, und im Gegenzug bleibt der Abstand (E) in dem unteren
Abschnitt, der den Raum zur Aufnahme des Gegenstandes definiert,
kleiner als das Zweifache seines Durchmessers oder seiner Breite.
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Diese
Variante ist besonders zum Erreichen hoher Gegenstand-Aufwärtsbeförderungsgeschwindigkeiten
von Bedeutung, da der größere Abstand (D)
zwischen den Schaufeln das Eintreten der Gegenstände in die Aufnahmeräume erleichtert.
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Die
Schaufeln des Aufwärtsfördermittels
sind untereinander austauschbar, um die Handhabung einer Vielzahl
verschiedener Gegenstände
zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck ist eine mit Aussparungen versehene Führung (25),
die in 6 besonders gut zu sehen ist, an der Fördereinrichtung
befestigt und im rechten Winkel zu der Zuführrichtung angeordnet, und
die zu einer Gegenaussparung (26) passt, die im unteren
Abschnitt der Schaufel ausgebildet ist, dergestalt, dass die Schaufel
mittels einer einfachen seitlichen Bewegung ausgetauscht werden
kann, wobei die Schaufeln mit Verriegelungsmitteln versehen sind,
die eine versehentliche Bewegung verhindern.
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Besprechen
wir nun den Gegenstandtransfer- und -auswahlbereich. Nachdem die
Vorauswahl der Gegenstände
in dem Aufwärtsfördermittel
erfolgt ist, werden die Gegenstände
zur Auswahlstation transferiert, um festzustellen, welches ihrer
Längsenden
im oberen Abschnitt und welches im unteren Abschnitt liegen soll,
wenn die vertikale Position eingenommen ist.
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Dieser
Transfer erfolgt mittels einer Fördereinrichtung
(27), die in ihrer Gesamtheit in 1 zu sehen
ist, und deren Schaufeln (28) untereinander austauschbar
sind und mit den Schaufeln (11) des Aufwärtsfördermittels
synchronisiert sind. Sie schieben den Gegenstand horizontal, wodurch
er linear in derselben Queranordnung vorwärts geschoben wird, in der
der Gegenstand von dem Aufwärtsfördermittel kommend
empfangen wird, wobei in dem Raum, der zwischen dem Aufwärtsfördermittel
und der Auswahlstation vorhanden ist, eine mit Aussparungen versehene
Transferplatte (31) angeordnet wird, die den Gegenstand
hält, während gleichzeitig
das Ineinandergreifen der Schaufeln (11) des Aufwärtsfördermittels
ermöglicht
wird.
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Die
Auswahlstation wird durch eine Grundplatte (29) gebildet,
die den Gegenstand während seiner
linearen Vorwärtsbewegung
aufgrund des Schiebens der Schaufeln (28) der Fördereinrichtung (27)
und der Schienen (30), die gemäß dem verwendeten Auswahlkriterium
entsprechend angeordnet sind, hält.
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Je
nach den Merkmalen des Gegenstandes könnte die Kontaktfläche der
Grundplatte (29) mit dem Gegenstand horizontal angeordnet
sein, oder sie könnte
aufwärts
oder abwärts
geneigt sein, um die Höhe
der Transferschaufeln (28) an das Auswahlkriterium anzupassen.
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Die
Transferschaufeln (28) passen mit den Schaufeln (11)
des Aufwärtsfördermittels
am Schnittpunkt zwischen beiden überein,
wobei die Transferschaufeln (28) die entsprechenden Gegenaussparungen
aufweisen, die dieses Zusammenpassen ermöglichen.
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In
der letzten Sektion der Auswahlstation hat die Grundplatte (29)
eine mittige Öffnung
(17), deren Abmessungen so groß sind, dass der Gegenstand nicht
mehr gehalten werden kann, so dass der Gegenstand in den Positionierungsbereich
fällt.
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Gemäß einer
Ausführungsvariante
erfolgt diese Auswahl anhand der geometrischen Unterschiede der
Längsenden,
wie in 7 gezeigt. In diesem Fall sind die Schienen (30),
die sich auf der Grundplatte (29) befinden, in einer Trichterform
relativ zur Zuführrichtung
des Gegenstandes angeordnet, dergestalt, dass sie einen Abstand
(F) zwischen einander am vorderen Ende des Trichters bilden, der die
Gesamtlänge
des Gegenstandes übersteigt,
und einen Abstand (G) am hinteren Ende bilden, welcher der Länge (H)
des Körpers
des Gegenstandes entspricht, oder anders ausgedrückt: ohne geometrische Differenzierung,
dergestalt, dass sich, wenn der Gegenstand diesen Bereich des Trichters
erreicht, seine geometrische Differenzierung oberhalb der entsprechenden
Schiene befinden.
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Am
Ende des Trichters, der durch die Auswahlschienen (30)
gebildet wird, erstrecken sich die Auswahlschienen (30)
in Richtung der Öffnung
der Grundplatte in einer parallelen Anordnung in der Zuführrichtung,
dergestalt, dass, wenn der Gegenstand die Öffnung erreicht und durch sie
hindurchfällt,
er einen Augenblick lang an seinem Ende, das seiner geometrischen
Differenzierung entspricht, durch die darunter befindliche Schiene
gehalten wird, wodurch der Gegenstand mit dem entgegengesetzten
Ende zuerst fällt.
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Ein
weiteres Auswahlkriterium, nämlich
das, das in 8 gezeigt ist, besteht darin,
dass man den Gegenstand in Richtung der Längsposition seines Masseschwerpunkts
fallen lässt.
In diesem Fall haben die Schienen die gleiche Konfiguration, zuerst trichterförmig und
dann in paralleler Anordnung, aber im Gegensatz zu dem vorherigen
Auswahlkriterium erfolgt das Zentrieren des Gegenstandes in der
Weise, dass seine gesamte Länge
aufgenommen wird, wobei die Schienen genügend hoch sind, um die Längsenden
des Gegenstandes aufzunehmen, wenn es sich um einen unregelmäßig geformten
Gegenstand handelt.
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In
der Öffnung
der Grundplatte (29) ist ein Stab (32) angeordnet,
der in der Zuführrichtung
des Gegenstandes ausgerichtet ist und auf der Symmetrieachse der
Schienen liegt, dergestalt, dass, wenn sich der Gegenstand oberhalb
der Öffnung
befindet, er durch den Stab (32) getragen wird, wodurch
ein Verschieben seines Masseschwerpunktes relativ zu seinem in Längsrichtung
liegenden Mittelpunkt, der mit dem Stab (32) übereinstimmt,
bewirkt, dass der Gegenstand exakt zu der Seite hin fällt, wo
sich sein Masseschwerpunkt befindet.
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Ein
weiteres Auswahlkriterium, nämlich
das, das in 9 gezeigt ist, besteht im Erkennen
von grafischen Zeichen oder Markierungen, die eine bestimmte Position
des Gegenstandes bestimmen können.
In diesem Fall ist die Anordnung der Schienen ähnlich wie bei der des Auswahlkriteriums,
das den Masseschwerpunkt nutzt, wobei jedoch der mittige Stab (32)
entfällt
und ein oder mehrere Sensoren angeordnet sind, die für das Erkennen
der Unterschiede geeignet sind, die der Gegenstand aufweist.
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Diese
Sensoren zeigen der Maschinensteuertafel die Auswahlposition an.
Zurückziehbare
Führungen
(33), die sich unter den Schienen – eine auf jeder Seite – im Bereich
der Öffnung
der Grundplatte befinden, werden so betätigt, dass eines der Enden des
Gegenstandes oberhalb der zurückziehbaren Führung, die
in ihre Auswahlposition bewegt wurde, angeordnet ist, während die
Führung
der entgegengesetzten Seite unter der entsprechenden Schiene zurückgezogen
bleibt. Die Führung,
die in ihre Auswahlposition bewegt wurde, hält den Gegenstand einen Moment
lang so, dass der Gegenstand an seinem entgegengesetzten Ende fällt.
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Die
Funktionsweise der zurückziehbaren Führungen
(33) kann von einem beliebigen Typ sein, der geeignet ist,
die beschriebene Bewegung hervorzurufen, zum Beispiel mittels eines
dynamischen Fluidzylinders.
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Darauf
folgt die Vertikalpositionierungsstation, die ebenfalls in 1 in
ihrer Ganzheit gezeigt ist, dergestalt, dass sich unter der Öffnung der Grundplatte
(29) zwei schräg
angeordnete feststehende Wände
(34) befinden, die parallel zur Zuführrichtung des Gegenstandes
angeordnet sind und eine offene Baugruppe bilden, deren erhöhter Querschnitt
ein umgekehrtes Trapez definiert, dessen Ober- und Unterseite offen
sind. Im Inneren der Baugruppe bewegen sich linear vertikale Schubmittel (35),
die an einer Fördereinrichtung
(36) angebracht sind, die den horizontalen Pfad des Schubmittels
definiert.
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Die
Synchronisation zwischen der Vorwärtsbewegung der Schubmittel
(35) und der Bewegung der Transferschaufeln (28)
bewirkt, dass, wenn der Gegenstand durch die Öffnung der Grundplatte (29) fällt, er
zwischen zwei Schubmittel gelangt, deren Dicke (I), wie in 10 zu
sehen, einen unbesetzten Abstand (J) zwischen den Wellen definiert,
welcher der maximalen Breite des Gegenstandes entspricht, wodurch
er zwischen den schräg
angeordneten Wänden
vorwärts
bewegt wird, dergestalt, dass ein trapezförmiger Fallkanal definiert
wird, der den Gegenstand während
seiner Vorwärtsbewegung
in eine vertikale Position drängt.
Die schräg
angeordneten Wände
(34) können
eine vertikale oder leicht schräg angeordnete
untere Klappe (37) aufweisen, wie in 11 zu
sehen, wenn die Positionierung des Gegenstandes dies erfordert.
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Jedes
der Schubmittel (35) wird durch einen Fixierungsarm (38),
wie in 13 zu sehen, der an der Fördereinrichtung
angebracht ist, und einen vertikalen Schubteil (39) gebildet,
der an dem Arm mittels eines oder mehrerer vertikaler Arretierungsprofile
(40) angebracht ist, dergestalt, dass der Schubteil ohne
Weiteres mit einer einfachen vertikalen Bewegung abgenommen werden
kann.
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Der
Austrag der bereits positionierten Gegenstände erfolgt mittels einer Fördereinrichtung (41),
die ebenfalls komplett in 1 und in
größerem Detail
in den 10, 11 und 12 zu
sehen ist, wobei diese Gegenstände
direkt auf der Fördereinrichtung
angeordnet werden können
oder anderenfalls in individuellen Stützen (42) aufgenommen werden
können,
wie zum Beispiel im Fall instabiler Behälter.
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In
diesem Fall haben die Schubmittel (35) am unteren Abschnitt
ihrer Vorderseite und ihrer Rückseite
jeweilige Aussparungen oder Ausnehmungen (43), die der
Wanddicke (K) der individuellen Stützen (42) entsprechen,
dergestalt, dass sich die individuellen Stützen, die von einer allgemeinen
Fördereinrichtung
(44) herankommen, in dem Raum (L) befinden, der durch die
Aussparungen (43) zweier aufeinanderfolgender Schubmittel
(35) definiert wird, wodurch der Abstand seines oberen
Abschnitts (J), welcher der maximalen Breite des Gegenstandes entspricht, auf
den Aufnahmeraum (45) der individuellen Stütze zentriert
ist. Infolge dessen wird der Gegenstand, der während seines Falls vertikal
positioniert ist, direkt in der entsprechenden individuellen Stütze (42)
aufgenommen.
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Die
Schubmittel (35) haben gleichermaßen an ihrem unteren Abschnitt
einen Keilvorsprung (46), siehe 12 und 14,
der die Trennung zwischen den individuellen Stützen (42) bewirkt,
die sich auf der allgemeinen Fördereinrichtung
(44) angesammelt haben, und ihren Eintritt in Räume (L)
reguliert, die durch die Aussparungen (43) der Schubmittel
(35) definiert werden.