GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Weiterleiten und/oder Stapeln von Gegenständen, wie zum Beispiel
Konsumartikeln. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
Weiterleitungs- und Stapelungsvorrichtung, welche imstande ist, einen Gegenstand in einer
Ebene auszurichten und entlang einer schraubenförmigen Linie in eine
weitere Ebene neu auszurichten, während er weiterbefördert wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Konsumprodukte, wie zum Beispiel Menstruationsartikel, Windeln,
verpackte Nahrungsmittel, etc., sind oft in Reihen einer oder mehrerer
Einheiten angeordnet, wodurch eine oder mehr Reihen dann übereinander
gestapelt oder aneinandergereiht werden, bevor sie in einer Schachtel, einem
Karton, Sack oder einer anderen Art von Behälter verpackt werden. Es gibt viele
Arten von Vorrichtungen zum Bilden von Stapeln von Gegenständen, wie
zum Beispiel Konsumprodukten, und zum Weiterleiten der Gegenstände zu
einer Position, wo sie als ein Stapel abgeladen werden, um so eingesackt zu
werden oder sonst weiterverpackt zu werden. Beispiele derartiger
Vorrichtungen, welche in der Fachwelt gut bekannt sind, sind in den allgemein
übertragenen US-Patenten 4,399.905, ausgegeben an Lance et al. am
23. August 1983, und Nr. 4,577.453, ausgegeben an Hofeler am 25. März
1986, gezeigt, wobei alle hiedurch durch Referenz aufgenommen worden
sind.
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Vorrichtungen von der in den zuvor erwähnten Literaturstellen
beschriebenen Art laden in der Regel die Produkte an einer Zuführ- oder
Ladestation, transferieren die Produkte zu einer Ausgabe- oder Entladestation, wo
ein Stapel von Produkten entladen wird. Der Stapel wird dann zu einem
großen rotierenden Aufbau gebracht, welcher den Stapel indexiert oder in der
Regel um 900 dreht. Diese Neuausrichtung des Stapels wird üblicherweise
für rechteckige Stapel ausgeführt. Dies deshalb, weil die Stapelprodukte an
der Ausgabestation der Vorrichtung ihre längeren Seiten vertikal positioniert
haben, was nicht die korrekte Ausrichtung ist, welche erforderlich ist, um
den Stapel in einem Sack oder dergleichen anzuordnen. Der Stapel erfordert,
um 900 neu ausgerichtet zu werden, das heißt, an seiner Seite angeordnet
zu werden, damit er in der genauen Position ist, um eingesackt zu werden
oder sonst weiterverpackt zu werden. Dies ist, weil die meisten
kommerziellen Säcke lediglich Stapel in einer rechteckigen Öffnung mit den längeren
Seiten horizontal positioniert manipulieren. Darüberhinaus hat der Stapel
größere Stabilität, wenn er an seiner Seite angeordnet ist, was leichteres
Anordnen in einen Behälter oder dergleichen ermöglicht.
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Jedoch hat das zuvor beschriebene Verfahren seine Nachteile. Das
Anordnen des Stapels in den Aufbau erfordert die Extraschritte von
Transferieren des Stapels von der Stapelungsvorrichtung zum Aufbau, ein rotierendes
Indexieren des Aufbaus, Abstreifen des Stapels vom Aufbau und dann
Weiterleiten des Stapels zum Eingang eines Behälters. Weil so viele Schritte
eingebunden sind, verlangsamt sich die Produktion, was zu erhöhten
Herstellungskosten und eventuellem Anstieg der endgültigen Kosten für den
Konsumenten führt.
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Eine in der Fachwelt gut bekannte Lösung zum Vermeiden der
Verwendung eines rotierenden Aufbaus ist es, eine Vorrichtung von der Art zu
nehmen, welche allgemein zuvor beschrieben worden ist, und sie auf die
Seite zu drehen, sodaß sie horizontal ist. Dies veranlaßt die Produkte, daß sie
am Auslaß oder an der Entladestation mit der korrekten Ausrichtung
ankommen, und vermeidet das Erfordernis, einen rotierenden Aufbau oder
dergleichen zu verwenden. Weil die Zuführ- oder Ladestation ebenso in einer
horizontalen Position ist, haben die Produkte jedoch neu ausgerichtet zu
werden, bevor sie in die stapelnde Vorrichtung angeordnet werden. Dies wird
üblicherweise durch Anordnen der Produkteinheiten in ein Paar von
Drehgurten ausgeführt, welche das Produkt neu ausrichten und dann an die
Ladestation abgeben.
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Diese Art von Vorrichtung und Verfahren reduziert jedoch nicht die
Anzahl von Schritten, welche beginnend beim Nehmen des Produkts von einer
Produktionsstraße, Laden des Produkts in die Eingabestelle der Vorrichtung
und Entladen des Stapels mit der korrekten Ausrichtung an einem Beutel
oder dergleichen erforderlich sind. Weil das Produkt in die Verdrehungsgurte
angeordnet werden muß und daraus entnommen werden muß, ist die
Anzahl der Schritte, die in dem Verfahren bedingt sind, nicht reduziert.
Zusätzliche Produkttransferschritte, vor und nach Neuausrichtung, wo das Produkt
zu einer gesonderten Neuausrichtungsvorrichtung, entweder einem Paar von
Verdrehungsgurten oder einem rotierenden Aufbau, transferiert werden
muß, verursachen viele Probleme und haben viele Nachteile. Zusätzliche
Produkttransferschritte erhöhen die Chance, daß das Produkt falsch
behandelt wird, was Herstellungsfehler an der Straße auftreten läßt. Dies führt zu
einer Straße, welche abgeschaltet werden muß, um den Fehler zu
korrigieren, was Zeit kostet und Geld, wodurch die endgültigen Kosten des Produkts
für den Konsumenten erhöht werden. Darüberhinaus ist es, wenn
Verdrehungsgurte verwendet werden, schwierig, mehr als eine Produkteinheit in
die Vorrichtung gleichzeitig zu laden. Die Verdrehungsgurte sind nicht gut
geeignet, um eine Reihe von mehrfachen Produkten zu manipulieren, und
Versuche, dies zu tun, führen oft dazu, daß ein Durcheinander auf der
Straße auftritt.
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Die EP 0 301 140 A2 beschreibt eine Maschine zum Kissenwenden und
-umdrehen. Gegenstände, welche sich in ihrer Längsdimension bewegen,
werden am unteren Niveau einer aufsteigenden Straße eines
Eingabekettenförderers mit geschlossener Schleife an Artikelträgern abgelegt. Die
Gegenstände drehen sich um 90º zu dem Zeitpunkt, wenn sie an den
Trageinrichtungen eines benachbarten Ausgabeförderers landen, welcher eine Laufbahn
aufweist, welche von einem oberen Niveau zu einem unteren Niveau
absteigt, sodaß die Gegenstände, welche gedreht worden sind, ebenso
umgekehrt werden, wenn sie um ihren Abstieg kämpfen.
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Demnach bestand ein Erfordernis, ein Verfahren zum Stapeln, Fördern
und Neuausrichten von Produkteinheiten zur Verfügung zu stellen, welche
von einer Produktionsstraße mit einer unrichtigen Ausrichtung für beliebige
weitere Manipulation kommen, was weniger Schritte erfordert als die
Verfahren des Stands der Technik. Es hat ebenso ein Erfordernis bestanden, eine
Vorrichtung zum Stapeln und Weiterleiten von Produkteinheiten zur
Verfügung zu stellen, welche ebenso zum Neuausrichten der Produkteinheiten
imstande ist, wodurch das Erfordernis eliminiert wird, eine gesonderte
Vorrichtung zum Erledigen desselben zu verwenden.
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Es ist demnach ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine stapelnde
Vorrichtung und ein Verfahren beizustellen, bei welchen die Produkte neu
ausgerichtet werden, während sie von einer Ladestation zu einer Entladestation
transferiert werden, ohne beliebige Zwischenschritte, Produkttransfers oder
zusätzliche Vorrichtungen.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine derartige
Stapelungsvorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchen,
nachdem das Produkt neu ausgerichtet worden ist, es direkt von der
Vorrichtung in eine Verpackung, Tasche oder dergleichen abgestreift werden
kann, um so die Geschwindigkeit zu erhöhen und Effizienz zu heben.
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Die zuvor erwähnten und andere Ziele der vorliegenden Erfindung
werden nachstehend besser zutage treten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Stapeln und Weiterleiten von Produkteinheiten zur Verfügung gestellt.
Die Einheiten werden auf einem Kreisförderer von einer Ladestation zu einer
Entladestation befördert. Der Förderer inkludiert eine Mehrzahl von
Schaufeln, welche sich davon erstrecken. Benachbarte Schaufeln definieren
Produktaufnahmegefäße dazwischen. Das Verfahren gestattet den Produkten,
neu ausgerichtet zu werden, während sie befördert werden, sodaß die
Produkte an der Entladestation mit der gewünschten Ausrichtung ankommen.
Dies vermeidet gesonderte Schritte zum Weiterleiten und Neuausrichten.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung inkludiert die Schritte des
Ladens mindestens einer Produkteinheit in die Produktaufnahmegefäße und
Weiterleitens der Produkteinheiten entlang der Längsachse des Förderers.
Die Schaufeln werden dann entlang einer allgemein schraubenförmigen
Linie neu ausgerichtet, während die Produkte transportiert werden. Die
Schaufeln werden in einem gewünschten Winkel in Hinblick auf die Längsachse
des Förderers neu ausgerichtet. Die Produkteinheiten werden an der
Enfladestation als ein Stapel durch Entnehmen der Produkteinheiten aus einer
Mehrzahl von Produktaufnahmegefäßen entladen. Die Schaufeln werden
dann neu ausgerichtet und zu ihrer ursprünglichen Position zurückkehren
gelassen, als wenn sie geladen wären.
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In Übereinstimmmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird eine Vorrichtung zum Stapeln und Transportieren von
Produkteinheiten zur Verfügung gestellt. Die Produkteinheiten werden von
einer Ladestation zu einer Entladestation befördert. Die Vorrichtung richtet die
Produkte neu aus, während sie befördert werden, sodaß Stapel von
Produkteinheiten an der Entladestation mit der korrekten Ausrichtung
ankommen. Dies eliminiert das Erfordernis für gesonderte Vorrichtungen zum
Befördern und Neuausrichten.
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Die Vorrichtung inkludiert einen Kreisförderer mit einer Mehrzahl von
Schaufeln, welche sich davon erstrecken. Benachbarte Schaufeln definieren
Produktaufnahmegefäße dazwischen. Ein Mittel wird beigestellt, um die
genannten Schaufeln entlang einer allgemein schraubenförmigen Linie neu
auszurichten, während die Produkte von der Lade- zur Enfiadestation
transportiert werden. Die Schaufeln werden in einen gewünschten Winkel im
Hinblick auf die Längsachse des Förderers neu ausgerichtet. Schließlich wird
ein Mittel beigestellt, um die Schaufeln neu auszurichten und von der
Entladestation zurück zu ihrer ursprünglichen Position an der Ladestation
zurückkehren zu lassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Figur 1 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei welcher wegen der
Klarheit nicht alle Schaufeln 5 gezeigt sind.
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Figur 2 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels für die Ladestation 10 der vorliegenden Erfindung.
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Figur 3 ist eine vereinfachte perspektivische Teilansicht eines
bevorzugten Mittels der vorliegenden Erfindung, um die Schaufeln 5 entlang einer
Schraubenlinie neu auszurichten.
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Figur 4 ist eine vereinfachte perspektivische Teilansicht eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels für die Entladestation 40 der vorliegenden
Erfindung.
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Figur 5 ist eine Querschnittsansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, parallel zu den Schaufeln
5 an einem Punkt entlang dem ersten Mittel 30 zum Neuausrichten der
Schaufeln entlang einer Schraubenlinie und stromaufwärts schauend
vorgenommen.
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Figur 6 ist eine vereinfachte auseinandergezogene Ansicht eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels für das Fördermittel der vorliegenden
Erfindung.
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Figur 7 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels des Fördermittels der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Unter nunmehrigem Bezug auf die Zeichnungen im Detail, in welchen
gleiche Ziffern dasselbe Element durchgehend in den Ansichten angeben, ist
in Figur 1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1
zum Stapeln von Konsumartikeleinheiten 2 gezeigt. Die Vorrichtung 1
umfaßt einen Kreisförderer 3, der in Figur 7 gezeigt ist. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel eines Förderers 3 ist eine Verdrehungskette. Der
Förderer 3 hat eine Mehrzahl von Schaufeln 5, welche sich davon erstrecken. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schaufeln 5 des Förderers
3 im wesentlichen gleich beabstandet und sind allgemein plan, wobei sich
ihre Vertikalachsen 6 von der Längsachse des Förderers 3 nach außen und
allgemein lotrecht dazu erstrecken. Die Längsachse des Förderers ist als die
zur Richtung des Weges parallele Achse definiert. Benachbarte Schaufeln
definieren Produktaufnahmegefäße oder Taschen 7 dazwischen. Die
Vorrichtung 1 inkludiert weiters eine Ladestation 10, ein erstes Mittel 30 zum
Neuausrichten
der Schaufeln entlang einer Schraubenlinie und eine
Entladestation 40. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann am besten durch
Beschreiben des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung
verstanden werden. Kurz gesagt bedingt jedoch das Verfahren das Laden
mindestens einer Produkteinheit 2 in ein Produktaufnahmegefäß 7 und
Transportieren des Produkts entlang der Längsachse des Förderers 3. Die
Schaufeln 5 werden dann entlang einer Schraubenlinie in einen gewünschten
Winkel im Hinblick auf die Längsachse des Förderers neu ausgerichtet. Ein
Stapel von Produkten wird dann von der Vorrichtung durch Entnahme von
Produkteinheiten aus einer Mehrzahl von Produktaufnahmegefäßen
entladen. Die Schaufeln werden dann neu ausgerichtet und von der
Entladestation zu ihrer ursprünglichen Position an der Ladestation zurückkehren
gelassen.
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Unter nunmehrigem Bezug auf Figur 2, welche eine vereinfachte
perspektivische Ansicht der Ladestation 10 ist, ist zu ersehen, daß die
Ladestation 10 ein vertikales Kettenrad 11 umfaßt, welches vertikal rund um eine
Horizontalwelle (nicht gezeigt) rotiert, welches den Förderer 3 und die
Schaufeln 5 antreibt. Eine oder mehr Produkteinheiten 2 werden in ein
Produktaufnahmegefäß 7 an der Ladestation 10 angeordnet. Das Produkt wird
in das Aufnahmegefäß durch ein beliebiges einer Anzahl von Verfahren,
welche in der Fachwelt bekannt sind, angeordnet. Ein Beispiel einer
Vorrichtung zum Laden des Produkts in das Aufnahmegefäß ist ein Schnecken-
Kettenförderer. Figur 2 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht eines
geeigneten Schnecken-Kettenförderers 15, welcher mit der Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Derartige Schnecken-
Kettenförderer sind leicht auf dem Markt von verschiedenen Gesellschaften
wie zum Beispiel der Curt G. Joa Co., Sheboygan Falls, WI 53085, erhältlich.
Während des Ladens werden die Produkteinheiten 2 von einem Paar
stationärer Schienen 8 an jeder Seite der Schaufeln 5 angehalten. Die Schienen 8
hindern das Produkt 2 am Eintreten in die Wurzel des Keils zwischen den
Schaufeln, wo später in dem Verfahren eine Durcheinander auftreten
könnte. Mit den Schienen 8 verbunden sind Seitenführungen 9, welche die
Produkteinheiten 2 innerhalb der Aufnahmegefäße 7 stabilisieren und sichern
helfen.
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Einzelne oder Mehrfachprodukte können End-zu-End in einem
Einzelprodukt-Aufnahmegefäß 7 geladen werden. Wie in der Figur gezeigt, werden
in jedes Produktaufnahmegefäß drei Produkteinheiten geladen. Wenn ein
Produkt 2 nicht vorhanden ist, hält die Vorrichtung 1 den Förderer 3 an und
wartet, bis jene Tasche gefüllt ist, bevor er sich weiterbewegt. Dies wird
"Kissenzählkorrektur" genannt und wird verwendet um sicherzustellen, daß
alle Taschen mit dem Produkt befüllt sind und daß keine Lücken im
Stromabwärtsfluß existieren. "Kissenzählkorrektur" wird üblicherweise durch
Positionieren eines elektrischen Auges oder dergleichen an der Ladestation
nahe der Schnittstelle zwischen dem Schnecken-Kettenförderer und den
Aufnahmegefäßen 7 ausgeführt. Wenn das elektrische Auge nicht eine
Produkteinheit, welche in ein Aufnahmegefäß 7 angeordnet wird, aufspürt,
werden Mittel zum Anhalten des Förderers 3, auf ein Produkt wartend, welches
in das Aufnahmegefäß geladen werden soll, und zum Starten des Förderers
beigestellt. Zahlreiche Arten von Verfahren und Vorrichtungen sind in der
Fachwelt zum Ausführen der "Kissenzählkorrektur" bekannt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Produkteinheiten 2
in die Produktaufnahmegefäße 7 mit der Vertikalachse 6 der Schaufeln im
wesentlichen parallel zum Boden 100 ausgerichtet geladen. Nachdem eine
Produkteinheit 2 an der Ladestation 10 in ein Produktaufnahmegefäß 7
geladen worden ist, werden die Schaufeln vertikal im wesentlichen 90º entlang
dem allgemein kreisförmigen Weg des Kettenrades 11 neu ausgerichtet,
sodaß die Schaufeln 5 mit ihrer Vertikalachse 6 im wesentlichen lotrecht zum
Boden 100 (wie in Figur 1 gezeigt) aufwärts zeigen.
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Nach dem Verlassen des Kettenrades 11 ergreifen die Schaufeln ein
Mittel 30 zum Neuausrichten der Schaufeln entlang einer Schraubenlinie. Das
Mittel 30 zum Neuausrichten der Schaufeln entlang einer allgemeinen
Schraubenlinie umfaßt ein Paar Führungsschienen 31,32. Am Punkt 12
beginnen die Führungsschienen 31,32 eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn,
wenn man stromabwärts schaut. Je länger die Verdrehungsschienen sind,
umso langsamer wird die Verdrehung ausgeführt. Dies führt zu weniger
Abnützung am Förderer und reduziert Reibungswiderstand. Jedoch wird die
Länge der Verdrehungsschienen von dem Ausmaß des Raumes, welcher in
einer Anlage oder dergleichen zur Verfügung ist, beschränkt sein. Wie aus
den Figuren 3 und 5 zu ersehen ist, werden, über das erste Mittel 30 zum
Neuausrichten des Produkts entlang einer allgemeinen Schraubenlinie, die
Produkteinheiten 2 von einem Set von Sicherungsschienen 34,35, welche
dem Weg der Schaufeln folgen (wegen der Klarheit ist die Schiene 35 in
Figur 3 nicht gezeigt), getragen und in den Aufnahmegefäßen 7 gehalten. Nach
dem Passieren der Führungsschienen 31,32 werden die Schaufeln 5 nun in
einen gewünschten Winkel im Hinblick auf die Längsachse des Förderers
neu ausgerichtet. In der Regel werden die Schaufeln um 900 neu
ausgerichtet, sodaß ihre Vertikalachse 6 im wesentlichen parallel zum Boden 100 ist.
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Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, klinken sich am Ende des Mittels zum
Neuausrichten 30 die Schaufeln 5 aus und ergreifen ein horizontales
Kettenrad 33. Das Kettenrad 33 richtet die Schaufeln 5 horizontal neu aus, indem
es sie entlang einem allgemein kreisförmigen Weg im wesentlichen um 90º
dreht. Wenn die Schaufeln sich dem Kettenrad 33 in einem Winkel nähern,
ist es bevorzugt, daß das Kettenrad 33 in einem Winkel gekippt wird, um so
der Richtung der hereinkommenden Schaufeln zu entsprechen. Weil eine
Keilform durch die Produktaufnahmegefäße 7 gebildet wird, wenn die
Schaufeln 5 rund um das Kettenrad 33 gehen, wird eine Rostplatte 39 unter
den Schaufeln 5 verwendet, um das Produkt 2 vom Herausfallen aus den
Aufnahmegefäßen 7 abzuhalten. Wie von den Fachleuten auf dem Gebiet
wohl erkannt werden wird, kann ebenso eine seitensichernde Schiene an der
Rostplatte 39 fixiert und gerade unterhalb den Schaufeln 5 angeordnet
werden, um die Zentrifugalkraft vom Stoßen des Produkts nach außen gegen die
Spitzen der Schaufeln abzuhalten.
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Vom horizontalen Kettenrad 33 ergreifen die Schaufeln einen zweiten
Satz von Führungsschienen 36,37. Die Führungsschienen 36,37 führen die
Schaufeln 5 zur Entladestation 40, wo Stapel von Produkten von der
Vorrichtung entnommen und zu einem Verpacker geschickt wird. Wie aus
Figur 4 zu ersehen ist, ist eine stationäre Rostplatte 44 vorzugsweise unter
den Schaufeln verwendet um sicherzustellen, daß die Produkteinheiten 2
nicht herausfallen. Wie im Detail nachstehend erörtert werden wird, wird ein
Stapel 49 von Produkten 2 aus einer Mehrzahl von Produktaufnahmegefäßen
7 an der Entladestation 40 entladen.
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Wie aus Figur 1 zu entnehmen ist, setzen die Schienen 36,37 fort, die
Schaufeln 5 an der Entladestation 40 vorbei zu einem zweiten horizontalen
Kettenrad 43 zu führen. Das zweite horizontale Kettenrad 43 richtet die
Schaufeln horizontal neu aus, indem es sie im Uhrzeigersinn, von oben
gesehen, im wesentlichen um 180º dreht, sodaß die Bewegungsrichtung der
Schaufeln 5 im wesentlichen entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung an der
Entladestation 40 ist.
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Nach dem Herumführen um das Kettenrad 43 ergreifen die Schaufeln
ein weiteres Paar von Führungsschienen 51,52. Die Führungsschienen 51,52
stellen ein Mittel 50 zum Neuausrichten der Schaufeln in einem
gewünschten Winkel bei, sodaß die Schaufeln eventuell zu ihrer ursprünglichen
Position an der Ladestation zurückkehren können. Die Schienen 51,52 werden in
der Regel die Schaufeln im wesentlichen 900 im Hinblick auf die Längsachse
des Förderers 3 entlang einer allgemeinen Schraubenlinie neu ausrichten.
Das Mittel zum Neuausrichten 50, welches Verdrehungsschienen 51,52
umfaßt,
ist sehr ähnlich dem Mittel zum Neuausrichten 30 und den
Verdrehungsschienen 31,32. Keine Sicherungsschienen werden hier benötigt,
da die Schaufeln nun leer sind. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel, das
in den Figuren gezeigt ist, zeigen die Schaufeln 5 nun mit ihrer
Vertikalachse 6 im wesentlichen lotrecht zum Boden 100 abwärts.
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Nach dem Passieren der Führungsschienen 51,52 ergreifen die
Schaufeln 5 ein Wenderad 55. Das Wenderad 55 richtet die Schaufeln 5 horizontal
neu aus, indem es sie im wesentlichen entlang einem allgemein
kreisförmigen Weg um 90ºwendet, sodaß die Bewegungsrichtung geändert ist, aber
mit der Vertikalachse 6 der Schaufeln 5 noch lotrecht zum Boden 100. Um
Reibung zu reduzieren, wird diese Wende unter Verwendung eines
innenliegenden Rades 55 und einer stationären äußeren Schiene 56 ausgeführt. Das
Innenrad 55 ist freilaufend auf Lagern und rotiert. Das innenliegende Rad 55
inkludiert ein Mittel zum Ergreifen eines Führungsschlitzes 305 an den
Schaufeln 5, während der Schlitz 306 die äußere Schiene 56 ergreift. Die
rollende Reibung, welche vom Rad 55 beigestellt wird, ist geringer als die
Gleitreibung, welche vorhanden sein würde, wenn die Wende von einem
Paar Führungsschienen ausgeführt wird. Sobald als die Schaufeln 5 um das
Rad 55 herum sind, ergreifen sie einen kurzen Abschnitt von
Führungsschienen 57,58 und bewegen sich dann weiter zum Einführkettenrad 11.
Das Einführkettenrad 11 richtet dann die Schaufeln im wesentlichen um
90º entlang einem allgemein kreisförmigen Weg vertikal neu aus, sodaß die
Schaufeln flach sind und bereit, um wieder beladen zu werden.
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Das für den Förderer 3 bevorzugte Ausführungsbeispiel kann am besten
unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 beschrieben werden. Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Förderer 3 eine Rollenkette. Ein
Beispiel einer geeigneten Rollenkette ist eine Rollenkette mit seitlichem
Bügelabnehmer #50 SB mit einem Standard-K-1-Befestigungselement 302 an
jedem Verbindungsstück, welches kommerziell von Rexnord Inc. Milwaukee,
WI 53214, erhältlich ist. Die Schaufeln 5 werden am Förderer 3 durch
Buchsenschrauben mit Kopfabdeckung, welche sich durch die Löcher 312 in dem
K-1-Befestigungselement 302 und in korrespondierende Löcher an den
Schaufeln 5 erstrecken, fixiert.
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Die Figuren 6 und 7 zeigen ebenso ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
für Schaufeln 5. Die Gesamtgestalt der Schaufeln bildet ein "L" mit kurzem
Schenkel 303 und langem Schenkel 304. Die Schaufeln 5 können aus jedem
geeigneten Material, welches in der Fachwelt bekannt ist, hergestellt sein.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schaufeln 5 von
nichteinstückiger Konstruktion, Spritzguß aus Polycarbonat. Der Schenkel 303
hat Rillen 305 und 306 an jeder Seite davon zum Ergreifen der
verschiedenen Führungsschienen. Figur 5 zeigt, wie die Schaufeln die
Führungsschienen ergreifen.
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Unter nochmaligem Verweis auf die Figuren 6 und 7 kann man sehen,
daß die Schaufeln 5 erhabene Vorsprünge 310 an einer Seite aufweisen. Der
Vorsprung 310 hält die Schaufeln vom Gegeneinanderkippen ab. Dies hilft,
die Schaufeln in den geraden Läufen besser zu stabilisieren, wobei sie
parallel zueinander gehalten werden. Der Vorsprung 310 hilft ebenso, Reibung zu
reduzieren, indem er den Schaufeln nicht gestattet, sich gegen die
Führungsschienen zu verspannen oder zu haften. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist die Mittellinie der Kettenroller 301 die gleiche wie die
Mittellinie für die Führungsschlitze 305 und 306 an den Schaufeln 5. Dies
minimiert das Verdrehen der Schaufeln, wenn sie entlang den
Führungsschienen gezogen werden.
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In einigen Fällen, wie zum Beispiel, wenn größere Produkte befördert
werden, befinden sich die Schaufeln an jeder zweiten Verbindungsstelle. Für
dieses Ausführungsbeispiel kann ein Abstandhalteblock 315 an der Kette
zwischen den Schaufeln fixiert werden. Der Abstandhalteblock läuft nicht an
den Führungsschienen, was Reibung reduzieren hilft. Der Block unterstützt
beim Sichern der Schaufeln aneinander während der geraden Läufe und hält
das Produkt vom Fallen in den Spalt zwischen den Schaufeln ab.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
umfassen alle der Schaufel-Führungsschienen des vorliegenden
Ausführungsbeispiels 31, 32, 36, 37, 51, 52, 56, 57 und 58 rostfreie Stahlschienen
von 1/2" Durchmesser. Jeder Satz von Führungsschienen der vorliegenden
Erfindung wird von einem zentralen Stachelrohr getragen, wovon eines als
200 in Figur 5 gezeigt ist, um welches sie, falls erforderlich, gedreht werden
können. Die führenden Enden aller Schienen sind zugespitzt, sodaß die
Schaufeln sie leichter ergreifen können. Wenn die Schaufeln beispielsweise
als erstes die Schienen 31,32 ergreifen, nachdem sie das Kettenrad 11
verlassen, oder wenn die Schaufeln als erstes die Schienen 36,37 ergreifen,
wenn sie das Kettenrad 33 verlassen, sind die führenden Kanten der
Schienen an diesen Stellen zugespitzt, um den Schaufeln glatten Übergang zu
gewährleisten. Die Führungsschienen können am zentralen Stachelrohr
fixiert sein und das Stachelrohr kann am Maschinenrahmen durch jede
Anzahl von Mitteln, welche den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, fixiert
sein.
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Jede Anzahl von Mitteln, welche in der Fachwelt bekannt sind, kann
verwendet werden, um den Förderer 3 anzutreiben. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist es das Zuführkettenrad, welches von einer
Transmissionswelle oder dergleichen angetrieben wird, um die Vorrichtung
anzutreiben und den Förderer 3 zu bewegen.
ENTLADEN
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Es ist bevorzugt, daß die Produkte an der Ladestation 10 auf eine im
wesentlichen kontinuierliche Art in Aufnahmegefäße 7 geladen werden, um
für einen reibungsloseren Arbeitsgang zu sorgen. Um jedoch das Entladen
zu ermöglichen, insbesondere wenn bei hohen Geschwindigkeiten gefahren
wird, ist es bevorzugt, daß die Schaufeln momentan anhalten, sodaß die
Produkte leicht davon entnommen werden können. Weil das Zuführen in
konstanter Bewegung ist, muß demnach das Anhalten der Schaufeln
unabhängig von der Zufuhr gemacht werden. Dies wird durch etwas, was in der
Fachwelt als "Girlanden-Bilden" bezeichnet wird, ausgeführt. Das
grundlegende Konzept des "Girlanden-Bildens" ist in der Fachwelt bekannt und wird
beschrieben, ist aber nicht als solche in der genannten hierin zuvor
aufgenommenen US-Referenz-Literaturstelle 4,399.905 bezeichnet, welche eine
Stapelvorrichtung beschreibt, welche ein Mittel zum zyklischen Anhalten
und Vorwärtsbewegen eines Abschnitts der Schnecke von Wegen
[Schaufeln] benachbart zur Ausgabestation aufweist, während der
Schneckenantrieb kontinuierlich betätigt wird, um die Schnecke der Wege durch die
Zufuhrstation kontinuierlich vorwärts zu bewegen.
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Das "Girlanden-Bilden" der vorliegenden Erfindung wird durch
Vorsehen eines Mittels zum Bewegen der horizontalen Kettenräder 33 und 43
zurück und nach vor oder in einer oszillierenden Bewegung in der Richtung
von Pfeil 60, wie in Figur 1 gezeigt ist, ausgeführt. Um die Bewegung der
Schaufeln zwischen den horizontalen Kettenrädem momentan anzuhalten,
während ein kontinuierlicher Ladevorgang beibehalten wird, müssen die
Kettenränder 33 und 43 sich entgegengesetzt dem Strom von Schaufeln bei
der gleichen Geschwindigkeit bewegen, wie sich die Schaufeln nach
vorwärts bewegen, was ein momentanes Anhalten der Schaufelbewegung an
der Entladestation zwischen den zwei horizontalen Kettenrädem 33 und 43
verursacht. Während die Schaufeln momentan angehalten werden, wird ein
Stapel von Produkteinheiten durch Entnahme von Produkteinheiten von
einer Mehrzahl von Produktaufnahmegefäßen entladen. Die Größe des Stapels
kann so groß wie die Anzahl der Schaufeln zwischen den Kettenrädem 33
und 43 sein oder kann durch Abstreifen von einer kleineren Anzahl von
Schaufeln kleiner sein. Nachdem ein Stapel von Produkteinheiten entladen
worden ist, bewegen sich die Kettenräder zurück zur ursprünglichen
Position,
wobei sie sich in derselben Richtung bewegen wie die Bewegung der
Schaufeln. Dies veranlaßt die Schaufeln, sich bei der doppelten
Geschwindigkeit zu bewegen, wie sie dies an anderen Punkten entlang der
Vorrichtung tun, sodaß am Ende des Girlanden-Zyklus die Schaufeln sich in der
gleichen Position befinden als wenn das Girlanden-Bilden niemals
eingetreten wäre.
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Die verdrehten Schaufelführungsschienen 31 und 32 und
Produktführungsschienen 34 und 35 zusammen mit ihrem zentralen Stachelrohr 200
und der Rostplatte 39, welche zwischen dem Zuführkettenrad 11 und dem
horizontalen Kettenrad 33 angeordnet sind, folgen der Bewegung der
Girlande. Der zuvor erwähnte Schienenaufbau schwenkt rund um den Punkt 19
benachbart zum Zuführkettenrad. Es ist bevorzugt, daß der Grad an
Schwenkung minimal ist, vorzugsweise zwischen etwa 0º und etwa 5º. Dies
ist so, da am Zufuhrkettenrad, wo die Schaufeln beginnen, die Schienen
31,32 zu ergreifen, die Schienen nicht aus einer Linie mit dem Kettenrad
geraten, was die Schaufeln veranlassen würde, die Schienen nicht zu
ergreifen.
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Die Kettenräder 33 und 34 können durch jede Anzahl von Mitteln,
welche in der Fachwelt bekannt sind, zum Oszillieren gebracht werden. Ein
bevorzugtes Verfahren, um dies auszuführen, ist es, Kettenräder in Wagen
oder dergleichen laufen zu haben, sodaß sie linear zurück und nach vor
queren können, um die Girlandenbildungsbewegung auszuführen. Weil das
Kettenrad 43 die doppelte Menge an Kette um es gewunden hat, wird das
Kettenrad 33 sich um das Doppelte der Distanz bewegen müssen, in welcher
das Kettenrad 43 dies tut. Jede Anzahl von Verfahren, welche in der
Fachwelt bekannt sind, kann verwendet werden, um die
Girlandenbildungsbewegung der Kettenräder zu erzeugen. Derartige Verfahren inkludieren das
Antreiben eines der Kettenräder mit einer Nocke oder einem Servomotor,
während das andere Kettenrad frei von Bewegung gelassen wird, um so der
Girlandenbewegung zu folgen.
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Bei einem bevorzugten Verfahren wird das Kettenrad 33 gegen einen
Luftzylinder, Feder oder eine ähnliche Vorrichtung geladen, sodaß Druck auf
das Kettenrad in der Richtung entgegengesetzt zur Bewegung der Schaufeln
aufgebracht wird. Das Kettenrad 43 würde gegen einen Luftzylinder, eine
Feder oder eine andere Vorrichtung geladen werden, sodaß Druck auf das
Kettenrad in der gleichen Richtung wie die Bewegung der Schaufeln
aufgebracht wird. Der Unterschied in den Kräften, welche von diesen zwei
Luftzylindern oder dergleichen ausgeübt wird, hält die Distanz zwischen den zwei
Kettenrädern gleich, was Zugspannung an der Kette und den Schaufeln
während der Girlandenbildungsbewegung hält, sodaß ein Durchhängen im
Förderer sich nicht entwickelt.
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Wie aus Figur 4 zu sehen ist, wird das Produkt während der Rast oder
Pause aus den Schaufeln durch einen Overhead-Abstreifförderer 401 über
eine Kette 402 herausgestreift. Dies ordnet das Produkt zu Stapeln, deren
Dimension von der Abstreifbreite und der Anzahl von Produkteinheiten 2 in
einem Aufnahmegefäß 7 bestimmt wird. Derartige Schaufelförderer sind in
der Fachwelt hinreichend bekannt.
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Um ein Durcheinanderbringen während des Entladens zu verhindern,
streicht der Overhead-Abstreifer über die Oberseite der Stapelschaufeln,
anstelle daß er durch sie "kämmt". Um diese abstreifende Wirkung zu
ermöglichen, wird eine Rostplatte 44 unter die Schaufeln an der Entladestation
plaziert. Die Rostplatte ist geneigt, bis sie nahezu ausgeglichen in der Höhe mit
der Unterseite der Schaufeln ist. Dies zwingt das Produkt hinauf in die
Schaufeln, um so viele wie möglich dem Overhead-Abstreifer auszusetzen.
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Während besondere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
illustriert und beschrieben worden sind, werden zahlreiche Modifikationen
den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, ohne vom Geist und Rahmen der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte der Rahmen
der vorliegenden Erfindung mit Worten der folgenden Ansprüche in
Erwägung gezogen werden und verstanden werden, daß sie nicht auf die Details,
welche in der Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben und gezeigt
worden sind, beschränkt sind.