Behälterstoppvorrichtung sowie Verfahren zum gesteuerten Abbremsen, Stoppen und Abteilen von Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälterstoppvorrichtung zum gesteuerten Abbremsen und/oder Stoppen und/oder Abteilen von mindestens einem Behälter in einem auf einer Behältertransportstrecke in einer Transportrichtung bewegten
Behälterstrom gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren zum gesteuerten Abbremsen und/oder Stoppen und/oder Abteilen von mindestens einem Behälter in einem auf einer Behältertransportstrecke in einer Transportrichtung bewegten Behälterstrom gemäß Oberbegriff Patentanspruch 19.
Vielfach ist es in Anlagen zum Ver- oder Bearbeiten von Behältern, insbesondere auch in Anlagen der Getränkeindustrie erforderlich, den auf einem Transporteur einer Behältertransportstrecke geförderten Behälterstrom abzubremsen oder zu verzögern und/oder zu stoppen und/oder Lücken in dem Behälterstrom zu erzeugen, d.h. einen in Transportrichtung des Transporteurs vorauseilenden, abgeteilten Teil eines Behälterstroms von einem nacheilenden Teil Behälterstroms zu trennen. Um hierbei eine übermäßige Geräuschentwicklung sowie insbesondere auch eine Beschädigung der Behälter zu vermeiden, wird angestrebt, dass das Abbremsen und/oder Stoppen des Behälterstroms nicht abrupt erfolgt, sondern dynamisch oder verzögert, d.h. unter Reduzierung der Geschwindigkeit des nacheilenden oder auf eine Lücke folgenden Teils des Behälterstromes gegenüber der Transportgeschwindigkeit der Behältertransportstrecke oder des dortigen Transporteurs. Bekannt ist eine Behältertransportstrecke mit einer Behälterstoppvorrichtung
(DE 30 15 203 C2), die an einer Seite der Behältertransportstrecke bzw. des
Transporteurs dieser Transportstrecke angeordnet im Wesentlichen einen Schlitten aufweist, der gesteuert durch einen Pneumatikzylinder zwischen einer
Ausgangsposition und einer Endposition bewegbar ist. Auf dem Schlitten ist als Behältersperrelement ein Sperrstern um eine vertikale Achse drehbar gelagert, der mehrere umfangsseitig offene Behältertaschen aufweist, von denen jeweils eine seitlich in die Bewegungsbahn der auf dem Transporteur transportierten Behälter hineinreicht. Während des normalen Betriebes ist der Sperrstern frei drehbar, sodass die Behälter an dem sich drehenden Sperrstern vorbei bewegt werden können. Beim
Einleiten eines Behälterstopps wird der Sperrstern durch einen am Schlitten vorgesehenen Sperrzylinder blockiert, sodass die angeförderten Behälter durch den Sperrstern zurückgehalten werden. Hierbei bewegen sich der Sperrstern und der Schlitten in Transportrichtung abgebremst durch den Pneumatikzylinder mit einer reduzierten Geschwindigkeit, so dass ein dynamisches und sanftes Abbremsen und/oder Stoppen des angeförderten Behälterstroms erreicht wird. Nachteilig ist aber u.a., dass für den Sperrzylinder eine flexible Versorgungsleitung erforderlich ist und darüber hinaus der Sperrstern eine erhöhte Masse aufweist, die beim Sperren vom Behälterstrom schlagartig beschleunigt wird, was u.a. das angestrebte sanfte
Abbremsen und/oder Stoppe beeinträchtigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Behälterstoppvorrichtung aufzuzeigen, die sich bei hoher Betriebssicherheit durch eine vereinfachte Konstruktion auszeichnet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Behälterstoppvorrichtung entsprechend dem
Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Verfahren zum gesteuerten Abbremsen und/oder Stoppen und/oder Abteilen von mindestens einem Behälter in einem auf einer Behältertransportstrecke in einer Transportrichtung bewegten Behälterstrom ist Gegenstand des Patentanspruchs 19. Der wesentliche Aspekt gemäß der Behälterstoppvorrichtung besteht darin, dass das wenigstens eine Anhaltemittel sowie die erste und zweite Antriebseinheit an einem entlang der Behältertransportstrecke sich erstreckenden Ausleger vorgesehen sind, der mittels der zweiten Antriebseinheit um eine vertikale Achse zwischen der
Ausgangsposition und der Stoppposition schwenkbar ausgebildet ist. Die
erfindungsgemäße Behälterstoppvorrichtung hat damit den entscheidenden Vorteil, dass auf Grund des Vorsehens des Auslegers eine einfache konstruktive Lösung für die Bewegung des Anhaltemittels von der Ausgangsposition in die Stoppposition und damit einhergehend ein sehr schnelles und hochpräzises Eingreifen mittels des wenigstens eines Anhaltemittels in den Behälterstrom ermöglicht wird.
Vorteilhaft weist der Ausleger einen mit einer Hebelanordnung zusammenwirkenden Hebelbereich sowie einen wenigstens eine Beschleunigungsstrecke für das
Anhaltemittel umfassenden Beschleunigungsbereich auf.
Weiterhin vorteilhaft ist die erste Antriebseinheit derart ausgebildet, dass sie das Anhaltennittel aus der Ausgangsposition des Auslegers zunächst entlang der
Beschleunigungsstrecke in Transportrichtung beschleunigt, bevor sie in der
Stoppposition des Auslegers das Anhaltennittel in einer gegenüber der
Transportgeschwindigkeit eines Transporteurs zumindest reduzierten
Geschwindigkeit bewegt.
Nach einer Ausführungsvariante ist die zweite Antriebseinheit mit einem ersten Ende der Hebelanordnung und mit einem zweiten Ende dem Ausleger zugeordnet, derart, dass der Ausleger um die vertikale Achse zwischen der Ausgangsposition und der Stoppposition mittels der zweiten Antriebseinheit verschwenkbar ist.
Vorteilhafterweise kann die erste Antriebseinheit und/oder die zweite Antriebseinheit als Linearantrieb, besonders bevorzugt als Pneumatikzylindereinrichtung,
ausgebildet sein.
Bevorzugt kann der schwenkbare Ausleger in der Ausgangsposition zumindest mit seinem Beschleunigungsbereich im Wesentlichen parallel zur
Behältertransportstrecke ausgebildet sein. Hierbei können vorteilhaft der
Hebelbereich und der Beschleunigungsbereich des Auslegers entlang einer
Längsachse zueinander orientiert ausgebildet sein.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann die Beschleunigungsstrecke des Auslegers an dem, dem Hebelbereich zugeordneten Ende wenigstens einen ersten Anschlag und an dem, dem Hebelbereich abgewandten Ende mindestens einen zweiten Anschlag aufweisen.
Nach einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsvariante kann die
Beschleunigungsstrecke als Schlittenführung ausgebildet sein, die wenigstens eine parallel zur Längsachse orientierte Führungsstange umfasst, an der ein, als Schlitten ausgebildetes Anhaltemittel entlang bewegbar ist.
Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die erste Antriebseinheit als Spindelantrieb mit wenigstens einem Elektromotor ausgebildet ist, mittels dem wenigstens eine
Spindelstange in Drehung versetzbar ist, die ihrerseits mit wenigstens einer
Spindelmutter zusammenwirkt, die dem als Schlitten ausgebildeten Anhaltemittel zugeordnet ist, so dass damit der Schlitten durch Drehung der wenigstens einen Spindelstange entlang der Schlittenführung in Abhängigkeit der Drehung des
Elektromotors in beiden Richtungen bewegbar ist. Dabei kann der Elektromotor bevorzugt als Servomotor oder Asynchronmotor ausgebildet sein.
Nach einer wiederum weiteren Ausführungsvariante kann der Schlitten eine
Führungseinrichtung aufweisen, die mindestens eine parallel zur der mindestens einen Führungsstange vorgesehene Schlittenführungsstange sowie wenigstens ein entlang der Schlittenführung bewegbares Führungselement umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann der Führungseinrichtung eine Dämpfungseinrichtung zugeordnet sein. Bevorzugt kann die Dämpfungseinrichtung wenigstens mehrere entlang der Schlittenführungsstange frei verschiebbare Magnete umfassen, die als Dauermagnete oder aber auch als Elektromagnete ausgebildet sind. Weiterhin vorteilhaft können die mehreren Magnete derart an der
Schlittenführungsstange angeordnet sein, dass sich jeweils gegenseitig abstoßende Nordpole bzw. Südpole der entsprechend benachbarten Magnete wenigstens teilweise gegenüberliegen. Wiederum vorteilhaft können die mehreren Magnete eine näherungsweise identische Feldstärke aufweisen. Handelt es sich bei den frei verschiebbaren Magneten um Elektromagnete, so kann die jeweilige Magnetkraft durch geeignete Ansteuerung oder Regelung verändert werden, so dass die
Magnetkraft und/oder das dynamische Verhalten der Anordnung auf einfache Art und Weise an sich verändernden Anforderungen angepasst werden kann.
Nach einer nochmals alternativen Ausführungsvariante kann der erste und zweite Anschlag Bestandteil der Schlittenführung sein und die stirnseitigen
Abschlusselemente zur Halterung der mindestens einen Führungsstange bilden.
Schließlich kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Beschleunigungsbereich und der Hebelbereich des Auslegers 90° Grad zueinander orientiert sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum gesteuerten Abbremsen und/oder Stoppen und/oder Abteilen von mindestens einem Behälter in einem auf einer Behältertransportstrecke in einer Transportrichtung bewegten Behälterstrom das sich dadurch auszeichnet, dass ein sich entlang der Behältertransportstrecke erstreckender Ausleger, an dem das wenigstens eine
Anhaltemittel sowie die erste und zweite Antriebseinheit vorgesehen sind, mittels der zweiten Antriebseinheit um eine vertikale Achse zwischen der Ausgangsposition und der Stoppposition geschwenkt wird. „Behälter" sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, Fässer, auch KEGs, Tuben, Pouches, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, aber auch andere Packmittel, insbesondere auch solche die zum Abfüllen von pulverförmigen, granulatartigen, flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind. Der Ausdruck„im Wesentlichen" bzw.„etwa" bzw.„ca." bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +1- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden
Änderungen. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren
Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung und Draufsicht eine
Behältertransportstrecke mit einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Behälterstoppvorrichtung;
Fig. 2 - 5 jeweils in schematischer Darstellung und Draufsicht die
Behältertransportstrecke der Figur 1 mit einer ersten
Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Behälterstoppvorrichtung in unterschiedlichen Betriebszuständen;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Behälterstoppvorrichtung in einer schematischen Perspektivdarstellung;
Fig. 7 eine nochmals weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Behälterstoppvorrichtung in einer schematischen Draufsicht
Fig.8 eine schematische Prinzipskizze des kinematischen Kraftschlusses einer Behälterstoppvorrichtung gemäß Figur 7 Figur 9 eine wiederum weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Behälterstoppvorrichtung in einer schematischen Draufsicht
Fig. 10 eine nochmals weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Behälterstoppvorrichtung in einer schematischen Draufsicht.
Die in den Figuren 1 - 7 allgemein mit 1 bezeichnete Behältertransportstrecke ist bei der dargestellten Ausführungsvariante als lineare Förderstrecke ausgeführt und dient beispielsweise dazu, Behälter 2 in einem dicht gepackten vorzugsweise einspurigen Behälterstrom, in welchem sich die Behälter 2 in einer Transportrichtung A
unmittelbar aneinander anschließen, einer auf die Behältertransportstrecke 1 in
Transportrichtung A folgenden Behälterbehandlungsmaschine 3, die beispielsweise als Rinser ausgebildet sein kann, zuzuführen.
Die Behältertransportstrecke 1 umfasst u.a. einen Transporteur 4 in Form wenigstens eines Transportbandes, beispielsweise in Form einer Scharnierbandkette, auf dem die mit ihren Behälterachsen in vertikaler Richtung oder im Wesentlichen in vertikaler Richtung orientierten Behälter 2 mit ihrem Behälterboden aufstehen, sowie zwei die Behältertransportstrecke seitlich begrenzende Führungsgeländer 5 für die Behälter 2. Bezogen auf die Transportrichtung A vor Ende der Behältertransportstrecke 1 , auf
das eine Behältereinlaufeinrichtung 6 vor der Behälterbehandlungsmaschine 3 folgt, ist an einer Seite der Behältertransportstrecke 1 ein Behältereinteilelement 7 vorgesehen, mit welchem in der dem Fachmann bekannten Weise die im
Behälterstrom aufeinander folgenden Behälter 2 auf einen Abstand gebracht werden, der dem Teilungsabstand der nachfolgenden Behälterbehandlungsmaschine 3 entspricht, und welches bei der dargestellten Ausführungsform von einer
Einteilschnecke gebildet ist.
Bezogen auf die Transportrichtung A vor dem Behältereinteilelement 7 ist an der Behältertransportstrecke 1 weiterhin eine Behälterstoppvorrichtung 8 vorgesehen, mit der im Bedarfsfall gesteuert und/oder geregelt das Zuführen der Behälter 2 an die nachfolgende Behälterbehandlungsmaschine 3 sowie bei der dargestellten
Ausführungsform an das Behältereinteilelement 7 unterbrochen und/oder Lücken in dem, dem Behältereinteilelement 7 zugeführten Behälterstrom erzeugt werden können. Bei der dargestellten Ausführungsvariante befindet sich die
Behälterstoppvorrichtung 8 an der dem Behältereinteilelement 7 gegenüberliegenden Längsseite der Behältertransportstrecke 1 bzw. des Transporteurs 4.
Die Behälterstoppvorrichtung 8 umfasst dabei wenigstens ein Anhaltemittel 9 zum zumindest teilweisen Eingreifen in den Behälterstrom sowie eine in den Figuren 1 bis 5 nur schematisch angedeutete erste Antriebseinheit 10, mittels der das
Anhaltemittel 9 entlang der Behältertransportstrecke 1 in und/oder entgegen der Transportrichtung A mittels einer nicht gezeigten Steuereinrichtung gesteuert antreibbar ist. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Behälterstoppvorrichtung 8 zumindest eine zweite Antriebseinheit 1 1 , mittels der das Anhaltemittel 9 zwischen einer, in Figur 1 gezeigten, nicht in den Behälterstrom eingreifenden
Ausgangsposition AP und einer, in den Figuren 2 bis 4 gezeigten, in den
Behälterstrom eingreifenden Stoppposition SP mittels der nicht dargestellten
Steuereinrichtung gesteuert bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei das
wenigstens eine Anhaltemittel 9 sowie die erste und zweite Antriebseinheit 10 und 1 1 an einem entlang der Behältertransportstrecke 1 sich erstreckenden Ausleger 12 vorgesehen, der mittels der zweiten Antriebseinheit 1 1 um eine vertikale Achse V zwischen der Ausgangsposition AP und der Stoppposition SP schwenkbar
ausgebildet ist.
Ferner kann der in den Figuren 1 bis 5 gezeigte, um eine vertikale Achse V schwenkbare Ausleger 12 einen Hebelbereich 13 sowie einen
Beschleunigungsbereich 21 mit wenigstens einer Beschleunigungsstrecke 14 umfassen, die vorzugsweise entlang einer Längsachse L des Auslegers 12 zueinander orientiert an diesem vorgesehen sein können. Der Hebelbereich 13 des Auslegers 12 kann dabei mit einer Hebelanordnung 15, der wenigstens ein
Hebelelement 16 mit einer zum Schwenken des gesamten Auslegers 12 um die vertikale Achse V bildenden Drehachse 20 sowie die zweite Antriebseinheit 1 1 zugeordnet sein kann, zusammenwirken, so dass letztlich der gesamte Ausleger 12 mittels der mit der Hebelanordnung 15 zwischen der Ausgangsposition AP und der Stoppposition SP um die Drehachse 20, bzw. vertikale Achse V, schwenkbar ausgebildet ist. In der Ausführungsvariante der Figuren 1 bis 5 ist das Hebelelement 16 u-förmig ausgebildet und weist einen ersten Schenkel 16.1 und einen im Vergleich dazu kürzeren zweiten Schenkel 16.2 auf, mittels dem die Behälterstoppvorrichtung 8 an der Transportstrecke 1 angeordnet sein kann. Dabei kann im stirnseitigen
Endbereich des kürzeren zweiten Schenkels 16.2 die Drehachse 20 zur
drehbeweglichen Aufnahme des Auslegers 12 im Schwenkbereich 13 vorgesehen sein und an dem ersten Schenkel 16.1 ein erstes Ende 1 1 .1 der zweiten
Antriebseinheit 1 1 ebenfalls drehbeweglich anordnet werden. Von der Drehachse 20 erstreckt sich dabei im Wesentlichen entlang der Längsachse L des Auslegers 12 zunächst dessen Hebelbereich 13 und daran anschließend der
Beschleunigungsbereich 21 mit der Beschleunigungstrecke 14, die in der
Ausführungsvariante der Figuren 1 bis 5 Teil des Ausleger 12 ist und sich damit an diesem angeordnet befindet. Auch kann der Auslegers 12 im Bereich des Übergangs von seinem Hebelbereich 13 zur Beschleunigungstrecke 14 ein Halteelement 18 für eine drehbewegliche Aufnahme eines zweiten Endes 1 1 .2 der zweiten
Antriebseinheit 1 1 aufweisen, so dass die zweite Antriebseinheit 1 1 damit schließlich zwischen dem Halteelement 18 und dem ersten Schenkel 16.1 drehbeweglich befestigbar ist.
Das Anhaltennittel 9 kann beispielsweise schlittenartig und damit längsverschiebbar am Ausleger 12, insbesondere an der Beschleunigungsstrecke 14 des Auslegers 12, angeordnet sein, und insbesondere einen Eingriffsabschnitt 9.1 aufweisen, der dazu ausgebildet ist, zumindest teilweise in den Behälterstrom einzugreifen. Insbesondere kann der Eingriffsabschnitt 9.1 schwertförmig, beispielweise als Stopperkeil, ausgebildet sein und sich bevorzugt rechtwinklig vom Ausleger 12 wegorientiert, d. h. orthogonal zur Längsachse L, erstrecken. Der Eingriffsabschnitt 9.1 kann dabei lösbar mit dem Anhaltemittel 9 verbunden, oder alternativ einstückig mit dem
Anhaltemittel 9 ausgebildet sein. Beispielweise kann der Eingriffsabschnitt 9.1 zur lösbaren Verbindung an dem Anhaltemittel 9 eine nicht dargestellte Nut aufweisen, in die ein Bolzen einführbar ist, der über Bolzenaufnahmen an dem Anhaltemittel 9 gehalten ist.
Beispielsweise kann es sich bei der zweiten Antriebseinheit 1 1 um einen
Linearantrieb, bevorzugt um eine ein- und ausfahrbare Pneumatikzylindereinrichtung handeln, die im stationären Zustand der Figur 1 , die die Ausgangsposition AP der Behälterstoppvorrichtung 8 zeigt, eingefahren ausgebildet ist, während die
Pneumatikzylindereinrichtung für die Stoppposition SP der Figuren 2 bis 4 um eine steuerbare Wegstrecke ausgefahren werden kann.
Weiterhin kann es sich auch bei der ersten Antriebseinheit 10, die in den Figuren 1 bis 5 nur schematisch angedeutet ist, um einen Linearantrieb, bevorzugt um eine ein- und ausfahrbare Pneumatikzylindereinrichtung handeln, wobei auch diese im stationären Zustand der Figur 1 , die die Ausgangsposition AP der
Behälterstoppvorrichtung 8 zeigt, eingefahren ausgebildet sein kann und für die Stoppposition SP der Figuren 2 bis 4 um eine steuerbare Wegstrecke ausgefahren wird. Dabei wirkt die erste Antriebseinheit 10 mit dem Anhaltemittel 9 entlang der Beschleunigungstrecke 14 vorzugsweise derart zusammen, dass die erste
Antriebseinheit 10 in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise bei der Bewegung des Anhaltemittels 9 entlang der Beschleunigungsstrecke 14 in
Transportrichtung A, d.h. von der Ausgangsposition AP für die Stoppposition SP, zunächst auf das Anhaltemittel 9 beschleunigend und dann auf das Anhaltemittel 9 gegenüber dem vom Transporteur 4 geförderten Behälterstrom bremsend wirkt.
Durch die erste Antriebseinheit 10 kann das Anhaltemittel 9 entlang der
Beschleunigungsstrecke 14 auch entgegen der Transportrichtung A aus der
Stoppposition SP, bei der das Anhaltennittel 9 an dem, dem Hebelbereich 13 gegenüberliegenden Ende der Beschleunigungsstrecke 14 verfahren ist, wieder für die Ausgangsposition AP, also an das dem Hebelbereich 13 zugeordneten Ende der Beschleunigungsstrecke 14, zurückbewegt werden.
Hierfür kann die Beschleunigungsstrecke 14 an dem, dem Hebelbereich 13 zugeordneten Ende des Auslegers 12 wenigstens einen ersten Anschlag 14.1 und an dem, dem Hebelbereich 13 abgewandten Ende mindestens einen zweiten Anschlag 14.2 aufweisen, wobei das Anhaltemittel 9 mit der ersten Antriebseinheit 10 vorzugsweise zwischen den beiden Anschlägen 14.1 und 14.2 vollständig verfahrbar ausgebildet ist. Weiterhin vorteilhaft ist die Beschleunigungstrecke 14 in ihrer Längsausdehnung entlang der Längsachse L derart bemessen, dass sie mit ihrem mindestens zweiten Anschlag 14.2 vorzugsweise bis zum in Transportrichtung A liegenden Einlauf des Behältereinteilelements 7 reicht, jedoch die Behälter 2 auf dem Transporteur gerade nicht mehr in den Wirkungsbereich des Behältereinteilelements 7 überleitet. Dabei kann vorzugsweise das Haltemittel 18 auch den ersten Anschlag 14.1 bilden. Die Figur 1 zeigt die Behältertransportstrecke 1 in einem Betriebszustand, in welchem die Behälter 2 einen nicht unterbrochenen Behälterstrom entlang der gesamten Behältertransportstrecke 1 in Transportrichtung A bilden. Die
Behälterstoppvorrichtung 8 befindet sich hierbei in ihrer Ausgangsposition AP, in der das Anhaltmittel 9 vorzugsweise am ersten Anschlag 14.1 der
Beschleunigungsstrecke 14 anliegt und der Ausleger 12 derart ausgelenkt ist, dass das Anhaltemittel 9 nicht in den Behälterstrom der Transportstrecke 1 eingreift und dadurch die Behälterstoppvorrichtung 8 in einer nicht wirksamen Stellung gehalten ist. Soll nun zum Unterbrechen des Behälterstroms eine Stoppposition SP der
Behälterstoppvorrichtung 8 eingenommen werden, so wird das Anhaltemittel 9 mit der ersten Antriebseinheit 10 entlang der Beschleunigungsstrecke 14 und damit entlang der Transportstrecke 1 in Transportrichtung A derart bewegt, dass das
Anhaltennittel 9 zunächst von dem ersten Anschlag 14.1 freikommt und vorzugsweise auf oder annähernd auf die Geschwindigkeit des Transporteuers 4 beschleunigt wird.
Entsprechend Figur 2 wird schließlich die Stoppposition SP, also die wirksame Stellung des Anhaltemittels 9 erreicht, indem der Ausleger 12 und damit das
Anhaltemittel 9 von der Seite her vorzugsweise in einen Zwischenraum zwischen zwei in Transportrichtung A aufeinander folgender Behälter 2 eingeschwenkt wird. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die zweite Antriebseinheit 1 1 um eine definierbare Wegstrecke in Richtung der Beschleunigungsstrecke 14 ausgefahren wird und damit den Ausleger 12 um seine vertikale Achse V verschenkt. Ist dieser in Figur 2 dargestellte Zustand der Behälterstoppvorrichtung 8 angefahren, so wirkt die erste Antriebseinheit 10 bremsend auf das Anhaltemittel 9 und damit auf den in Transportrichtung A folgenden Behälterstrom ein, da das Anhaltemittel 9 von der ersten Antriebseinheit 10 in Transportrichtung A mit einer gegenüber der
Transportgeschwindigkeit des Transporteurs 4 reduzierten Geschwindigkeit bewegt wird. Durch Zurückhalten der Behälter 2 mittels der Behälterstoppvorrichtung 8 bei weiterhin umlaufendem Transporteur 4 entsteht somit eine zunehmend größere Lücke im Behälterstrom bzw. der Behälterstrom an das Behältereinteilelement 7 wird vollständig unterbrochen (Figuren 3 und 4). Die Figur 4 zeigt hierbei denjenigen Zustand der Behältertransportstrecke 1 , in dem sich das Anhaltemittel 9 noch in seiner Stoppposition SP befindet und in dem durch Zurückhalten der Behälter 2 der in Transportrichtung A auf das Anhaltemittel 9 folgende Teil der
Behältertransportstrecke 1 sowie auch die nachfolgende
Behälterbehandlungsmaschine 3 vollständig leergefahren werden können. Hierfür wird das Anhaltemittel 9 vorzugsweise bis an den zweiten Anschlag 14.2 bewegt und an diesem angehalten.
Entsprechend der Figur 5 wird die Freigabe des Behälterstromes dadurch eingeleitet, dass der Ausleger 12 mittels der zweiten Antriebseinheit 1 1 in Richtung seiner Ausgangsposition AP der Figur 1 verschenkt wird und damit das Anhaltemittel 9 außer Eingriff mit den Behältern 2 des Behälterstroms gelangt. Da das Anhaltemittel 9 sich nun in seiner unwirksamen Stellung befindet, ist die Behältersperre
aufgehoben und die Behälter 2 werden wiederum als einspuriger, dicht gepackter Behälterstrom über die Behältertransportstrecke 1 und über das
Behältereinteilelement 7 der Behälterbehandlungsmaschine 3 zugeführt. Mittels der ersten Antriebseinheit 10 wird das Anhaltmittel 9 entlang der
Beschleunigungsstrecke 14 entgegen der Transportrichtung A in die
Ausgangsposition AP zurückbewegt, in der es vorzugsweise am ersten Anschlag 14.1 zum Anliegen kommt. Damit befindet sich die erfindungsgemäße
Behälterstoppvorrichtung 8 wieder in ihrer Ausgangsposition AP der Figur 1 .
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Behälterstoppvorrichtung 8 mit einem Ausleger 12 in einer schematisch seitlichen Darstellung. Unterschiedlich zu den Figuren 1 bis 5 weist der Ausleger 12 der Figur 6 einen deutlich kürzeren Hebelbereich 13 auf, an den sich jedoch wieder im
Wesentlichen in der Längsrichtung L des Auslegers 12 erstreckend der
Beschleunigungsbereich 21 mit wenigstens der Beschleunigungsstrecke 14 anschließt. Es kann vorgesehen sein, dass der Übergang zwischen dem
Hebelbereich 13 und dem Beschleunigungsbereich 21 durch das Haltelement 18 gebildet wird.
Die Beschleunigungstrecke 14 kann hierbei ein als Schlitten ausgebildetes
Anhaltemittel 9 umfassen, das an einer Schlittenführung 24 entlang der
Beschleunigungsstrecke 14 geführt wird. Die Schlittenführung 24 kann dabei vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Längsachse L orientierte
Führungsstangen 25 aufweisen, die einen vorzugsweise dreieckigen Aufbau als Schlittenführung 24 bilden. Weiterhin kann die erste Antriebseinheit 10 dabei als Spindelantrieb mit beispielweise einem gekapselten Elektromotor 10.1 ausgebildet sein, mittels dem vorzugsweise eine Spindelstange 10.2 in Drehung versetzbar ist, die ihrerseits wiederum mit einer Spindelmutter 10.3 zusammenwirkt, die dem Schlitten 9 zugeordnet sein kann, so dass damit letztlich der Schlitten 9 durch eine Drehung der Spindelstange 10.2 entlang der Schlittenführung 24 in Abhängigkeit der Drehrichtung des Elektromotors 10.1 in beiden Richtungen bewegbar ist. Bei dem Elektromotor kann es sich beispielsweise um einen Servomotor oder
Asynchronmotor handeln.
Um ein Verkanten des Schlittens 9 entlang der Schlittenführung 24 zu vermeiden, kann dem Schlitten 9 eine Führungseinrichtung 26 zugeordnet sein. Die
Führungseinrichtung 26 kann dabei mindestens eine vorzugsweise parallel zu den Führungsstangen 25 orientierte Schlittenführungsstange 27 umfassen, die mit ihrem dem Schlitten 9 zugeordneten Ende an dem Schlitten 9 angeordnet sein kann und an ihrem dem Schlitten 9 abgewandten Ende mit ein Führungselement 28 umfassen kann, das derart ausgebildet ist, dass die Führungseinrichtung 26 entlang der Schlittenführung 24 bewegbar ist.
Weiterhin können vorzugsweise beidseitig des Auslegers 12, im Bereich des
Anschlages 14.2, weitere als Anschläge ausgebildete Stoppmittel 29 vorgesehen sein, die beispielsweise rohr- oder stangenartig ausgebildet sein können.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Anschläge 14.1 und 14.2 Teil der
Schlittenführung 24 sind und dabei insbesondere die stirnseitigen
Abschlusselemente zur Halterung der Führungsstangen 25 bilden. Darüber hinaus kann der Anschlag 14.1 zudem noch als Halteelement 18 ausgebildet sein und erfüllt damit die Funktion als eigentlicher Anschlag 14.1 , zudem als Halteelement 18 und darüber hinaus als stirnseitiges Abschlusselement zur Halterung der
Führungsstangen 25. Unterschiedlich zu den Figuren 1 bis 5 schließt sich die Hebelanordnung 15 im Wesentlichen unterhalb der vertikalen Achse V, d. h. der Drehachse 20, an den Hebelbereich 13 des Auslegers 12 an. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Hebelanordnung 15 mindestens ein als Hebelelementplatte 16a ausgebildetes Hebelelement 16 mit mehreren Öffnungen 16a.1 aufweist, die derart zueinander orientiert sind, dass zwischen den jeweiligen Öffnungen 16a.1 mindestens ein
Verbindungsstegabschnitte 16a.2 gebildet wird und die Öffnungen 16a.1 über einen umlaufenden Rahmenabschnitt 16a.3 nach außen hin abgeschlossen sind. In der vorliegenden Ausführungsvariante der Figur 6 sind dabei zwei im Wesentlichen parallel zueinander orientierte Hebelelementplatten 16a vorgesehen, die den
Ausleger 12 an der Drehachse 20 zwischen sich drehbar gelagert aufnehmen.
Weiterhin kann zwischen den Hebelelementplatten 16a mindestens ein
Verbindungselement 31 , beispielsweise eine Verbindungsstange, vorgesehen sein, das wenigstens dazu ausgebildet ist, das erste Ende 1 1 .1 zweiten Antriebseinheit 1 1 drehbeweglich aufzunehmen. Damit ist auch in dieser Ausführungsvariante der
Ausleger 12 mittels der zweiten Antriebseinheit 1 1 um die vertikale Achse V, bzw. die Drehachse 20, verschwenkbar.
Figur 7 zeigt eine nochmals weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Behälterstoppvorrichtung 1 in einer schematischen Draufsicht. Allerdings sind in der Darstellung der Figur 7 aus Übersichtlichkeitsgründen nur für die Beschreibung der Funktionsweise notwendige Bauteile, bzw. Bauteilgruppen der
Behälterstoppvorrichtung 1 gezeigt. Insbesondere zeigt die Figur 7 dabei die Beschleunigungsstrecke 14 des Auslegers 12, die ebenso wie die Ausführungsvariante der Figur 6 als Schlittenführung 24 ausgebildet sein kann. So umfasst die Schlittenführung 24 gleich der
Ausführungsvariante der Figur 6 ebenfalls mehrere Führungsstangen 25, die vorzugsweise parallel der Längsachse L angeordnet sein können. Weiterhin schematisch gezeigt ist die erste Antriebseinheit 10, die gemäß der
Ausführungsvariante der Figur 7 als Linearantrieb, insbesondere
Pneumatikzylindereinrichtung, mit wenigstens einem Zylindergehäuse 10.4 sowie einem Zylinderkolben 10.5 ausgebildet sein kann. Insbesondere kann der
Arbeitszylinder über wenigstens ein an der Führungsstange 25 vorgesehenes Haltemittel 40 mit zumindest einem Federblech 41 elastisch gelagert aufgenommen bzw. gehalten sein. Nicht dargestellt in der Figur 7 ist dabei insbesondere die mechanische Anbindung der ersten Antriebseinheit 10 an dem Hebelelement 16, was, wie in den vorhergehenden Ausführungsvarianten der Figuren 1 bis 6 gelöst sein kann.
Weiterhin umfasst die Ausführungsvariante der Figur 7 eine Führungseinrichtung 26 für das Anhaltemittel 9, die unterschiedlich zu den vorhergehenden
Ausführungsvarianten eine zusätzliche Dämpfungseinrichtung 32 aufweist.
Insbesondere ist die Dämpfungseinrichtung 32 dabei als magnetische
Dämpfungseinrichtung ausgebildet, die vorzugsweise mehrere Magnete 33, insbesondere Dauermagnete, umfasst. Eine detaillierte Erläuterung der zusätzlichen Dämpfungseinrichtung 32 findet sich in der Beschreibung zu Figur 8. Mittels der Dämpfungseinrichtung 32 wird ein sanfteres bzw. ruckfreieres Abbremsen des Behälterstroms erreicht, indem das Anhaltemittel 9 nach dem Einrücken, also
Eingreifen, in den Behälterstrom noch um eine definierte Wegstrecke mittels der Dämpfungseinrichtung 32 in Transportrichtung A zusätzlich mitbewegt wird, bevor das Anhaltemittel 9 in seine endgültige Stoppposition SP gelangt. Insbesondere ist damit das Anhaltemittel 9 durch die Dämpfungseinrichtung 32 entlang der
Beschleunigungsstrecke 14 axial verschiebbar ausgebildet, und zwar relativ zur eingeleiteten Längsbewegung entlang der Beschleunigungsstrecke 14 durch die erste Antriebseinheit 10.
Hierfür ist insbesondere der Eingriffsabschnitt 9.1 des Anhaltemittels 9 am freien Ende wenigstens einer Schlittenführungsstange 27 der Führungseinrichtung 26 angeordnet. An dem, dem Eingriffsabschnitt 9.1 abgewandten freien Ende, kann das Führungselement 28 vorgesehen sein, das einen mechanischen Anschlag bzw. eine Begrenzung für die entlang der Schlittenführungsstange 27 axial verschiebbar angeordneten mehreren Magnete 33 ausbildet. Insbesondere sind die mehreren Magnete 33 entlang der Schlittenführungsstange 27 derart ausgerichtet angeordnet, dass sich jeweils gegenseitig abstoßende, d. h. gleiche, Pole gegenüber liegen, so dass sich in der unbelasteten Ausgangsposition AP zwischen jeweils benachbarten Magneten 33 ein Abstand einstellt. Insbesondere liegen sich damit entsprechende Nordpole N bzw. Südpole S der Magnete 33 jeweils gegenüber. Vorzugsweise weisen die einzelnen Magnete 33 eine identische oder näherungsweise identische magnetische Feldstärke auf, so dass in der unbelasteten Ausgangsposition AP ein gleichmäßiger Abstand zwischen den jeweils benachbarten Magneten 33 einstellt.
Zudem ist an der Schlittenführungsstange 27 ein Mitnehmer 34 mit seinem ersten Ende 34.1 angeordnet, und zwar derart, dass die Schlittenführungsstange 27 im Wesentlichen parallel der Längsachse L verschiebbar, also beweglich, ausgebildet ist. Ferner ist der Mitnehmer 34 mit seinem dem ersten Ende 34.1
gegenüberliegenden zweiten Ende 34.2 mit der ersten Antriebeinheit 10,
insbesondere mit dem freien Ende des Zylinderkolbens 10.5, fest verbunden.
Vorzugsweise kann der Mitnehmer 34 mit seinem ersten Ende 34.1 unmittelbar neben dem Eingriffsabschnitt 9.1 an der Schlittenführungsstange 27 angeordnet sein.
Wird die Behälterstoppvorrichtung 1 von ihrer Ausgangsposition AP in die Stoppposition SP verfahren, so greift das Anhaltennittel 9, insbesondere der
Eingriffsabschnitt 9.1 , in den abzubremsenden Behälterstrom vorzugsweise in den Zwischenraum zwischen zwei aufeinander folgenden Behältern 2 ein, derart, dass das Anhaltemittel 9 durch den in Transportrichtung A geförderten Behälterstrom mitgenommen wird. Hierdurch werden die sich gegenseitig abstoßenden Magnete 33 gegen den Mitnehmer 34 gedrückt, so dass sich bei zunehmender Verdichtung, also einem sich zwischen zwei benachbarten Magneten 33 verkleinernden Abstand, eine zunehmende Kraft aufbaut. Diese Kraft wird dabei durch die obig beschriebene kinematische Zwangskopplung zwischen dem Mitnehmer 34 und der ersten
Antriebseinheit 10 insbesondere auf den Zylinderkolben 10.5 der ersten
Antriebseinheit 10 übertragen, was schlussendlich dazu führt, dass das Anhaltemittel 9 nach einer gewissen Wegstrecke zum Stillstand gelangt und damit der
Behälterstrom in der Stoppposition SP gestoppt wird. In anderen Worten wird also durch die schwimmende Lagerung der mehreren Magnete 33 auf der
Schlittenführungsstange 27 eine schwimmend gelagert Magnetsäule ausgebaut, die den Pufferweg bzw. Federweg der Dämpfungseinrichtung 32 bestimmt. Der
Pufferweg bzw. Federweg ist über die Wahl der magnetischen Feldstärken der einzelnen Magnete 33 sowie über die Länge der Schlittenführungsstange 27 variierbar, bzw. bestimmbar.
In Figur 9 ist ein Ausschnitt einer wiederum weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Behälterstoppvorrichtung 1 in einer schematischen Draufsicht gezeigt, die im Unterschied zu der Ausführungsvariante der Figuren 7 und 8 eine zusätzliche Abstützeinrichtung 35, wenigstens aufweisend ein Abstützelement 36 sowie eine mit dem Abstützelement 36 zusammenwirkende Betätigungseinrichtung 37, vorsieht. Auch in der Darstellung der Figur 9 sind aus Übersichtlichkeitsgründen nur für die Beschreibung der Funktionsweise notwendige Bauteile, bzw.
Bauteilgruppen der Behälterstoppvorrichtung 1 gezeigt.
Dabei kann die Abstützeinrichtung 35 unabhängig über die Betätigungseinrichtung 37 zur ersten Antriebseinheit 10 betätigt werden, derart, dass eine Relativbewegung zwischen dem Anhaltemittel 9 und dem Abstützelement 36 möglich ist. Insbesondere ist die Abstützeinrichtung 35 dazu ausgebildet, bei Erreichen der Stoppposition SP
den letzten noch weiter transportierten Behälter 2 abzustützen, und zwar derart, dass das Abstützelement 36 an dem letzten noch weiter transportierten Behälter 2 anliegend in Transportrichtung A bewegt wird, vorzugsweise bis dieser Behälter 2 an das Behältereinteilelement 7 übergeben wird. Damit wird durch die
Abstützeinrichtung 35 ein definierter Staudruck des weitertransportierten
Behälterstroms sichergestellt und damit insbesondere ein Kippen dass des letzten noch weiter transportierte Behälter 2 auf dem Transporteur 4 vermieden.
Insbesondere kann das Abstützelement 36 der Abstützeinrichtung 35 an der
Führungsstange 25 verschiebbar vorgesehen sein. Weiterhin kann die
Betätigungseinrichtung 36 an dem Führungselement 28 angeordnet sein.
Insbesondere kann die Betätigungseinrichtung 36 als Gasdruckfeder oder
Pneumatikzylinder ausgebildet sein. Für den Fall der Ausbildung der
Betätigungseinrichtung 36 als Gasdruckfeder kann eine Auslöseeinrichtung vorgesehen sein, die im Moment des Einschenkens des Anhaltemittels 9 in den
Behälterstrom ausgelöst wird, derart, dass sich das Abstützelement 36 gegen den letzten noch weiter transportierten Behälter 2 andrückt.
Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Behälterstoppvorrichtung 8, bei sich der Beschleunigungsbereich 21 und der
Hebelbereich 13 des Auslegers 12 vorzugsweise um 90° Grad zueinander orientiert befinden. Die vertikale Achse V kann dabei im Übergangsbereich zwischen
Beschleunigungsbereich 21 und Hebelbereich 13 vorgesehen sein. An dem, der vertikalen Achse V abgewandten Ende des Hebelbereiches 13 kann sich dabei an dem Ausleger 12 drehbeweglich angeordnet das zweite Ende 1 1 .2 der zweiten Antriebseinheit 1 1 befinden, während das erste Ende 1 1 .1 an einem festen
Lagerelement 30 drehbeweglich angeordnet sein kann, so dass der Ausleger 12 mittels der zweiten Antriebseinheit 1 1 um die vertikale Achse V schwenkbar ausgebildet ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erste Antriebseinheit 10, mittels der das Anhaltemittel 9 vorzugsweise entlang der Beschleunigungsstrecke 14 des Auslegers 12 bewegbar ist, als Linearantrieb, besonders bevorzugt als ein- und ausfahrbare Pneumatikzylindereinrichtung ausgebildet sein kann, an der sich das Haltemittel 9
angeordnet befindet. Beispielsweise kann es sich auch bei der zweiten Antriebseinheit 1 1 um einen Linearantrieb, bevorzugt um eine ein- und ausfahrbare Pneumatikzylindereinrichtung handeln. Die Pneumatikzylindereinrichtung ist entsprechend der Figur 7 im ausgefahrenen Zustand dargestellt, in der die Behälterstoppvorrichtung 8 mittels des Haltemittels 9 in den Behälterstrom eingreift und der Ausleger 12 um seine Achse V in die
Stoppposition SP mittels der zweiten Antriebseinheit 1 1 verschwenkt ist. Analog der Beschreibung zu Figuren 1 bis 5 wird das Haltemittel 9 zum Abbremsen und/oder Stoppen und/oder Abteilen einzelner Behälter 2 des Behälterstroms in
Transportrichtung A relativ zur Transportgeschwindigkeit des Transporteurs 4 langsamer entlang der Beschleunigungsstrecke 14 in Richtung des Hebelbereiches 13 bewegt. Zum Freigeben des Behälterstroms wird der Ausleger 12 samt
Halteelement 9 mittels der zweiten Antriebseinheit 1 1 in seine nicht dargestellt Ausgangsposition AP verschwenkt.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So ist für eine weitere Ausbildungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Ausleger 12 samt Halteelement 9 ohne vorheriges Beschleunigen des Auslegers 12 direkt in den Behälterstrom eingreift, so dass der Ausleger 12 dann zunächst durch den Behälterstrom beschleunigt wird und anschließend den Behälterstrom wie zuvor beschrieben abbremst bzw. verzögert.
Diese Vorgehensweise wird dadurch ermöglicht, dass die erfindungsgemäß vorgestellte Vorrichtung eine so geringe Masse aufweist, dass eine Beschleunigung durch den Behälterstrom möglich ist, ohne dass der Behälterstrom in unerwünschter Weise abgebremst wird.
Weiterhin ist für eine weitere Ausführungsform vorgesehen, dass auf dem Ausleger 12 und/oder dem Halteelement 9 mindestens eine Sensorvorrichtung angeordnet ist. Diese Sensorvorrichtung dient beispielsweise dazu, eine Lücke im Behälterstrom
und/oder die Geschwindigkeit des Behälterstromes und/oder Behälter des Behälterstromes zu ermitteln.
Die ermittelten Informationen des mindestens einen Sensors werden in Verbindung mit einer Rechnereinheit beispielsweise dazu genutzt, den Bewegungsablauf des Auslegers 12 und/oder des Halteelementes 9 so zu steuern, dass das Eingreifen des Halteelementes in den Behälterstrom so erfolgt, dass weder die Behälter des
Behälterstromes noch der Ausleger 12 noch das Halteelement 9 beschädigt werden. Beispielsweise werden die Informationen dazu genutzt, den Bewegungsablauf so zu steuern, dass das Haltelement 9 in eine Lücke des Behälterstromes eintaucht.
Ebenfalls ist es möglich, den Bewegungsablauf so zu steuern, dass das
Halteelement 9 nicht senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht auf die Wandung eines Behälters trifft.
Bezugszeichenliste
1 Behältertransportstrecke
2 Behälter
3 Behälterbehandlungsmaschine
4 Transporteur
5 Führungsgeländer
6 Behältereinlaufeinrichtung
7 Behältereinteilelement
8 Behälterstoppvorrichtung
9 Anhaltemittel
9.1 Eingriffsabschnitt
10 erste Antriebseinheit
10.1 Elektromotor
10.2 Spindelstange
10.3 Spindelmutter
10.4 Zylindergehäuse
10.5 Zylinderkolben
1 1 zweite Antriebseinheit
1 1 .1 erstes Ende
1 1 .2 zweites Ende
12 Ausleger
13 Hebelbereich
14 Beschleunigungsstrecke
14.1 erster Anschlag
14.2 zweiter Anschlag
15 Hebelanordnung
16 Hebelelement
16.1 erster Schenkel
16.2 zweiter Schenkel
16a Hebelelementplatte
16a.1 Öffnung
16a.2 Verbindungsstegabschnitt
16a.3 Rahmenabschnitt
18 Halteelement
20 Drehachse
21 Beschleunigungsbereich 24 Schlittenführung
25 Führungsstange
26 Führungseinrichtung
27 Schlittenführungsstange
28 Führungselement 29 Stoppm ittel
30 Lagerelement
31 Verbindungselement
32 Dämpfungseinrichtung
33 Magnet
34 Mitnehmer
34.1 erstes Ende
34.2 zweites Ende
35 Abstützeinrichtung
36 Abstützelement
37 Betätigungseinrichtung
40 Haltemittel
41 Federblech
A Transportrichtung V vertikale Achse
L Längsachse
AP Ausgangsposition
SP Stoppposition
N Nordpol S Südpol