EP4204341A1 - Zwischenspeicher - Google Patents

Zwischenspeicher

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Publication number
EP4204341A1
EP4204341A1 EP21769406.6A EP21769406A EP4204341A1 EP 4204341 A1 EP4204341 A1 EP 4204341A1 EP 21769406 A EP21769406 A EP 21769406A EP 4204341 A1 EP4204341 A1 EP 4204341A1
Authority
EP
European Patent Office
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product carrier
gondolas
filled
carrier gondolas
intermediate store
Prior art date
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Pending
Application number
EP21769406.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Philipp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rotzinger AG
Original Assignee
Rotzinger AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Rotzinger AG filed Critical Rotzinger AG
Publication of EP4204341A1 publication Critical patent/EP4204341A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65G47/22—Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors
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    • B65G47/261—Accumulating articles
    • B65G47/268—Accumulating articles by means of belt or chain conveyor
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    • B65G21/10—Supporting or protective framework or housings for endless load-carriers or traction elements of belt or chain conveyors movable, or having interchangeable or relatively movable parts; Devices for moving framework or parts thereof
    • B65G21/14—Supporting or protective framework or housings for endless load-carriers or traction elements of belt or chain conveyors movable, or having interchangeable or relatively movable parts; Devices for moving framework or parts thereof to allow adjustment of length or configuration of load-carrier or traction element
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    • B65G47/61—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices to or from conveyors of the suspended, e.g. trolley, type for articles
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    • B65G15/10—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration comprising two or more co-operating endless surfaces with parallel longitudinal axes, or a multiplicity of parallel elements, e.g. ropes defining an endless surface
    • B65G15/12—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration comprising two or more co-operating endless surfaces with parallel longitudinal axes, or a multiplicity of parallel elements, e.g. ropes defining an endless surface with two or more endless belts
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    • B65G47/56—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices to or from inclined or vertical conveyor sections
    • B65G47/57—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices to or from inclined or vertical conveyor sections for articles

Definitions

  • the invention relates to an intermediate store according to the preamble of claim 1 .
  • Buffers are used to decouple processes and increase efficiency in production lines, for example in the food industry.
  • the piece goods produced in rows are taken over by a furnace or a casting plant with a wide main belt and are to be fed to the packaging plant over the shortest route.
  • These are typically biscuits, chocolate bars or chocolate bars.
  • a packaging line consists of several packaging machines connected in series, such as a tubular packing machine in the first place, a multipack machine in the second place, a cartoner in the third place and finally a palletizer.
  • the installed packaging output must be greater than the production output. In general, this overhang is at least 20%. If the buffer fill level increases as a result of Stops in the packaging, then the packaging machines can be fed with product from the storage at a higher speed as soon as it is available again. As a rule, the filling level of the buffer is linked to the packaging speed. In this way, an imminent overfilling of the storage tank can be counteracted at an early stage.
  • Intermediate stores of this type are known from the prior art, which receive the rows of products coming from production in so-called product carrier gondolas at their inlet and then transport them via a storage area to their outlet. Stops of the packaging lines can then be buffered for a certain time in the accumulation area without product rows being lost.
  • the buffer time is also referred to as the storage capacity. This is usually between 3 and 20 minutes.
  • These buffers always have a stowage area for the product carrier gondolas filled with product, as well as a stowage area for the empty product carrier gondolas.
  • the storage area for the filled product carrier gondolas can be located above or below the infeed and outfeed levels. The same applies to the storage area for the empty product carrier gondolas. Here, too, the storage area can be below or above the inlet and outlet levels.
  • the product carrier gondolas circulate through the intermediate store and are filled with rows of products at the inlet and emptied at the outlet of the intermediate store.
  • One storage area is always below the entry and exit levels and the other storage area is always above the entry and exit levels, with the definition of the storage areas always being different, ie. H . either filled or empty .
  • the buffer takes over the product rows arriving in rows in the infeed frontally from a main conveyor by means of product carrier gondolas.
  • the product carrier gondolas consist of vertically spaced product carrier trays that can hold the product rows.
  • the number of product carrier trays per gondola is arbitrary, but is usually between 12 and 20 trays. That depends on the height of the products.
  • the span of the product carrier trays is also an important factor here, since the stability of the tray depends on its thickness (height).
  • the rows of products are fed at a minimum speed via the main conveyor.
  • the product rows coming from production can then slide safely onto the product carrier trays using the available kinetic energy. A separate slot is not required.
  • the product carrier gondolas are suspended from a pair of chains and are thereby accelerated and decelerated by the infeed drive of the intermediate store in such a way that an empty product carrier tray can always be made available on the infeed level in good time.
  • the filled product carrier trays are moved vertically upwards and transferred to the product-filled storage area of the buffer. In the process, empty product carrier gondolas are always moved from the lower empty area of the intermediate store towards the infeed level.
  • the servo-controlled chain drive in the storage outlet positions the chain cyclically downwards so that a product carrier tray filled with product is always available on the respective extension level at the right time. If two extension levels are arranged, the product carrier gondolas are always moved down by two product carrier trays in cycles in order to always have new product rows ready for the extension levels at the right time. If only one extension level is active, then the Product carrier gondolas moved cyclically by a product carrier tray down.
  • a servo-controlled ejector for each packaging line is arranged in the outfeed area of the buffer store at the height of the respective ejector level.
  • the ejector pushes the row of products through the gondola so that they are positioned centrally on the respective discharge belt.
  • the rows of products are then conveyed on both extension levels at synchronous speeds in a lateral direction to the packaging lines.
  • the discharge belts When the discharge belts are free, they are stopped. The ejectors can then push the next rows of products from the store. The extension creates a gap to the preceding product line. The product row that follows can be closed at higher speed by means of belts downstream of the discharge belt.
  • the packaging lines always require a continuous, uninterrupted flow of products at the transfer point. If the lower extension level is stopped, the chain drive in the outlet of the store has to position the chain with the product carrier gondolas in the opposite direction upwards onto the upper extension level that is still active, so that the product row that was actually ready for the lower extension level can then move over the upper extension level can be fed to the connected packaging line.
  • This type of temporary storage with the two storage areas arranged vertically one above the other has a reduced overall height and is mostly used in low room heights.
  • a typical overall height of such an intermediate store is between 3m and 4m. That puts you in the high range low production rooms in the food sector. This feature is mostly found in older multi - storey factories .
  • each outlet can be served with product rows from a storage area of filled product carrier gondolas.
  • These buffer outlets arranged one behind the other then supply product to the respective downstream packaging lines without gaps and continuously. This achieves the highest possible level of ef fi ciency, since no products are lost when the packaging lines stop and the packaging machines can be supplied with the required quantity of product from a product supply at any time.
  • the invention is based on the object of proposing a solution that retains the described advantages of this type of intermediate store without impairing the accessibility of the line. According to the invention this is achieved by a
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an intermediate store according to the invention
  • Fig. 2 is a perspective view of the buffer
  • Fig. 3 is a perspective view of the intermediate store without frame and housing parts
  • Fig. 4 shows a schematic representation of an extended cache
  • Fig. 5 is a perspective view of the extended buffer.
  • the circulation of the filled and empty product carrier gondolas 1 is arranged differently than is usual in known intermediate stores.
  • the accumulation sections of the filled and emptied product carrier gondolas are arranged one above the other and overhead.
  • overhead expresses the fact that the accumulation sections are arranged at such a height that it is possible to walk through them and, if necessary, also drive through them.
  • the filled gondolas pass through a hori zontal accumulation section 2 in the main conveying direction from the inlet area 3 to the outlet area 4 of the store .
  • the emptied gondolas run through a horizontal accumulation section 5 against the main conveying direction from the outlet area to the inlet area.
  • the two storage sections are arranged directly one above the other.
  • the returning accumulation section 5 is located above the incoming accumulation section 2 .
  • this can also be done in the reverse arrangement, so that the incoming accumulation section is located above the returning accumulation section.
  • empty product carrier gondolas are lowered by a lowering device 6 from the accumulation section 5 for empty gondolas in a vertical direction downwards to the infeed level, so that an empty product carrier tray for receiving a product row P is always available at the infeed in good time.
  • This lowering device is designed as a chain conveyor with circulating chains 9 arranged in pairs on both sides. These chains are fitted with extended chain bolts which are aligned with one another and sit on the chain at a specified pitch.
  • the gondolas are lifted in a vertical direction by the extended chain bolts and are thus suspended centered on the chain conveyor with their own weight. Via an upper deflection, the gondolas are moved vertically downwards in the direction of the infeed level in order to be loaded with rows of products.
  • a product carrier gondola If a product carrier gondola is filled, it is moved to a lowest transfer level 7 and then moved in the main conveying direction into a waiting position so that space is made available for the next product carrier gondola coming from above.
  • the filled product carrier gondola When the filled product carrier gondola has reached the waiting position, it is moved by a lifting device 8 in the vertical direction to the storage section above and transferred to this storage section.
  • This lifting device is also designed as a chain conveyor.
  • the on both sides The chains arranged in pairs are circumferential and fitted with extended chain bolts (not shown) which are aligned with one another and sit on the chain at a predetermined pitch.
  • the gondolas are lifted in a vertical direction by the extended chain bolts and are thus suspended centered on the chain conveyor with their own weight.
  • the gondolas are finally deposited in a vertical direction downwards on the accumulation section of the full gondolas via an upper deflection.
  • the accumulation function is made possible by commercially available accumulation roller chain conveyors 10 arranged in pairs on both sides. These accumulation roller chain conveyors transport the filled gondolas from the infeed area of the store to the outfeed area of the store. These are chains equipped with rollers all around.
  • the gondolas are equipped on both sides with bearing surfaces 11 with which the gondolas rest on the accumulation rollers of the accumulation roller chain.
  • the two accumulation roller chains are supported on a guide profile 12 .
  • This guide profile has a central longitudinal groove in which the accumulation rollers, which are also mounted centrally on the chain bolts, are hollow and can rotate freely. As a result, the accumulating rollers can roll under their contact surfaces when the gondolas jam. The resulting dynamic pressure is not high because it is only caused by rolling friction of the accumulation rollers.
  • the foremost gondola must always be isolated and separated.
  • a disk 13 equipped with cams is arranged on both sides at the end of the accumulation section above the foremost gondola.
  • the two discs are mechanically connected to each other via a shaft and driven by a servo motor (not shown). If a cam pair dips into the conveying level, the transfer of the gondolas is blocked. If a gondola is to be separated from the jam, the discs equipped with cams rotate by one cam division and thus release the gondola in question and block the next gondola again. The rotation of the discs provided with cams takes place in cycles.
  • a gondola separated from the jam runs onto a fixed stop (not shown) arranged on both sides and is then in a waiting position. From there, the filled gondolas are taken over by a removal device 14 and positioned downwards in the direction of the outlet level into a further waiting position.
  • This removal device is designed as a chain conveyor with circulating chains arranged in pairs on both sides. The chains are fitted with extended chain bolts which are aligned with one another and are positioned on the chain at a specified pitch.
  • the nacelle which is in the waiting position, is lifted vertically upwards with a pair of bolts coming from below. This means that the nacelle is attached to the bolts on both sides and centered and then moved down over the upper chain deflection towards the extension level into another waiting position.
  • the removal device transfers the gondola suspended on the pair of chains to a downstream lowering device 15 and then moves this gondola cyclically in the direction of the extension level 16 in order to always be able to provide a product row for the extension at the right time.
  • This lowering device is also designed as a pair of chain conveyors arranged on both sides. The chains are fitted in pairs with extended chain bolts that are aligned with one another and are spaced apart on the chain.
  • Discharge belts 17 running transversely to the main conveying direction are arranged in the ejection plane, onto which the product rows are pushed out by means of known ejectors (not shown) to be pushed to be promoted to the packaging facilities.
  • ejectors not shown
  • Discharge belts 17 running transversely to the main conveying direction are arranged in the ejection plane, onto which the product rows are pushed out by means of known ejectors (not shown) to be pushed to be promoted to the packaging facilities.
  • ejectors not shown
  • several discharge belts can be arranged one above the other, onto which product rows can be transferred from a corresponding number of product trays at the same time.
  • the removal of the filled gondolas from the storage section and the downstream balancing of the gondolas in the area of the extension level is thus carried out by two separate devices.
  • the gondolas can be removed from the storage section and transported to the waiting position in one train and is decoupled from the synchronization operation of the lowering device.
  • stopping the product ejection as a result of a packaging line stop has no negative impact on the handling of the gondolas in the accumulation section.
  • the product rows can be pushed out again from the preceding gondola.
  • a subsequent gondola can be transferred from the waiting position from the removal device to the lowering device in good time, so that the product supply for the connected packaging line is secured.
  • the emptied gondolas are lowered to a lowest conveying level 17 and then conveyed to a waiting position in the main conveying direction.
  • the gondolas can either be ejected for manual removal, or they can be fed to the upper accumulation section of the empty product carrier gondolas by means of a lifting device 18 .
  • This lowest conveying level consists of three pairs of chain conveyors 19-21, which are driven independently of one another by three servomotors.
  • the gondolas can not only be ejected in a defined manner during operation, but also again to be smuggled in.
  • the central chain conveyor 20 and the outlet soapy chain conveyor 21 are designed to be reversible.
  • a defined number of empty gondolas can be ejected and clocked for manual removal on the soapy chain conveyor.
  • a certain number of empty gondolas can be made available manually on this conveyor so that they can then be automatically reinserted.
  • the soapy outlet and the central chain conveyor run in the reverse direction and thus bring gondola by gondola into the correct position so that they can be taken over by the lifting device.
  • This lifting device is also designed as a chain conveyor arranged in pairs on both sides. These chains are fitted in pairs with extended chain bolts that are aligned with one another and are spaced apart on the chain. Coming from below, a pair of bolts of this lifting device takes over the empty gondolas and conveys them to the top and then transfers these gondolas to the return of the emptied gondolas, which are then returned in the direction of the inlet.
  • a separating device 23 At the end of the accumulation section of the empty gondolas in the infeed area of the store there is also a separating device 23 in the embodiment described above.
  • the isolated gondolas are in a waiting position and can, as previously described, be taken over by the lowering device 6 .
  • the individual gondolas are coded and can thus be identified by the controller.
  • the controller can thus track the gondolas and knows where which gondola is in the memory cycle.
  • This coding can be implemented, for example, with a chip that is attached to the nacelle. This chip provides a transponder signal that can be processed by the controller.
  • Another advantage of this is that it is possible to select certain gondolas automatically or manually, so that they z. B. are to be discharged at the storage outlet for cleaning or service purposes.
  • the gondolas in question can be marked electrically and, in the event of repeated faults, they can be ejected and then inspected. In this way, different diagnostic requirements can also be covered.
  • the filling level of the storage tank can be easily determined, the development of the filling level over time can also be displayed on the control panel, etc. All drives of the store are servo-controlled. The position of each gondola in the infeed and outfeed area of the store can be tracked incrementally via the servomotors.
  • control cabinet with the control of the accumulator is arranged below at the inlet.
  • the control cabinet can thus be integrated and operated in a space-saving manner and is very easily accessible.
  • the accumulation sections of the filled and empty product carrier gondolas are subdivided and lengthened, and additional discharge stations are integrated. These discharge stations can then continuously feed one or more discharge levels with product from a pre-storage of filled gondolas with the associated packaging lines.
  • the accumulation sections In order to integrate these additional discharge stations into the circulation of the filled and empty gondolas, the accumulation sections have an additional function, because the emptied gondolas cross the two conveying levels of the relevant accumulation sections on the way back up into the return of the emptied gondolas.
  • the accumulation sections are equipped with an additional pull-nose function. As a result, the end deflections 24 of
  • Accumulation roller chain conveyors in the various accumulation zones retracted horizontally (arrow 25) to create a passage for the vertically cruising gondolas.
  • the filled gondolas are then lowered vertically in the lower accumulation zone and the emptied gondolas are moved upwards by the corresponding lifting device into the return of the emptied gondolas. Pulling it back opens the conveying level of the relevant accumulation zone and closing it closes the accumulation section again and the following gondolas can pass through this area again in a horizontal direction.
  • the main advantage of the proposed solution is that the inlet and outlet areas of the buffer are easily accessible for operation, service and cleaning. In addition, access to the packaging lines below the buffer and across the main conveying direction is made possible. In addition, the storage tank can be modularly expanded by any number of outlets. This solution makes it possible to feed the products to the various packaging lines without the usual main belts and belt-based discharge stations and also to provide a buffer function for each connected packaging line.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)
  • Intermediate Stations On Conveyors (AREA)

Abstract

Der Zwischenspeicher für die Pufferung und die Zufuhr von stückgutartigen Lebensmitteln von der Produktion zur Verpackung mittels umlaufend zirkulierender Produkteträgergondeln (1) besteht aus einem Einlaufbereich (3) und einem Auslaufbereich (4) für die Beladung und Entladung der Produkteträgergondeln, sowie dazwischen geschalteten Staustrecken (2) für befüllte und entleerte Produkteträgergondeln. Die Staustrecken sind übereinanderliegend und über Kopf angeordnet.

Description

Zwischenspeicher
Die Erfindung betri f ft einen Zwischenspeicher nach dem Oberbegri f f des Anspruchs 1 .
Zwischenspeicher werden zur Prozessentkopplung und Ef fi zienzsteigerung in Produktionslinien eingesetzt , beispielsweise in der Lebensmittel- Industrie . Hierbei werden die in Reihen produzierten Stückgüter von einem Ofen oder einer Giessanlage mit einem breiten Hauptband übernommen und sollen auf kurzem Weg der Verpackungsanlage zugeführt werden . Dabei handelt es sich typischerweise um Biscuits , Schokoladetafeln oder Schokoriegel .
Je nach Produktionsleistung sind mehrere Verpackungslinien nötig, um die produzierte Menge , mit möglichst geringer Ausschussquote zu verpacken . Eine Verpackungslinie besteht hierbei aus mehreren in Reihe geschalteten Verpackungsmaschinen, wie zum Beispiel einer Schlauchpackmaschine an erster Stelle , einer Multipackmaschine an zweiter Stelle , einem Kartonierer an dritter Stelle und zuletzt einem Palettierer .
Wenn nun eine Maschine in dieser Linie wegen einer Störung stoppt , dann fällt die ganze Linie aus . Damit bei konstanter Produktion kein Überlauf entsteht , muss entweder eine zusätzliche sogenannte Standby-Verpackungslinie einspringen oder ein Zwischenspeicher puf fert die überzähligen Produkte , sodass ein Überlauf von Produkten (Ausschuss ) vermieden werden kann . Diese Zwischenspeicher arbeiten nach dem First in - First out Prinzip, welches in der Lebensmittelindustrie bei der Handhabung von unverpackten Stückgütern zumeist zur Anwendung kommt .
Bei der Auslegung der Gesamtlinie muss die installierte Verpackungsleistung grösser sein als die Produktionsleistung . Im Allgemeinen liegt dieser Überhang bei mindestens 20% . Falls der Füllstand des Zwischenspeichers ansteigt infolge von Stopps in der Verpackung, dann können die Verpackungsmaschinen mit einer höheren Geschwindigkeit aus dem Speicher mit Produkt beschickt werden, sobald sie wieder verfügbar sind . In der Regel koppelt man den Füllgrad des Zwischenspeichers mit der Verpackungsgeschwindigkeit . Damit kann einer drohenden Überfüllung des Speichers frühzeitig entgegengewirkt werden .
Aus dem Stand der Technik sind solche Zwischenspeicher bekannt , welche die von der Produktion herkommenden Produktreihen in sogenannten Produkteträgergondeln in deren Einlauf aufnehmen und dann über einen Staubereich zu deren Auslauf transportieren . Im Staubereich können dann Stopps der Verpackungslinien für eine gewisse Zeit gepuf fert werden, ohne dass dabei Produktreihen verloren gehen . Bei der Puf ferzeit spricht man auch von der Speicherkapazität . Diese liegt zumeist zwischen 3 und 20 Minuten .
Diese Zwischenspeicher haben immer einen Staubereich für die mit Produkt befüllten Produkteträgergondeln, sowie auch einen Staubereich für die leeren Produkteträgergondeln . Dabei kann sich der Staubereich für die befüllten Produkteträgergondeln oberhalb oder auch unterhalb von Einlauf -und Auslaufebene befinden . Ebenso verhält es sich mit dem Staubereich für die leeren Produkteträgergondeln . Auch hier kann sich der Staubereich unterhalb oder oberhalb der Einlauf -und Auslaufebene befinden .
Dabei befinden sich die Produkteträgergondeln in einem Umlauf durch den Zwischenspeicher und werden hierbei im Einlauf mit Produktreihen befüllt und im Auslauf des Zwischenspeichers entleert . Ein Staubereich liegt immer unterhalb der Ein -und Auslaufebenen und der andere Staubereich liegt immer oberhalb der Ein -und Auslaufebenen, wobei die Definition der Staubereiche dabei immer unterschiedlich ist , d . h . entweder befüllt oder leer . Der Zwischenspeicher übernimmt die in Reihen ankommenden Produktreihen im Einlauf frontal von einem Hauptband mittels Produkteträgergondeln . Die Produkteträgergondeln bestehen aus vertikal beabstandeten Produkteträgertablaren, die die Produktreihen aufnehmen können . Die Anzahl der Produkteträgertablare pro Gondel ist beliebig, liegt j edoch zumeist zwischen 12 und 20 Tablaren . Das hängt von der Höhe der Produkte ab . Ausserdem ist hier auch die Spannweite der Produkteträgertablare ein wichtiger Faktor, da die Stabilität des Tablars von dessen Dicke (Höhe ) abhängt .
Die Produktreihen werden mit einer Mindestgeschwindigkeit über das Hauptband zugeführt . Über die vorhandene Bewegungsenergie können die von der Produktion herkommenden Produktreihen dann sicher auf die Produkteträgertablare rutschen . Ein separater Einschub ist nicht erforderlich .
Die Produkteträgergondeln hängen an einem Kettenpaar und werden hierbei vom Einlaufantrieb des Zwischenspeichers derart beschleunigt und verzögert , sodass immer rechtzeitig ein leeres Produkteträgertablar auf die Einlaufebene bereitgestellt werden kann . Die befüllten Produkteträgertablare werden vertikal nach oben bewegt und in den mit Produkt befüllten Staubereich des Zwischenspeichers übergeben . Dabei werden auch immer leere Produkteträgergondeln aus dem unteren leeren Bereich des Zwischenspeichers in Richtung Einlauf ebene bewegt .
Der servogesteuerte Kettenantrieb im Auslauf des Speichers positioniert die Kette taktweise nach unten, sodass immer zeitgerecht ein mit Produkt befülltes Produkteträgertablar auf der j eweiligen Ausschubebene bereitsteht . Wenn zwei Ausschubebenen angeordnet sind, werden die Produkteträgergondeln immer taktweise um zwei Produkteträgertablare vertikal nach unten bewegt , um immer zeitgerecht neue Produktreihen für die Ausschubebenen parat zu haben . Wenn nur eine Ausschubebene aktiv ist , dann werden die Produkteträgergondeln taktweise um ein Produkteträgertablar nach unten bewegt .
Aus dem Auslauf des Zwischenspeichers können in lateraler Richtung über mehrere Ausschubebenen mehrere Verpackungslinien über schmale Förderbänder mit Produktreihen beschickt werden . Hierfür wird im Auslaufbereich des Zwischenspeichers ein servogesteuerter Ausschieber für j ede Verpackungslinie auf Höhe der j eweiligen Ausschubebene angeordnet . Der Ausschieber schiebt die Produktreihe durch die Gondel hindurch, sodass diese zentrisch auf dem j eweiligen Austrageband zu liegen kommt . Die Produktreihen werden dann auf beiden Ausschubebenen geschwindigkeitssynchron in lateraler Richtung zu den Verpackungslinien gefördert .
Wenn die Austragebänder frei sind, werden diese gestoppt . Dann können aus dem Speicher die Ausschieber die nächsten Produktreihen nachschieben . Durch den Ausschub entsteht eine Lücke zur vorauseilenden Produktreihe . Die nacheilende Produktreihe kann mit höherer Geschwindigkeit mittels dem Austrageband nachgeschalteter Bänder geschlossen werden .
Die Verpackungslinien benötigen am Übernahmepunkt immer einen kontinuierlichen lückenlosen Produktestrom . Wenn die untere Ausschubebene gestoppt ist , muss der Kettenantrieb im Auslauf des Speichers die Kette mit den Produkteträgergondeln in umgekehrter Richtung nach oben auf die obere noch aktive Ausschubebene positionieren, damit die Produktreihe , die eigentlich für die untere Ausschubebene bereitgestellt war, dann über die obere Ausschubebene der angeschlossenen Verpackungslinie zugeführt werden kann .
Diese Art Zwischenspeicher mit den beiden vertikal übereinander angeordneten Staubereichen haben eine reduzierte Bauhöhe und kommen zumeist bei niedrigen Raumhöhen zum Einsatz . Eine typische Bauhöhe eines solchen Zwischenspeichers liegt zwischen 3m bis 4m . Damit liegt man im Höhenbereich niedriger Produktionsräume im Lebensmittelbereich . Zumeist ältere mehrstöckige Fabriken weisen dieses Merkmal auf .
Mit zunehmender Puf ferkapazität werden diese Zwischenspeicher bei gegebener Höhe immer länger . Durch die Bauart dieses Zwischenspeichers können mehrere Ausläufe hintereinander angeordnet werden, wobei dann j eder Auslauf aus einem Staubereich befüllter Produkteträgergondeln mit Produktreihen bedient werden kann . Diese hintereinander angeordneten Ausläufe des Zwischenspeichers bedienen dann die j eweils nachgeschalteten Verpackungslinien lückenlos und kontinuierlich mit Produkt . Dadurch erzielt man die höchstmögliche Ef fi zienz , da bei Stopps der Verpackungslinien keine Produkte verloren gehen und die Verpackungsmaschinen aus einem Produktvorrat heraus , j ederzeit mit der erforderlichen Menge an Produkt versorgt werden können .
Aus diesem Vorteil ergibt sich auch ein Hauptnachteil , da die Anforderungen an Zugänglichkeit und Reinigung heutzutage massiv gestiegen sind . In der Grundaus führung mit einem Auslauf haben diese Zwischenspeicher zumeist schon eine Länge von 10m . Werden noch zusätzliche Ausläufe hintereinander angeordnet , so kann die Länge durchaus auf über 20m ansteigen . Damit ist der Zugang zu den Verpackungslinien auf dieser Länge blockiert , sodass Bedienungspersonal und Verpackungsmaterial nur auf Umwegen zu den Verpackungslinien gelangen kann . Ausserdem sind die innerhalb des Speichers liegenden Auslaufbereiche unzugänglich für Service und Reinigung . Im Wesentlichen sind Ausschieber und Austragebänder in den Ausläufen innerhalb des Speichers nur schwerlich zugänglich .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Lösung vorzuschlagen, die die beschriebenen Vorteile dieser Zwischenspeicherbauart beibehält , ohne dass die Zugänglichkeit der Linie beeinträchtig wird . Erfindungsgemäss wird dies erreicht durch einen
Zwischenspeicher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 .
Im Folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung beschrieben . Es zeigen
Fig . 1 eine schematische Darstellung eines Zwischenspeichers gemäss der Erfindung,
Fig . 2 eine perspektivische Ansicht des Zwischenspeichers ,
Fig . 3 eine perspektivische Ansicht des Zwischenspeichers ohne Rahmen- und Gehäuseteile
Fig . 4 eine schematische Darstellung eines erweiterten Zwischenspeichers ,
Fig . 5 eine perspektivische Ansicht des erweiterten Zwischenspeichers .
Im Wesentlichen wird, wie in den Figuren gezeigt , gemäss der Erfindung die Zirkulation der befüllten und leeren Produkteträgergondeln 1 anders arrangiert als bei bekannten Zwischenspeichern üblich . Dazu werden die Staustrecken der befüllten und entleerten Produkteträgergondeln nach oben übereinander und über Kopf angeordnet . Mit dem Begri f f „über Kopf" wird zum Ausdruck gebracht , dass die Staustrecken in einer solchen Höhe angeordnet sind, dass darunter das Durchgehen und ggf . auch das Durchfahren möglich ist .
Die wesentlichen Elemente des erfindungsgemässen Zwischenspeichers sind in allen Figuren ersichtlich . In den schematischen Darstellungen sind die befüllten Produkteträgergondeln schwarz und die leeren Produkteträgergondeln weiss dargestellt .
Im Zulauf durchlaufen die befüllten Gondeln eine hori zontale Staustrecke 2 in Haupt förderrichtung vom Einlaufbereich 3 zum Auslaufbereich 4 des Speichers . Im Rücklauf durchlaufen die entleerten Gondeln eine hori zontale Staustrecke 5 entgegen der Haupt förderrichtung vom Auslaufbereich zum Einlaufbereich . Die beiden Staustrecken sind direkt übereinander angeordnet . Im vorliegenden Fall befindet sich die rücklaufende Staustrecke 5 oberhalb der zulaufenden Staustrecke 2 . Dies kann j edoch auch in umgekehrter Anordnung erfolgen, sodass sich die zulaufende Staustrecke oberhalb der rücklaufenden Staustrecke befindet .
Für den Produkteinlauf in den Zwischenspeicher werden leere Produkteträgergondeln mittels einer Absenkeinrichtung 6 von der Staustrecke 5 für leere Gondeln in vertikaler Richtung nach unten zur Einlaufebene gefahren, damit am Einlauf immer zeitgerecht ein leeres Produkteträgertablar zur Aufnahme einer Produktreihe P zur Verfügung steht . Diese Absenkeinrichtung ist als Kettenförderer mit paarweise beidseitig angeordneten umlaufenden Ketten 9 ausgebildet . Diese Ketten sind mit verlängerten Kettenbol zen bestückt , die zueinander fluchtend in einer vorgegebenen Teilung auf der Kette sitzen . Von unten herkommend werden die Gondeln von den verlängerten Kettenbol zen in vertikaler Richtung angehoben und hängen damit zentriert mit ihrem Eigengewicht auf dem Kettenförderer . Über eine obere Umlenkung werden die Gondeln vertikal nach unten in Richtung Einlaufebene gefahren, um mit Produktreihen beladen zu werden .
I st eine Produkteträgergondel befüllt , so wird diese in eine unterste Trans ferebene 7 gefahren und dann soweit in Haupt förderrichtung in eine Warteposition bewegt , dass für die nächste von oben kommende Produkteträgergondel Platz frei gemacht wird .
Hat die befüllte Produkteträgergondel die Warteposition erreicht , so wird diese von einer Hubeinrichtung 8 in vertikaler Richtung zur oben liegenden Staustrecke gefahren und auf diese Staustrecke übergeben . Diese Hubeinrichtung ist ebenfalls als Kettenförderer ausgebildet . Die beidseitig angeordneten Ketten sind paarweise umlaufend und mit verlängerten Kettenbol zen (nicht gezeigt ) bestückt die zueinander fluchtend in einer vorgegebenen Teilung auf der Kette sitzen . Von unten herkommend werden die Gondeln von den verlängerten Kettenbol zen in vertikaler Richtung angehoben und hängen damit zentriert mit ihrem Eigengewicht auf dem Kettenförderer .
Über eine obere Umlenkung werden die Gondeln schliesslich in vertikaler Richtung nach unten auf die Staustrecke der vollen Gondeln abgelegt . Die Staufunktion wird durch beidseitig paarweise angeordnete handelsübliche Staurollenkettenförderer 10 ermöglicht . Diese Staurollenkettenförderer befördern die befüllten Gondeln vom Einlaufbereich des Speichers zum Auslaufbereich des Speichers . Hierbei handelt es sich um umlaufend mit Laufrollen bestückte Ketten .
Die Gondeln sind beidseitig mit Auflageflächen 11 ausgestattet , mit denen die Gondeln auf den Staurollen der Staurollenkette aufliegen . Die beiden Staurollenketten stützen sich auf einem Führungsprofil 12 ab . Dieses Führungsprofil ist zentrisch mit einer Längsnut versehen, in der die ebenfalls zentrisch auf den Kettenbol zen gelagerten Staurollen hohl liegen und sich frei drehen können . Dadurch können sich die Staurollen bei einem Stau der Gondeln unter deren Auflageflächen abrollen . Der dabei entstehende Staudruck ist nicht hoch, da dieser nur durch Rollreibung der Staurollen verursacht wird .
Am Ende der Staustrecke im Auslaufbereich des Speichers muss immer die vorderste Gondel vereinzelt und separiert werden . Dies wird durch eine Vereinzelungseinrichtung ermöglicht . Dazu ist beidseitig am Ende der Staustrecke über der vordersten Gondel j e eine mit Nocken bestückte Scheibe 13 angeordnet . Die beiden Scheiben sind über eine Welle mechanisch miteinander verbunden und mit einem Servomotor (nicht gezeigt ) angetrieben . Taucht ein Nockenpaar in die Förderebene ein, so ist der Trans fer der Gondeln blockiert . Soll eine Gondel aus dem Stau separiert werden, rotieren die mit Nocken bestückten Scheiben um eine Nockenteilung und geben damit die betref fende Gondel frei und blockieren wieder die nächste Gondel . Die Rotation der mit Nocken versehenen Scheiben erfolgt taktweise .
Eine aus dem Stau separierte Gondel läuft auf einen beidseitig angeordneten fixen Anschlag (nicht gezeigt ) auf und befindet sich dann in einer Warteposition . Von da aus werden die befüllten Gondeln von einer Entnahmeeinrichtung 14 übernommen und nach unten in Richtung Auslaufebene hin in eine weitere Wartestellung positioniert . Diese Entnahmeeinrichtung ist als Kettenförderer mit paarweise beidseitig angeordneten umlaufenden Ketten ausgebildet . Die Ketten sind mit verlängerten Kettenbol zen bestückt die zueinander fluchtend in einer vorgegebenen Teilung auf der Kette sitzen . Für die Entnahme aus der Staustrecke wird die in Wartestellung positionierte Gondel mit einem von unten kommenden Bol zenpaar in vertikaler Richtung nach oben angehoben . Dadurch wird die Gondel beidseitig auf den Bol zen eingehängt und zentriert und dann über die obere Kettenumlenkung herum nach unten in Richtung Ausschubebene in eine weitere Warteposition gefahren .
Von da aus übergibt die Entnahmeeinrichtung die auf dem Kettenpaar eingehängte Gondel in eine nachgeschaltete Absenkeinrichtung 15 und fährt diese Gondel dann taktweise in Richtung Ausschubebene 16 , um immer zeitgerecht eine Produktreihe für den Ausschub bereitstellen zu können . Auch diese Absenkeinrichtung ist als paarweiser beidseitig angeordneter Kettenförderer ausgebildet . Die Ketten sind paarweise umlaufend mit verlängerten Kettenbol zen bestückt die zueinander fluchtend in einer gewissen Teilung auf der Kette sitzen .
In der Ausschubebene sind quer zur Haupt förderrichtung laufende Austragbänder 17 angeordnet , auf die die Produktreihen mittels an sich bekannten Ausschiebern (nicht gezeigt ) geschoben werden, um zu den Verpackungseinrichtungen gefördert zu werden . Anstelle des beim vorliegenden Aus führungsbeispiel gezeigten einen Austragbands , können mehrere Austragbänder übereinander angeordnet sein, auf die gleichzeitig Produktreihen von einer entsprechenden Zahl von Produkttablaren übergeben werden können .
Die Entnahme der befüllten Gondeln aus der Staustrecke und die nachgeschaltete Abtaktung der Gondeln im Bereich der Ausschubebene erfolgt somit durch zwei getrennte Einrichtungen . Dadurch kann die Entnahme der Gondeln aus der Staustrecke und der Transport zur Warteposition in einem Zug erfolgen und ist entkoppelt vom Abtaktbetrieb der Absenkeinrichtung . Dadurch hat ein Stopp des Produktausschubs infolge eines Stopps einer Verpackungslinie keinen negativen Einfluss auf die Handhabung der Gondeln in der Staustrecke .
Sobald die Verpackungslinie wieder anläuft , kann mit dem Ausschub von Produktreihen aus der voreilenden Gondel wieder gestartet werden . Alsbald die voreilende Gondel entleert ist , kann eine nachfolgende Gondel aus der Warteposition heraus von der Entnahmeeinrichtung zeitig in die Absenkeinrichtung übergeben werden, sodass der Produktnachschub für die angeschlossene Verpackungslinie gesichert ist .
Die entleerten Gondeln werden auf eine unterste Förderebene 17 abgesenkt und dann in Haupt förderrichtung auf eine Warteposition gefördert . In dieser Warteposition können die Gondeln entweder für eine manuelle Entnahme ausgeschleust werden, oder mittels einer Hubeinrichtung 18 der oberen Staustrecke der leeren Produkteträgergondeln zugeführt werden . Diese unterste Förderebene besteht aus drei Kettenfördererpaaren 19-21 , die unabhängig von einander über drei Servomotoren angetrieben werden .
Dadurch können die Gondeln während des Betriebs nicht nur definiert ausgeschleust werden, sondern auch wieder eingeschleust werden . Hierfür sind der mittige Kettenförderer 20 und der auslauf seif ige Kettenförderer 21 reversierbar ausgeführt . Auf dem auslauf seif igen Kettenförderer kann eine definierte Anzahl leerer Gondeln zur manuellen Entnahme ausgeschleust und aufgetaktet werden . Ebenso kann wiederum eine gewisse Anzahl leerer Gondeln manuell auf diesem Förderer bereitgestellt werden, damit diese dann automatisch wieder eingeschleust werden können .
Für die Wiedereinschleusung laufen der auslauf seif ige und der mittige Kettenförderer in reverser Richtung und bringen damit Gondel für Gondel in die richtige Position, damit sie von der Hubeinrichtung übernommen werden können . Auch diese Hubeinrichtung ist als paarweise beidseitig angeordneter Kettenförderer ausgebildet . Diese Ketten sind paarweise umlaufend mit verlängerten Kettenbol zen bestückt die zueinander fluchtend in einer gewissen Teilung auf der Kette sitzen . Von unten herkommend übernimmt ein Bol zenpaar dieser Hubeinrichtung die bereitstehenden leeren Gondeln und fördert diese ganz nach oben und übergibt diese Gondeln dann in den Rücklauf der entleerten Gondeln, die dann in Richtung Einlauf zurückgeführt werden .
Am Ende der Staustrecke der leeren Gondeln im Einlaufbereich des Speichers sitzt ebenfalls eine Vereinzelungseinrichtung 23 , in der vorgängig beschriebenen Aus führung . Die vereinzelten Gondeln stehen in einer Wartestellung bereit und können, wie vorgängig beschrieben, von der Absenkeinrichtung 6 übernommen werden .
Die einzelnen Gondeln sind codiert und können damit von der Steuerung identi fi ziert werden . Die Steuerung kann somit die Gondeln verfolgen und weiss wo sich welche Gondel im Speicherumlauf befindet . Diese Codierung kann beispielsweise mit einem Chip realisiert werden, der an der Gondel befestigt wird . Dieser Chip liefert ein Transpondersignal , das von der Steuerung verarbeitet werden kann . Ein weiterer Vorteil daraus besteht darin, dass es möglich wird bestimmte Gondeln automatisch oder manuell zu selektieren, damit diese z . B . für Reinigung oder zu Servicezwecken am Speicherauslauf ausgeschleust werden sollen . Bei Störungen können die betref fenden Gondeln elektrisch markiert werden und bei wiederholten Störungen ausgeschleust und dann inspi ziert werden . Somit können dann auch unterschiedliche Diagnoseanforderungen abgedeckt werden . Der Füllstand des Speichers kann einfach ermittelt werden, ebenso kann die zeitliche Entwicklung des Füllgrads am Bedienpanel angezeigt werden etc . Alle Antriebe des Speichers sind servogesteuert . Die Position j eder Gondel im Ein -und Auslaufbereich des Speichers kann inkrementell über die Servomotoren verfolgt werden .
Ein Schaltschrank mit der Steuerung des Speichers ist beispielsweise unterhalb am Einlauf angeordnet . Somit ist der Schaltschrank platzsparend und sehr gut zugänglich integrierbar und bedienbar .
In einer weiteren, in Fig . 2 gezeigten Aus führungs form sind die Staustrecken der befüllten und leeren Produkteträgergondeln unterteilt und verlängert sowie weitere Auslaufstationen integriert . Diese Auslaufstationen können dann wieder aus einem Vorstau befüllter Gondeln eine oder mehrere Auslaufebenen mit den dazu angeschlossenen Verpackungslinien kontinuierlich mit Produkt beschicken . Um diese zusätzlichen Auslaufstationen in die Zirkulation der befüllten und leeren Gondeln zu integrieren, sind die Staustrecken um eine zusätzliche Funktion erweitert , weil die entleerten Gondeln auf dem Weg zurück nach oben in den Rücklauf der entleerten Gondeln die beiden Förderebenen der betref fenden Staustrecken kreuzen . Hierfür sind die Staustrecken mit einer zusätzlichen Pullnose-Funktion ausgestattet . Dadurch werden die Endumlenkungen 24 der
Staurollenkettenförderer in den verschiedenen Stauzonen hori zontal zurückgezogen ( Pfeil 25 ) , um einen Durchgang für die vertikal kreuzenden Gondeln zu schaf fen . Zum einen werden dann in der unteren Stauzone die befüllten Gondeln vertikal abgesenkt und die entleerten Gondeln werden durch die entsprechende Hubeinrichtung nach oben in den Rücklauf der entleerten Gondeln gefahren . Durch das Zurückziehen wird die Förderebene der betref fenden Stauzone geöf fnet und durch das Schliessen wird die Staustrecke wieder geschlossen und die nachfolgenden Gondeln können in hori zontaler Richtung diesen Bereich wieder passieren .
Der Hauptvorteil der vorgeschlagenen Lösung liegt nun darin, dass die Ein -und Auslaufbereiche des Zwischenspeichers sehr gut zugänglich sind für Bedienung, Service und Reinigung . Ausserdem wird der Zugang zu den Verpackungslinien unterhalb des Zwischenspeichers und quer zur Haupt förderrichtung ermöglicht . Ausserdem kann der Speicher um beliebig viele Ausläufe modular erweitert werden . Mit dieser Lösung wird es möglich, die Zufuhr der Produkte zu den verschiedenen Verpackungslinien, ohne die üblichen Hauptbänder und bandbasierten Austragestationen zu realisieren und zudem noch eine Puf ferfunktion für j ede angeschlossene Verpackungslinie bereitzustellen .

Claims

Patentansprüche
1 . Zwischenspeicher für die Puf ferung und die Zufuhr von stückgutartigen Lebensmitteln von der Produktion zur Verpackung mittels umlaufend zirkulierender Produkteträgergondeln bestehend aus einem Einlaufbereich und einem Auslaufbereich für die Beladung und Entladung der Produkteträgergondeln sowie dazwischen geschalteten Staustrecken für befüllte und entleerte Produkteträgergondeln, gekennzeichnet dadurch, dass diese Staustrecken übereinanderliegend und über Kopf angeordnet sind .
2 . Zwischenspeicher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass sich die Staustrecke für die entleerten Produkteträgergondeln oberhalb der Staustrecke für die befüllten Produkteträgergondeln befindet oder umgekehrt .
3 . Zwischenspeicher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass der Zulauf der befüllten Produkteträgergondeln in Haupt förderrichtung und der Rücklauf der entleerten Produkteträgergondeln entgegen der Haupt förderrichtung statt findet .
4 . Zwischenspeicher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch codierte Produkteträgergondeln und Mittel zu deren Steuerung und Verfolgung .
5 . Zwischenspeicher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen Einlaufbereich mit Hub- und Senkstrecken für befüllte und entleerte Produkteträgergondeln .
6 . Zwischenspeicher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen Auslaufbereich mit Hub- und Senkstrecken für befüllte und entleerte Produkteträgergondeln .
7 . Zwischenspeicher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch zusätzlich integrierbare Auslaufbereiche mit Hub -und Senkstrecken für befüllte und entleerte Produkteträgergondeln . Zwischenspeicher nach Anspruch 7 , gekennzeichnet durch rückziehbare Endumlenkungen der Staurollenkettenförderer in den verschiedenen Stauzonen, um einen Durchgang für vertikal kreuzende Produkteträgergondeln zu schaf fen .
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