KR20050057309A - 임의 흐름의 원통형 물품, 예컨대 음료용기를 여러레인으로 분배하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차례로 별개로 운반되는 물품(10)을 여러 레인(11 내지 16)으로 임의 흐름의 물품(10)을 분배하는 장치에 관한 것이다. 하나 이상의 피동 컨베이어 벨트(22)와 사이드 레일(24)을 갖는 물품(10)용 운반장치(20)와, 운반된 물품(10)의 흐름을 분할하는 적어도 하나의 분할기(34)를 갖는 레인 분할기(30)를 구비하고, 상기 분할기(34)는 레인 분할기(30)를 구동하는 장치(40)에 의해 이동가능하고, 적어도 하나의 분할기(34)는 운반방향으로 전후 및/또는 횡방향 이동으로 실행된다. 상기 레인 분할기(30)는 여러 분할기(34)들을 고정한 프레임(32)을 갖는다. 중간 분할기(34)는 운반방향에 반대방향으로 돌출하고 측면 분할기(34)는 엇갈림으로 후퇴될 수 있다.

Description

임의 흐름의 원통형 물품, 예컨대 음료용기를 여러 레인으로 분배하는 장치{DEVICE FOR DIVIDING A DISORDERLY FLOW OF CYLINDRICAL OBJECTS, FOR EXAMPLE DRINKS BOTTLES, INTO SEVERAL PATHWAYS}

본 발명은 물품을 차례로 별개로 운반하는 여러 레인으로 임의 흐름의 원통형 물품, 특히 음료용기를 분배하는 장치에 관한 것이다.

이 장치는 하나 이상의 피동 컨베이어 벨트와 사이드 레일을 갖는 물품용 운반장치를 갖는다. 컨베이어 벨트는 일반적으로 단거리로 서로 나란하게 움직이도록 배열되므로, 궁극적으로 폐쇄된 운반면을 형성하고 물품은 하나의 컨베이어 벨트에서 다른 컨베이어 벨트로 슬라이드 이동할 수 있다. 이 장치는 또한 두 사이드 레일 사이의 공간을 별개 레인으로 분할하는 레인 분할기(lane divder)를 갖고, 그 폭은 물품의 직경보다 약간 크게 형성되므로, 레인의 물품들이 차례로 별개로 운반된다.

이런 분배 장치는 충전장치와 팩킹 스테이션 사이의 음료용기 공장에서 사용된다. 충전장치에서 나오는 음료용기는 먼저 버퍼에 수집된다. 이 버퍼는 운반장치의 확대된 단면을 나타내는 평행하게 놓이는 여러 컨베이어 벨트로 형성된 영역을 구성한다. 용기는 이 버퍼로부터 뱅킹-업 압력(banking-up pressure)에 의해 분배장치로 운반된다. 이 방법에서 팩킹 스테이션으로부터 병을 수납한 후 별개 레인으로 용기의 분배가 필요하고, 각 케이스에서 박스 또는 특정 수의 용기의 다른 팩키지에 끼워 맞춤할 수 있다.

분배장치의 문제는, 용기가 웨지로 되거나 브릿지를 형성하여 운반장치에 의해 더 이상 가져갈 수 없다.

임의 흐름의 용기를 네 개의 레인으로 분배하는 분배장치가 유럽 특허 EP 1 038 808에 알려져 있다. 세 개의 분할기가 두 개의 사이드 레일 사이에 배열되고, 중간 레인은 약간 전방으로 돌출한다. 분할기의 전단은 모터에 의해 이동되는 선회가능한 플랩(swivellable flap)으로 전개된다. 센서는 물품의 장해를 검지하도록 기능하고 장해가 발생할 때 모터에 의해 플랩이 선회된다.

서로 측면을 따라 놓이는 여덟 개의 평행 레인으로 용기를 분배하는 유사한 분배장치가 DE-C2-39 26 735에 알려져 있다. 분할기의 전단은 엇갈리게 배열되고 중간 분할기는 전방으로 더 돌출한다. 레인으로 용기의 진입이 용이하도록 분할기는 운반장치에 횡방향으로 이동할 수 있다.

플라스틱(PET) 용기는, 그 탄성과 플라스틱 보다 큰 마찰계수 때문에, 서로에 대해 웨지로 되는 특별히 현저한 경향을 나타내므로 장해를 유발한다.

도 1은 여러 레인에 걸쳐 임의 흐름의 음료용기의 분배용 장치의 상부도이다.

도 2는 레인 분할기용 드라이드를 도시하는 도 1과 유사한 상부도이다.

도 3은 도 1의 장치의 측면도이다.

도 4는 홈 트랙을 갖는 캠 디스크이다.

본 발명의 기본을 형성하는 목적은 플라스틱 용기에서 이런 장해의 발생을 대부분 방지하고 임의 흐름의 물품을 별개 레인으로 분배하는 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 분할기를 운반방향으로 전후 및/또는 횡방향으로 이동함으로써 달성된다.

분할기는 일반적으로 운반장치 상에 배열되는 공통 프레임에 고정된다. 분할기는 프레임으로부터 현가되는 별개 로드로 구성되는 플레이트 또는 레일로 이루어질 수 있으므로, 운반장치 상에 단거리로 놓여진다. 일반적으로 분할기는 운반방향에 평행하게 움직인다. 그러나 일정 각도로 또한 움직일 수 있다. 수 밀리미터의 직경을 갖는 롤러는 분할기의 상류측 테두리를 따라 연장한다.

운반속력은 일반적으로 레인 분할기 전방에 물품을 축적하도록 설정되어 있다. 후속하는 팩키징 스테이션에서 처리되는 것보다 신속하게 운반장치는 물품을 전진함으로써 달성된다. 따라서 물품은 뱅킹-업 압력하에 놓인다. 뱅킹-업 압력의 결과로서 원형 물품은 팩킹에 근접한 이차원 육각형에 대응하도록 대응 배열된다.

물품 자체를 별개 레인으로 분배하기 위해서, 레일 사이 측방향 거리는 분할기 전방으로 약간 증가해야만 한다. 이 증가는 물품의 직경에 대략 대응하는 분할기 전방의 거리에서 시작한다.

다수의 분할기의 경우 중간 분할기는 운반방향에 반대방향으로 돌출하고 그 측방향으로 배열된 분할기의 전단은 후방까지 엇갈리게 오프세트된다. 사이드 레일 사이의 거리 증가는 이 엇갈림에 대응하는 스텝형으로 전개된다. 스텝의 높이는 각 경우에서 육각 구형 팩으로부터 별개 레인을 통과할 때 물품에 의해 요구되는 추가적인 공간으로부터 발생하고, 분할기의 두께가 또한 고려된다. 따라서 스텝 높이는 물품의 직경에 대략 10 내지 30%에 대응한다. 원의 팔분 내지 사분의 원호의 홈의 방식으로, 사이드 레일 사이의 거리는 두 직각으로 확대되지 않는 것이 바람직하다. 사이드 레일은 먼저 10 내지 30%의 각도로 외향으로 절곡된 후 운반방향에 평행하게 다시 움직일 때까지 원의 원호 단면 위를 움직인다.

분할기는 운반방향으로 전후 및 횡방향으로 동시에 이동하는 것이 바람직하다. 다수 분할기의 경우 공통 프레임에 장착된다. 이 프레임은 하류단, 후방에서 지지점을 중심으로 선회가능하게 편의상 수납된다. 아암은 운반방향과 반대로 프레임에서 연장하고 아암의 상류측 전방단은 운반반향으로 캠 기어에 의해 횡방향으로 이동된다. 프레임의 하류측단의 하우징은 예컨대 15 mm의 단거리로 운반방향으로 프레임의 변위가 가능하도록 전개된다.

캠 기어는 3개 또는 4개 톱니를 갖는 스타 휠(star wheel)로 구성되는 것이 바람직하고, 이들 톱니의 선단은 몰타 단면(Maltese cross)으로 곡선에 연결되어 있다. 이 캠 디스크는 모터로 구동된다. 아암의 상류측 단부에서 롤러는 캠 디스크에 대해 안착하고 예컨대 스프링에 의해 캠에 대해 예비 압축될 수 있다. 캠 디스크 직경의 대략 1/3 내지 1/4의 거리로 길다란 슬릿으로 돌출하는 편심 볼트가 부착되어 있다. 캠 디스크가 회전할 때 아암은 운반방향에 횡방향으로 전후 선회된다. 롤러가 캠 디스크의 원주에 대해 놓이기 때문에, 아암과 분할기는 운반방향으로 전후로 동시에 이동되고, 캠 디스크의 톱니의 수에 대응한다. 따라서, 캠이 네 개의 톱니를 갖는 경우, 운반방향에 횡방향으로 전후이동은 운반방향으로 4개의 전후이동으로 놓여진다. 캠 디스크는 0.5 내지 4 회전수/초로 회전한다.

물품은 가능한 낮은 뱅킹-업 압력으로 레인 분할기에 공급되는 것이 바람직하다. 이는 고정식 푸시오버 플레이트를 레인 분할기 전방의 단거리로 운반장치에 배치함으로써 완성될 수 있으므로, 컨베이어 벨트는 푸시오버 플레이트 아래를 이동하고 물품은 푸시오버 플레이트 위에 뱅킹-업 압력에 의해 가압된다. 발생하는 마찰은 뱅킹-업 압력에 대해 작용하여 감소한다. 다른 가능성은 운반장치와 레인 분할기를 분할하고 다음 운반장치가 보다 느리게 움직이도록 한다. 최종적으로 레일이 약간 좁아짐으로써 물품의 이동을 느리게 하는 가능성이 존재한다.

바람직한 형태에서, CCD 카메라나 라이트 배리어(light barrier)에 의해 물품의 이동을 기록하거나 별개 레인 내에 운반속도를 비교함으로써 장해의 발생이 설정된다. 사이드 레일이 운반방향에 횡방향으로 변위이동가능하게 배열되므로, 그 거리는 증가될 수 있다. 장해가 발생하는 경우, 사이드 레일은 간단하게 이격 이동되고, 용기의 웨징이 소거되거나 형성된 브릿지가 파괴된다.

전체 레일 배열은 세 개 레일으로 분할되는 것이 바람직하고, 제1 레일은 레인 분할기 전방의 운반장치의 폭보다 약간 큰 거리까지 이전 스테이션으로부터 연장한다. 제2 레일은, 또한 포맷팅 레일이라 불리우고, 여기에 결합한다. 원통형 물품을 순서된 육각 배열으로 가압하기 위해서 레일 사이의 자유 거리는 포맷팅 레일의 면적에서 좁아진다. 뱅킹-업 압력을 감소하고 레인 분할기로 이동할 때 원통형 물품이 갖는 보다 큰 공간 조건을 만족하기 위해서, 제2 레일 사이의 거리는 레인 분할기 선단 이전에, 물품의 직경에 대응하는 거리로 놓이는 지점에서 약간 증가한다. 레일 사이 거리의 증가는 스텝형상이 바람직하다. 이는 레인 분할기 전방에 물품의 장해를 회피하는 효과적인 수단임을 입증하였다. 스텝형상과 유사하게, 레인 분할기로 움직이는 물품의 증가된 측방향 공간 조건 때문에 필요한 경우 연결하는 제3 레일은 확대된다. 제3 레일은 후단에 배치된 피봇을 중심으로 선회가능하게 설계되는 것이 바람직하므로, 장해를 제거하기 위해 전방에서 개방될 수 있다. 제2 레일은 예컨대 레인 분할기에 유사한 캠 기어에 의해 이동가능하게 전개될 수 있다. 진폭은 예컨대 10 내지 15 mm이고 주파수는 대략 0.5 내지 4 Hz이다.

본 발명의 실시형태는 도면을 참조로 이하에 설명한다.

여러 경로(11 내지 16)에 걸쳐 임의 흐름의 음료용기(10)를 분배하는 장치는 운반장치(20), 레인 분할기(30), 및 이 레인 분할기(30)의 드라이브(40)를 포함하고 있다.

운반장치(20)는 체인 링크 컨베이어를 형성할 수 있고 서로에 대해 동일 높이로 가능한 작은 거리로 배열되는 여러 컨베이어 벨트(22)로 구성되므로, 음료용기(10)를 유지하는 실질적으로 연속적인 운반면을 형성한다. 이와 함께, 컨베이어 벨트(22)는 도시한 실시형태에서 여러 개의 음료용기(10)를 평행하게 유지할 수 있는 운반면을 형성한다. 운반방향은 도 1에서 화살표로 도시하고 있다. 운반장치(20)는 먼저, 음료용기(10)가 뱅킹 업 압력하에서 반송될 때, 즉 용기(10)가 실제로 반송되고 예컨대 하기의 팩킹 스테이션에 의해 수납될 수 있는 것보다 신속하게 컨베이어 벨트(22)가 움직일 때, 매우 안정적인 사이드 레일(24)을 갖고 있다. 제1 레일(24)은 이전 스테이션, 예컨대 도면에 도시하지 않은 충전 스테이션에서 레인 분할기(30)의 전방에 대략 0.5 내지 1m 의 거리 지점까지 연장하고, 제1 레일(24)은 이 지점과 등간격으로 이격된다. 제2 레일(26)은 제1 레일(24)에 연결한다. 제2 레일(26)은 대략 레인 분할기(30)까지 연장한다. 제2 레일(26)은, 레일 사이의 거리가 상부에서 볼 때, 운반트랙이 잘록하게 중간에 감소하도록 윤곽되어 있다. 제2 레일(26)의 내측은 레인 분할기(30)를 향하는 단부에 스텝(28, 29)을 갖는다. 제1 스텝(28)은 용기(10)의 직경의 대략 30%의 높이를 갖는 반면, 제2 스텝은 대략 10%만의 높이를 갖는다. 제3 레일(36)은, 레인 분할기(30)의 하류측 단부까지 연장하고, 그 전방영역에 추가 스텝(38)을 갖고, 제2 레일(26)과 결합한다.

레인 분할기(30)는 운반트랙 위에 배열된 프레임(32)을 갖고, 플레이트(34)가 분할기로서 하방으로 현가되어 있다. 프레임(32)은 운반 트랙 위에 충분한 거리로 배열되므로, 용기(10)는 트랙 아래로 운반될 수 있으며, 플레이트(34)는 운반면 바로 위로 연장한다(도 3). 도시한 실시형태에서, 다섯 개의 플레이트(34)가 제공된다. 제3 레일(36)과 함께, 6개의 레일(11 내지 16)을 형성한다. 중간 플레이트(34)는 운반방향에 반대로 추가로 돌출한다. 두 개의 인접하는 플레이트(34)는 용기 직경에 대략 1.5 내지 2 만큼 후퇴되고 두 개의 최외측 플레이트(34)는 용기 직경에 1 1/2 내지 2 만큼 후퇴된다. 플레이트(34)의 전단이 접합하는 경우, V가 발생한다. 수직방향 축을 갖는 복수의 작은 롤러(35)가 플레이트(34)의 상류측 가장자리를 따라 배열되어 있다(도 3).

운반트랙은 스텝(28, 29 및 38)을 통해 플레이트(34)의 전단이 놓이는 영역에서 확대한다. 이 확대가 필요하므로, 용기(10)가 이차원 육간 근접 팩킹에 대응하는 제2 레일(26) 사이의 잘록한 면적에 배열되므로 직경(d)을 갖는 6행의 용기는 d + d x 5 x cos 30°≒ 5.33 x d 와 동일한 폭을 갖는 운반트랙을 점유한다. 레인으로 분포된 6행의 용기(10)는 6 x d + 플레이트(34)의 폭을 점유한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 스텝(28, 29 및 38)은 직사각형이 아니지만, 제2 및 제3 레일(26, 36)의 내측은 먼저 홈 아크에 대략 30 내지 45°의 각도로 확대되고 원호의 곡률반경은 대략 용기의 표면의 곡률반경에 대응한다.

제1 스텝(28)은 최전방 돌출하는 중간 플레이트(34)의 지점 전방에, 용기의 직경에 대략 대응하는 거리이며, 마지막 스텝(38)은 최후방, 최외측 플레이트(34) 전방에 용기 직경의 대략 절반이다.

제3 레일(36)은 공기압실린더(52)에 의해 그 후단에서 지지점(50)을 중심으로 선회가능하므로, 대략 10 mm까지 그 전단에서 개방한다. 각 레인을 통과하는 용기(10)는 센서(54)에 의해 카운트된다. 별개 레인(11 내지 16) 내에 차이가 존재하거나 용기를 카운트하지 않으면, 레인 분할기(30) 전방에 장해가 발생한 것을 나타낸다. 제어신호가 발생하여 공기압실린더(52)에 의해 제3 레일(36)의 짧은 개방과 폐색을 실행한다.

도 2에 도시한 실시형태에서, 두 개의 제2 레일(26) 중 하나가 분할되고 상류측 부분(78)은 상류측에 배치된 지지점(80)을 중심으로 실린더(82)에 의해 선회될 수 있다. 두 개의 제2 레일(26) 사이의 거리가 변화될 수 있고 필요하다면 원통형 물품(10)의 포맷팅이 수정된다.

도 2의 실시형태에서, 푸시오버 플레이트(46)는 제2 레일(26)을 따라 대략 절반에 설치된다. 이 푸시오버 플레이트(46)는 컨베이어 벨트(22) 상에 직접적으로 놓이므로, 음료용기(10)는 후속하는 음료용기(10)에 의해 작용하는 압력하에서 글라이딩 플레이트(46) 위에 가압된다. 푸시오버 플레이트(46)위에 지지하는 음료용기(10)의 마찰력은 후속 용기(10)에 의해 작용하는 압력에 대항하여 작용하므로, 푸시오버 플레이트(46) 이후의 뱅킹-업 압력이 감소된다.

프레임(32)은 빔(60)에 의해 지지된다. 상류측 빔(60)은 프레임(32)에서 약 1/2 미터만큼 돌출하고 이 단부에서 장치에 고정된 지지부(61)(도 3)를 슬라이드 이동한다. 하류측 빔(60)은 프레임(32)과 플레이트(34)에 의해 대략 종료하고 핀에 의해 홀더의 타원형 구멍(62)에 회전가능하게 수용되는 동시에 운반방향으로 수 센티미터만큼 이동될 수 있다. 빔(60)은 운반방향으로 고정된 레인 분할기(30)와 함께 스프링(56)에 의해 적재된다. 빔(60)의 상류측 단부에 운반방향으로 그리고 횡방향으로 전후로 빔(60)의 단부를 이동하는 드라이브로 기능하는 캠 기어(40)가 존재한다. 캠 기어(40)는, 캠 디스크로서, 원형 디스크의 원주에 균일하게 분포되는 네 개의 오목 절단면으로 형성되는 스타 휠(66)을 갖는다. 스타 휠(66)은 회전가능하게 수납되고 그 반경의 대략 1/3 내지 1/4의 거리로 편심볼트(68)를 갖고, 이 볼트는 빔(60)의 슬릿(70)에 맞물린다. 상류측 단부에 빔(60)은 또한 스프링(56)의 힘에 의해 스타 휠(66)의 원주에 대해 탄성적으로 가압되는 롤러(72)를 유지한다. 스타 휠(66)은 전기모터(58)로 구동된다. 스타 휠(66)의 회전은 먼저, 편심볼트(68)를 통해, 운반방향에 횡방향으로 빔(60)의 진자운동을 유발하고, 두번째로, 롤러(72)가 스프링(56)의 힘으로 스타 휠(66)의 원주를 따르기 때문에, 운반방향으로 빔(60)의 전후방 이동을 유발한다. 양 운동의 진폭은 수 센티미터이다. 이 진폭은 빔(60)의 길이와 플레이트(34)의 길이의 비에 따라 감소되므로, 플레이트(34)의 전단은 대략 8mm의 진폭으로 대응하는 운동을 실행한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 스타 휠(66)은 빔(60) 아래에 배열되고 빔(60)의 단부를 지지한다.

도 4의 실시형태에서, 스타 휠(66)은 홈 트랙(76)을 갖는 디스크(74)로 대체되고, 홈 트랙(76)은 스타 휠(66)의 원주를 따라 움직이므로, 빔(60)의 단부는 동일한 선회와 병진이동을 실행하므로 레인 분할기(30)와 플레이트(34)의 전단은 또한 동일한 중첩된 궤도와 선형이동을 실행한다. 도 4의 형태에서, 롤러(72)가 홈 트랙(76)에 수축 방식으로 안내하므로 스프링(56)은 불필요하게 된다.

스타 휠(66)은 또한 세 개 또는 다른 수의 오목 리세스를 가질 수 있고 빔(60)의 단부는 각 경우에서 운반방향에 횡방향으로 전후이동의 대응하는 수를 갖는다. 스타 휠(66)과 디스크(74)는 대략 0.5 내지 4 회전수/초의 속도로 각각 회전한다.

일반적으로 레인 분할기(30)의 진동 또는 회전운동은 용기(10)의 왕복 웨징 또는 브릿지형성을 효과적으로 방지할 수 있다. 원칙적으로, 레인 분할기(30) 전방의 뱅킹-업 압력은 가능한 낮게 한다. 이는 푸시오버 플레이트(46)의 부착으로 완성된다(도 2). 레인 분할기(30) 전방의 뱅킹-업 압력은 용기(10)를 레인 분할기(30) 전방으로 느리게 움직이는 운반장치로 전달함으로써 감소될 수 있다.

스텝(28, 29 및 38)은 예외적인 경우 웨징과 브릿지 형성을 방지하는 추가적인 수단이다. 매번 용기(10)는 스텝(28, 29 및 38)을 따라 미끄럼이동하고, 이는 이웃하는 용기(10)에 진동을 유발하여, 어떠한 웨징을 소거한다. 스텝의 홈 형태는 여기서 특정치로 입증되고, 스텝을 교차한 후, 용기(10)가 홈의 전체 원호를 충돌하여, 큰 표면에 걸쳐 충격이 분포되고 연관된 용기(10)는 보다 작게 변형하지만, 비교적 강한 충격을 이웃하는 용기에 부여한다.

이들 두 수단에도 불구하고, 웨징 또는 브릿지 형태가 계속 발생하는 경우, 제3 레일(36)의 전단을 간단하게 개방과 밀폐함으로써 웨징을 최종적으로 소거하거나 형성된 브릿지를 파괴한다.

Claims (6)

1. 하나 이상의 피동 컨베이어 벨트(22)와 사이드 레일(24)을 갖는 물품(10)용 운반장치(20)와, 운반된 물품(10)의 흐름을 분할하는 적어도 하나의 분할기(34)를 갖는 레인 분할기(30)를 구비하고, 상기 분할기(34)는 레인 분할기(30)를 구동하는 장치(40)에 의해 이동가능한 차례로 별개로 운반되는 물품(10)을 여러 레인(11 내지 16)으로 임의 흐름의 물품(10)을 분배하는 장치에 있어서, 적어도 하나의 분할기(34)는 운반방향으로 및/또는 이에 횡방향 이동으로 전후 이동을 실행하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 레인 분할기(30)는 여러 분할기(34)들을 고정한 프레임(32)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 중간의 분할기(34)는 운반방향에 반대방향으로 돌출하고 측면 분할기(34)는 엇갈림으로 후퇴되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 사이드 레일(26, 36) 사이의 거리는 운반방향으로 스텝식으로 증가하고, 이 증가는 최전방 분할기(34)의 선단 전방의 물품(10)의 직경에 대략 대응하는 지점으로부터 시작하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 스텝(28, 29, 38)은 홈 방식으로 둥글게 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 레일이 분할되고 레인 분할기(30)의 영역에서 레일의 일부(36)가 외향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.