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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR SEPARATING PRODUCT GROUPS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/022820
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for forming product groups from a flow of a plurality of identical piece goods fed by means of conveying devices, having an infeed track (16) and dividing elements engaging in the product flow in a synchronized manner transverse to the transport plane on at least one pair of driven, endlessly circulating flexible drive elements (7, 11, 12), wherein at least one crossbar (8) is disposed on each of said pairs of flexible drive elements, dividing elements (9) being held thereon, wherein at least three pairs of flexible drive elements (7, 11, 12) are provided within a device, wherein each of said pairs can be operated with a unique velocity profile.

Inventors:
KAMPS SEBASTIAN (DE)
RIPKENS HANS-GERD (DE)
RUETTEN THOMAS (DE)
SCHAGIDOW TUCHWAT (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/005094
Publication Date:
March 04, 2010
Filing Date:
July 14, 2009
Export Citation:
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Assignee:
KHS AG (DE)
KAMPS SEBASTIAN (DE)
RIPKENS HANS-GERD (DE)
RUETTEN THOMAS (DE)
SCHAGIDOW TUCHWAT (DE)
International Classes:
B65B21/06; B65G47/08
Foreign References:
EP1522508A12005-04-13
EP1382532A12004-01-21
EP1329384A12003-07-23
EP0403079A11990-12-19
DE102006045453A12008-04-03
EP1522508A12005-04-13
Other References:
See also references of EP 2318296A1
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Claims:
Patentansprüche:

1. Vorrichtung (1) zur Bildung von Produktgruppen aus einem Strom aus einer über Fördereinrichtungen zugeführten Vielzahl identischen Stückgutes mit einer Zuführbahn und taktweise quer zur Transportebene in den Produktstrom eingreifenden Einteilelementen an wenigstens einem Paar angetriebener, endlos umlaufender flexibler Antriebselemente, wobei an jedem dieser Paare flexibler Antriebselemente mindestens ein Querträgern (8) angeordnet ist, an welchem Einteilelemente (9) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Vorrichtung wenigstens drei Paare flexibler Antriebselemente (7,11 ,12) vorgesehen sind, wobei jedes dieser Paare mit einem eigenen Geschwindigkeitsprofil betreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jedem Paar der flexiblen Antriebselemente (7, 11 , 12) ein separater Antriebsmotor zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Antriebsmotor um einen Servomotor handelt.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsabläufe der Paare der flexiblen Antriebselemente (7, 11 , 12) durch eine gemeinsame Steuerung koordiniert werden.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der zu einem Zeitpunkt im Produkteingriff befindlichen Querträger (8) veränderbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Anzahl der zu einem Zeitpunkt im Produkteingriff befindlichen Querträger (8) lediglich Veränderungen der Steuerungsparameter der Vorrichtung erforderlich sind.

Description:
Vorrichtung zur Abteilung von Produktqruppen

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Abteilung von Produktgruppen aus einem Strom aus einer über Fördereinrichtungen zugeführten Vielzahl identischen Stückgutes mit einer Zuführbahn und taktweise quer zur Transportebene in den

Produktstrom eingreifenden Einteilelementen, wobei diese Einteilelemente von einem Paar angetriebener, endlos umlaufender flexibler Antriebselemente, wie beispielsweise Ketten, Zahnriemen oder dergleichen gehalten sind.

Eine solche Gruppierungseinrichtung unterhalb einer Förderstrecke zeigt beispielsweise die DE-40 36 341 -A1 , die von unten in den Produktstrom eingreifende Anschlagelemente zeigt, die an endlos umlaufenden band- oder kettenartigen Antriebselementen vorgesehen sind. Dabei entspricht der Abstand zwischen einem Paar von Gruppierungselementen der späteren Produktgruppenabmessung, wie sie den Verpackungsmaschinen zugeführt werden soll, d.h. eines der Elemente legt den in Transportrichtung vorderen Bereich der Produktgruppe fest, während das hintere Element in die nachfolgenden Flaschen eingreift, um diese beim Weitertransport der ersten Gruppe am Vorstreben zu hindern. Wird dann wiederum der Takt für den Weitertransport eingeschaltet, kann die Gruppe entsprechend getrennt weitertransportiert werden.

Eine ähnliche Gestaltung derartiger Gruppierungseinrichtungen zeigt die DE 10 2004 042 474-A1 , wobei dort ein Balken mit Einteilfingern auf der einen Seite des Transportbandes unterhalb der Transportebene angeordnet ist und auf der gegenüberliegenden Seite ein zweiter Balken mit einer zweiten Gruppe von Einteilfingern der Funktionsweise, die etwa der oben beschriebenen entspricht.

Eine insbesondere was die Erfassung der jeweiligen Positionierung angeht weitere Entwicklung einer derartigen Vorrichtung zeigt die DE-10 2005 063 193-A1.

Es hat sich nun weiterhin gezeigt, dass die bekannten Lösungen ebenfalls eine gewisse Einschränkung aufweisen, was die Variation an unterschiedlichen Abmessungen von Produktgruppen angeht, etwa wenn die entsprechenden Anlagen auf andere Produktgrößen umgestellt werden. Derzeit ist man bemüht, auf derartigen Anlagen eine große Vielzahl von unterschiedlichen Produkten verarbeiten zu können. So ist es beispielsweise gewünscht, die Verarbeitung von großvolumigen 2 Liter Kunststoffflaschen auf die Verarbeitung von Flaschen mit einem Volumen von nur 0,33 Litern umstellen zu können, wie es z.B. bei der Umstellung von Softdrinks auf Mineralwasser erforderlich ist.

Hierbei müssen die Abstände der Eingriffselemente und deren Position möglichst rasch und problemlos veränderbar sein, ohne den Betrieb einer derartigen Anlage durch lange Stillstandszeiten nachhaltig zu stören.

Weiterhin ist es von wesentlicher Bedeutung, die Leistung einer derartigen Vorrichtung, also die Anzahl der abgeteilten Produktgruppen je Zeiteinheit, möglichst flexibel steuern zu können. Diesbezüglich ist zurzeit noch keine Lösung bekannt geworden.

Die Leistung bekannter Vorrichtungen zur Bildung von Produktgruppen, so genannter Abteilvorrichtungen ist zurzeit im Wesentlichen von der Transportbandgeschwindigkeit und vom Durchmesser der zu verarbeitenden Behälter abhängig.

Dieses liegt zum einen darin begründet, dass die (maximale) Geschwindigkeit des Transportbandes im Wesentlichen durch die Eigenschaften der Behälter, beispielsweise durch deren Neigung Umzufallen, in ihrer Höhe begrenzt ist, so dass die Transportbandgeschwindigkeit eine Konstante ist. Werden nun beispielsweise Behälter mit großem Außendurchmesser verarbeitet, so ist bei der Bildung einer bestimmten Produktformation je Zeiteinheit eine bestimmte Anzahl von Produktgruppen abzuteilen. Werden anschließend Behälter mit kleinem Außendurchmesser verarbeitet, so sind zur Bildung einer identischen Produktformation ist je Zeiteinheit eine wesentlich größere Anzahl von Produktgruppen abzuteilen, da je Zeiteinheit eine wesentlich größere Menge von Behältern durch die Abteilvorrichtung gefördert wird. Da aber die zur Abteilung der Produktgruppen erforderlichen Abteilelemente zumindest auf einem Teil ihres Weges zwangsweise die

Transportbandgeschwindigkeit aufweisen müssen, kann die Geschwindigkeit der Querstreben bei Vorrichtungen aus dem Stand der Technik nicht gesteigert werden, was dazu führt, dass die Leistung einer solchen Vorrichtung im Wesentlichen unveränderbar ist.

Ein Vorschlag zur Lösung dieses Problems wird im Stand der Technik nicht aufgezeigt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Abteilvorrichtung aufzuzeigen, welche zum einen möglichst flexibel an Behälter unterschiedlichster Außendurchmesser anpassbar ist, und welche zum anderen auch hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit veränderbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der Erfindung ist es möglich, eine Abteilvorrichtung sowohl hinsichtlich der zu verarbeitenden Behälteraußendurchmesser, als auch hinsichtlich der Leistung zu verändern. Dazu ist vorgesehen, wenigstens drei Paare flexibler Antriebselemente oder dgl. mit entsprechenden Eingriffselementen zu versehen, wobei jedes dieser Paare unabhängig von den mindestens zwei anderen Paaren mit einem eigenen Geschwindigkeitsprofil betrieben werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, jedes dieser Paare flexibler Antriebselemente mit einem eigenen Antriebsmotor auszustatten, wobei es sich vorzugsweise um einen Steuer- und/oder regelbaren Servomotor handelt, welcher es beispielsweise gestattet, seine Abtriebsdrehzahl und/oder sein Abgabedrehmoment auch innerhalb einer 360°-Drehung seiner Abtriebswelle entsprechend der gewünschten Vorgaben zu steuern und/oder zu regeln. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist unter dem Begriff Geschwindigkeitsprofil der flexiblen Antriebselemente die Geschwindigkeit und/oder die Geschwindigkeitsänderungen eines flexiblen Antriebselementes während eines 360°- Umlaufs zu verstehen. Dabei kann dieses Geschwindigkeitsprofil eine beliebige Anzahl von Beschleunigungs- oder Verzögerungsphasen, Abschnitte mit konstanter Geschwindigkeit, Stillstandsphasen usw. aufweisen, welche in der Summe und in ihrer Reihenfolge einen, den Anforderungen an die Abteilvorrichtung gerecht werdenden Bewegungsablauf ergeben.

An dieser Stelle sei bemerkt, dass dann, wenn im Folgenden von "Kettenpaaren" die Rede ist, hier alle entsprechenden Vortriebselemente im Umlauf gemeint sind, d.h. ebenso Riemenpaare, Zahnriemenpaare und entsprechende Elemente.

Die Erfindung ist nicht nur auf drei Antriebswellen für drei Kettenpaare beschränkt, sondern richtet sich auch auf eine Vielzahl von Antriebswellen und Kettenpaare, um mit hoher, anpassbarer Leistung eine große Bandbreite von unterschiedlichsten Stückgutgruppen z.B. aus Getränkeflaschen, Getränkedosen oder dergleichen zu bilden, welche dann Verpackungsmaschinen zugeführt werden, die diese Einheiten entsprechend verpacken und in Kartons oder auf Paletten absetzen, um nur einige Beispiele zu nennen.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die die Umlenkzahnräder für die Ketten tragenden Wellen als Antriebswellen für ein Kettenpaar und als Ketten räder-La- gerwellen für die anderen Kettenpaare ausgebildet sind.

Sind z.B. drei Antriebswellen vorgesehen, so bilden in der Regel die jeweils stirnseitigen die Umlenkzahnräder tragenden Wellen je die Antriebswelle für ein Kettenpaar und die dritte Antriebswelle beaufschlagt das dritte Kettenpaar. Um eine entsprechende Synchronisation zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die dritte und/oder weitere Antriebswelle für das dritte und/oder weitere Kettenpaar über eine Wirkverbindung, wie Kettenschlingen, Zahnriemen od. dgl. mit dem Antriebskettenrad des dritten oder vierten Kettenpaares auf der jeweiligen Lagerwelle verbunden ist.

Zweckmäßig sind die Eingriffselemente an je auf einem Kettenpaar gelagerten Querträger angeordnet. Dies bedeutet, dass beispielsweise die Querträger immer eine doppelseitige Lagerung aufweisen, d.h. statisch bestimmt sind, was bei einer einseitig gelagerten Balkenlösung nach dem Stand der Technik nicht unbedingt gegeben ist.

Die Erfindung sieht, wie bereits dargestellt, je Antriebsmotor ein eigenes, von den anderen Antriebsmotoren unabhängiges Geschwindigkeitsprofil vor, wobei ebenfalls das unabhängige Abfahren und/oder Verändern dieses Geschwindigkeitsprofils vorgesehen ist.

Vorzugsweise, aber nicht zwingend werden die einzelnen Geschwindigkeitsprofile, bzw. deren Abfahren durch eine gemeinsame Steuerung für die Antriebsmotoren vorgegeben und überwacht.

Die Erfindung ist nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Einzelnen zeigt die

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie die

Fig. 2 eine stark vereinfachte Darstellung unterschiedlicher, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erreichender Produktgruppen.

Von der allgemein mit 1 bezeichneten erfindungsgemäßen Vorrichtung ist schematisch lediglich eine Seitenwange des Vorrichtungsrahmens 2 dargestellt, in dem drei Wellen gelagert sind, nämlich eine stirnseitige Welle 3 auf der linken Figurenseite der Fig. 1 , eine am anderen Ende der Vorrichtung positionierte stirnseitige Welle 4 sowie eine dazwischen positionierte, mit 5 bezeichnete Welle, die jeweils zum Antrieb von einem Kettenpaar dienen, wobei in Fig. 1 jeweils nur je eine Endloskette eines jeden Kettenpaares dargestellt ist.

Jeder der vorgesehenen Wellen ist ein eigenständiger Antriebsmotor zugeordnet, wobei jeder dieser Antriebsmotoren durch die mindestens eine Steuerung derart angesteuert wird, dass er unabhängig von den weiteren Antriebsmotoren das für ihn vorgesehene Geschwindigkeitsprofil abfahren kann.

Ohne dass die motorischen Antriebe, z.B. Servomotoren, hier dargestellt sind, wird beispielsweise über die Welle 3 ein Kettenantriebsrad 6 der mit 7 bezeichneten ersten Kette eines Kettenpaares angetrieben, wobei dieses Kettenpaar mit über die gesamte Breite der Vorrichtung 1 ausgerichteten Querträgern 8 bestückt ist mit angedeuteten Eingriffselementen 9.

Die Welle 4 trägt für die umlaufende Kette 7 ein mit 10 bezeichnetes Umlaufrad.

Gleichzeitig dient die Welle 4 über einen nicht näher dargestellten Motor dem Antrieb eines mit 6a bezeichneten Kettenrades für ein weiteres Kettenpaar, von dem nur eine Kette 11 wiedergegeben ist, deren mit 10a bezeichnetes Umlenkrad auf der Welle 3 gelagert ist.

Auch die Kette 11 trägt Querträger 8a mit Einriffselementen 9a.

Über eine ebenfalls im Vorrichtungsrahmen 2 gelagerte Antriebswelle 5 wird ein Antriebskettenrad 6b für eine dritte Kette 12 angetrieben, hierfür ist eine Wirkverbindung, z.B. eine Kettenschlinge 13 vorgesehen. Auch diese dritte Kette 12 trägt Querträger 8b mit Eingriffselementen. Erkennbar lässt sich mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Vielzahl von Querträgern 8, in Fig. 1 angedeutet und mit 8' bezeichnet, mit einer wiederum Vielzahl von Eingriffselementen 9 bzw. 9' positionieren, um die Vorrichtung an unterschiedliche Einheiten anpassen zu können.

Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist das Geschwindigkeitsprofil der einzelnen Paare der flexiblen Antriebselemente. Zur Verdeutlichung wird nachfolgend beispielhaft davon ausgegangen, dass an jedem Paar der flexiblen Antriebselemente nur jeweils ein Querträger 8 angeordnet ist.

Zu Beginn eines Bewegungsablaufes befindet sich der Querträger 8, bzw. die an diesem angeordneten Eingriffselemente beispielsweise in einer Startposition. Diese Startposition befindet sich vorzugsweise unterhalb der Transportbandebene, so dass die, durch das Transportband beförderten Produkte die Startposition störungsfrei passieren können.

Wird nun beispielsweise über geeignete Sensoren angezeigt, dass sich die

Trennstelle zwischen zwei zu bildenden Produktgruppen der Eingriffsposition der Eingriffselemente nähert, so wird der Querträger 8 beschleunigt, und dabei sowohl hinsichtlich seiner Geschwindigkeit, als auch hinsichtlich seiner jeweiligen räumlichen Position (Wegstrecke) mit der abzuteilenden Produktgruppe synchronisiert.

Befinden sich nun die an diesem einen Querträger 8 befindlichen Eingriffselemente im Eingriff in den Produkten, so bewegt sich der Querträger 8 beispielsweise mit einer Geschwindigkeit, welche etwas geringer ist, als die Geschwindigkeit des Transportbandes, um die abzuteilenden Produkte gegenüber dem Transportband zurückzuhalten, was schließlich zur Ausbildung einer Lücke zu der voraus befindlichen Produktgruppe führt.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt seines Bewegungsablaufes verfährt der Querträger 8 auf eine tiefere Höhenebene, wodurch die Eingriffselemente die zurückgehaltene Produktgruppe verlassen und diese freigeben.

Haben die Eingriffselemente die Produktgruppe vollständig verlassen, befindet sich also der Querträger 8 auf dem Weg in die Startposition, so ist es überaus vorteilhaft, wenn dieser Rückweg mit einer erhöhten Rücklaufgeschwindigkeit zurückgelegt wird.

Befindet sich anschließend der Querträger 8 wieder in der Startposition oder kurz vor dieser, so ist es überaus vorteilhaft, wenn er sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt, oder sich sogar im Stillstand befindet. Die weiteren Paare der flexiblen Antriebselemente weisen zumindest ähnliche Geschwindigkeitsprofile auf.

Durch geschickte Wahl der Parameter der Geschwindigkeitsprofile gelingt es, je Zeiteinheit unterschiedlichste Produktgruppen in unterschiedlichsten Stückzahlen abzuteilen. Ist je Zeiteinheit lediglich eine geringe Stückzahl von Produktgruppen je Zeiteinheit gefordert, so können die Rücklaufgeschwindigkeit gesenkt und/oder die Wartezeiten erhöht werden. Versuche im Hause der Anmelderin haben gezeigt, dass sich bei geringer Leistung der Vorrichtung zu einem Zeitpunkt in vielen Fällen jeweils nur ein Querträger 8 im Produkteingriff befindet.

Sind hohe Stückzahlen gefordert, so ist die Rücklaufgeschwindigkeit zu erhöhen, die Wartezeit ist zu senken, was schließlich dazu führt, das sich zu einem Zeitpunkt zwei oder mehr Querträger 8 bzw. Eingriffselemente im Produkteingriff befinden.

Lediglich beispielhaft zeigt die Fig. 2 unterschiedliche Behälter, welche zu Gebinden bzw. Verpackungseinheiten gruppiert werden und welche unterschiedlicher Durchmesser aufweisen. Diese Behälter 19 befinden sich auf einer mit 16 bezeichneten Förderbahn, die aus einer Mehrzahl von Einzelförderbändem 17 gebildet wird. Zwischen den Einzelförderbändern 17 sind Trennwände 18 angeordnet, so dass die Behälter in Kassen durch die Abteileinheit 1 geleitet werden. Weiterhin ist in Fig.2 zu erkennen, dass seitlich der Einzelförderbänder 17 die Eingriffselemente 9 immer Paarweise an einem Behälter 19 angreifen, was in Fig.1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt wurde.