DE69902615T2 - Automatische Vorrichtung mit hohem Durchsatz zum Abführen von Gegenständen von einem Rütteltisch zu einem nachfolgenden Förderer - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatischen Vorrichtung mit hohem Durchsatz zum Abführen von kontinuierlich eintreffenden Gegenständen mit ebenem Boden von einem Rütteltisch zu einem nachfolgenden Förderer. Diese Gegenstände können zum Beispiel Flakons bzw. Flaschen oder Schachteln sein, die vorhergehend gefüllt oder einer industriellen Behandlung unterzogen worden sind und dann einer Verschließvorrichtung (sertisseuse) zugeführt werden.
• Eine solche Vorrichtung dient unter anderem zur Abführung von Flaschen, die aus Gefriertrocknungsbehältern kommen. Es sei in diesem Zusammenhang daran erinnert, dass die Gefriertrocknungsbehälter dazu bestimmt sind, bestimmte Substanzen zu behandeln, insbesondere biologische Stoffe, die meist in Flaschen enthalten sind, deren Basis bzw. Boden einen Kreis mit einem kleinen Querschnitt bildet. Von den wesentlichen Zwängen, die mit diesem Gebiet der Technik verbunden sind, seien zierst die sehr strengen hygienischen Bedingungen genannt (aseptische Konditionierung bzw. Verpackung und Verhütung von Kontamination), deren Befriedigung vorzugsweise ein System ohne menschlichen Eingriff erfordert. Daher werden die automatischen Fördereinrichtungen den manuellen Vorrichtungen vorgezogen.
• Zudem ist es wichtig, in den Behältern in kürzestmöglicher Zeit die größtmögliche Anzahl Flaschen laden und entladen zu können, und dies nicht nur aus Gründen des Durchsatzes und der Rentabilität, sondern auch, weil während dieser Operationen des Ladens und Entladens die Behälter für die Außenatmosphäre offen sind (was unerwünscht ist, nicht nur wegen der oben erwähnten hygienischen Bedingungen, sondern auch, weil beim Gefriertrocknungsverfahren in den Behältern eine sehr niedriger Feuchtigkeitsgrad herrschen muss).
• Die aufeinanderfolgenden Schritte der Beförderung der Flaschen beim Laden in die Gefriertrocknungsbehälter und beim Entladen nach der Behandlung bis zur Ankunft dieser Flaschen auf einem Rütteltisch sind schon Gegenstand von zwei Patentanmeldungen der vorliegenden Anmelderin. Die vorliegende Erfindung betrifft also die nachfolgende und abschließende Phase dieses Wegs, an dessen Anfang die Flaschen am Ende ihrer Beförderung auf dem Rütteltisch ankommen, der als Puffer für die Abführung auf einen nachfolgenden Förderer dient.
• Wie man bei der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung sehen wird, betrifft die Erfindung alle Arten von Gegenständen mit ebenem Boden, die zylindrisch, konisch oder anders geformt sein können, die aber aus Gründen der Vereinfachung in der Folge global als "Flaschen" bezeichnet werden.
• Der Stand der Technik umfasst schon automatische Vorrichtungen, die ermöglichen, solche Flaschen von einem Rütteltisch auf einen nachfolgenden Förderer abzuführen, dessen Transportband in Höhe einer vorderen Kante des Rütteltisches beginnt. Bei einigen dieser Vorrichtungen erstreckt sich das Transportband in einer Längsrichtung in Bezug auf den Rütteltisch, und man ordnet in dem durch die Vorderseite des Rütteltisches und dem Transportband gebildeten Winkel ein Zahnrad bzw. gezahntes Rad an, das sich gleichmäßig dreht und dessen Zahnzwischenräume eine Form haben, die an die Form der genannten Flaschen angepasst ist; dieses Rad erfasst also mit seinen Zahnzwischenräumen die Flaschen und stellt sie einen Moment später auf dem Förderer ab. In anderen klassischen Vorrichtungen erstreckt sich das Transportband quer zum Rütteltisch und die Flaschen werden durch eine Auszahnung mitgenommen, die längs des vorderen Rands des Rütteltisches eine Wechselbewegung ausführt.
• Bei diesen bekannten Vorrichtungen benötigen die Flaschen eine gewisse Zeit, um sich ganz in diese Vertiefungen setzen zu können, so dass sie bei ihrem Transport nicht vorzeitig herausfallen. Daher ermöglichen diese bekannten Vorrichtungen nur einen geringen Durchsatz, der bei weitem nicht den Durchsatz von mindestens mehreren hundert Flaschen pro Minute erreicht, der aus den oben dargelegten Gründen wünschenswert ist.
• Um eine zuverlässige Abführung auch bei hohem Durchsatz sicherzustellen, schlägt die vorliegende Erfindung eine automatische Vorrichtung vor, die der Abführung von kontinuierlich eintreffenden Gegenständen mit ebenem Boden von einem Rütteltisch zu einem nachfolgenden Förderer dient, die zyklisch arbeitet und deren Zyklen folgende Schritte umfassen:
• - die genannten Gegenstände werden von einer Finne, die an den Rütteltisch angrenzt, so aufgenommen, dass sie eine Reihe bilden,
• - die genannte Reihe von Gegenständen wird durch eine Schiebeeinrichtung, deren Anfangsgeschwindigkeit null ist, auf eine glatte Fläche geschoben, die in Bezug auf den Rütteltisch in einer Querrichtung verläuft, in der Verlängerung der Rinne,
• - die genannten Gegenstände kommen auf einem Transportband an, das sich in der Verlängerung der glatten Fläche befindet, und,
• - während die Schiebeeinrichtung die genannte Reihe entleert und dann in ihre Ruhestellung zurückkehrt, bildet sich in der Rinne progressiv eine neue Reihe von Gegenständen.
• Nach einer anderen, zusätzlichen Charakteristik der Erfindung ist an dem vorderen Ende einer Begrenzungsleiste oder Bande eine Aussparung vorgesehen, längs des Seitenrands des genannten Rütteltisches und auf derselben Seite dieses Rütteltisches wie die genannte glatte Fläche, so dass jeder Gegenstand, der - wenn er in die Rinne hüpft - so umfällt, dass ein Teil von ihm auf dem Rütteltisch liegt, in dem Moment nach unten fällt, wo er den Rand des Rütteltisches erreicht,
• Nach einer weiteren Charakteristik der Erfindung ist die genannte Schiebeeinrichtung an einem Endlosband befestigt, das unter Spannung um zwei Antriebsrollen herum läuft.
• Weitere Vorteile, Zwecke und Charakteristika der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielartigen Ausführungsart der Erfindung hervor, bezogen auf die beigefügten Figuren:
• - die Fig. 1 ist eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einem Zeitpunkt, in dem das Abführen einer Reihe von Flaschen beginnt, und
• - die Fig. 2 ist eine Graphik, die die linearen Eigenschaften der Bewegung der genannten Schiebeeinrichtung über der Zeit zeigt, wobei die Kurve A die Beschleunigung der Schiebeeinrichtung darstellt, die Kurve B ihre Geschwindigkeit darstellt und die Kurve C ihre Verschiebung.
• In der Fig. 1 sieht man eine bestimmte Anzahl von Flaschen, die sich dem vorderen Ende eines Rütteltisches 1 nähern, den sie in der durch den Pfeil angegebenen Längsrichtung durchquert haben. Der Rütteltisch 1 hat an seinen entgegengesetzten Seitenrändern Begrenzungsleisten oder Banden 2 und 3.
• Ein Rinne 4 erstreckt sich längs des vorderen Rands des Rütteltisches, leicht geneigt. Die Breite dieser Rinne 4 ist etwas größer als die der Flaschen, so dass diese letzteren in aufrechter Stellung von der Rinne leicht aufgenommen werden können, wie dies zum Beispiel der Fall der Flasche 5 ist. Es kann vorkommen (im Prinzip sehr selten), dass eine der Flaschen umfällt, wobei sie dann in Längsrichtung liegen kann, wie dies zum Beispiel der Fall der Flasche 7 ist, oder in Querrichtung, so dass ein Teil der Flasche auf dem Rütteltisch 1 liegt, wie dies zum Beispiel der Fall der Flasche 6 ist. Der Spezialfall dieser umgefallenen Flaschen wird am Ende der vorliegenden Beschreibung behandelt.
• Längs des vorderen Randes der Rinne 4 verläuft in der durch die Pfeile angegebenen Richtung ein Endlosband 8, das unter Spannung um die beiden Antriebsrollen 9 und 10 herumläuft, deren Achsen vertikal sind. Dieses Endlosband 8 dient dem Transport einer Schiebeeinrichtung 11, die auf ihm befestigt ist und die periodisch einen geschlossenen Kreis bzw. eine geschlossene Bahn durchläuft und dabei eine Bewegung ausführt, deren lineare Eigenschaften als Funktion der Zeit in der Tatelle 1 am Ende der vorliegenden Beschreibung angegeben sind. Die in dieser Tabelle 1 enthaltenen Zahlenwerte (die nur als Beispiel zum besseren Verständnis der Erfindung dienen) sind in der Graphik der Fig. 2 aufgetragen. Als Anfangszeitpunkt (t = 0) nimmt man den Moment, wo die Schiebeeinrichtung, 11 sich in der Verlängerung der Bande 3 befindet, am Eingangsrand der Rinne 4.
• Längs des Ausgangsrands der Rinne 4, das heißt längs des Endes, das sich in der Verlängerung der Bande 2 befindet, ist eine glatte Fläche 12 mit einer Länge von 18 mm und wenigstens einer gleichen Breite wie derjenigen der Rinne 4 angeordnet, auf die diese glatte Fläche 12 also - bezogen auf den Rütteltisch 1 - in Querrichtung folgt. In derselben Richtung und auf die glatte Fläche 12 folgend, erstreckt sich schließlich der Förderer. Die gleichmäßige Bewegung des Transportbands 13 Förderers, dessen Geschwindigkeit 22 cm/s beträgt, ist in der Fig. 1 durch einen Pfeil angegeben.
• In der Folge wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, wobei man sich auf die in der Tabelle 1 enthaltenen Zahlenwerte bezieht, von denen die Distanzmessungen die Bewegung der Verschiebeeinrichtung 11 betreffen, zunächst längs des vorderen Rands des Rütteltisches 1, der 600 mm misst, sodann längs des Wegs um die Antriebsrollen 9 und 10 herum, der die Schiebeeinrichtung wieder in ihre Anfangsstellung zurückbringt.
• Die Geschwindigkeit der Schiebeeinrichtung 11 ist anfänglich 0. Dann beginnt sie, die Flaschen in Richtung der glatten Fläche 12 zu schieben, über die gesamte Breite der Rinne 4. Die Geschwindigkeit der Schiebeeinrichtung 11 stabilisiert sich nach 0,6 s bei ungefähr 85 cm/s. Diese progressive Beschleunigung der durch die Schiebeeinrichtung 11 geschobenen Flaschenreihe gewährleistet, dass die Flaschen nicht beschädigt werden, trotz der anfänglich zwischen ihnen vorhandenen kleinen Abstände.
• Die Schiebeeinrichtung 11 hört auf zu schieben, das heißt erreicht die genannte Distanz von 600 mm, nach t = 1,0 s. Die sich ganz vorn befindliche Flasche gelangt zum Anfangszeitpunkt, mit einer Geschwindigkeit null, auf die glatte Fläche 12, auf der sie gleitend beschleunigt. Wenn diese ganz vorn befindliche Flasche den entgegengesetzten Rand dieser glatten Fläche 12 erreicht, nach t = 0,2 s, ist ihre Geschwindigkeit gleich 22 cm/s, die genau derjenigen des Transportbands 13 entspricht: diese Flasche kommt auf dem Transportband 13 also stoßfrei an. Die nachfolgenden Flaschen beschleunigen über eine größere Distanz, ehe sie auf dem Transportband 13 ankommen, und aus diesem Grund ist ihre Geschwindigkeit y größer als die des Transportbands 13, was aber erfreulicherweise keine Probleme verursacht, da die absorbierende Beschichtung des Transportbandes 13 die Flaschen schnell und sanft verzögert, wie generell bekannt in der Fördertechnik.
• Während die Schiebeeinrichtung 11 auf dem Rückweg ist, füllt eine neue Reihe Flaschen die Rinne 4. Bei ungefähr t = 2,5 s beginnt die Schiebeeinrichtung 11 zu verzögern und befindet sich bei t = 3 s in ihrer Anfangsstellung am Eingangsrand der Rinne 4, wonach ein neuer Abführzyklus beginnt.
• Die Steuerung des Motors, der die Antriebsrollen 9 und 10 betätigt, ist selbstverständlich fähig, die erwünschte, oben beschriebene Kinematik für die Schiebeeinrichtung 11 während jedes Abführzyklus zu realisieren.
• Der gelegentlich eintretende Fall, dass umgefallene Flaschen zum Beispiel in der Richtung des Transportbandes 13 liegen, wird in bekannt einfacher Weise behandelt, indem auf dem durch das Transportband 13 verfolgten Weg ein Bogen vorgesehen ist, ehe dieses die Verschließ- bzw. Verpackungsmaschine erreicht: bei dieser bogenförmigen Passage stürzen diese umgefallenen Flaschen vom Transportband in einen zu diesem Zweck vorgesehenen Behälter.
• Für den gelegentlich eintretenden Fall, dass in der Rinne 4 umgefallene Flaschen teilweise auf dem Rütteltisch 1 liegen, während die Flaschenreihe, zu der sie gehören, abgeführt wird, ist am vorderen Ende der Bande 2 eine Aussparung 14 vorgesehen, so dass diese Flaschen in dem Moment, wo sie die glatte Fläche 12 erreichen, in einen Behälter fallen, der zu diesem Zweck vorgesehen ist. Diese Aussparung ermöglicht auch, zu verhindern, dass eine solche Flasche gegen das vordere Ende der Bande 2 stößt, was nämlich eine desaströse Blockierung der Flaschenreihe zur Folge hätte, zu der diese Flasche gehört.
• Dank dieser Einrichtungen ermöglicht das erfindungsgemäße System, alle Arten von Gegenständen mit ebenem Boden, zerbrechlich oder nicht, automatisch und ganz und gar verlässlich von einem Rütteltisch auf ein Transportband zu transferieren, auf dem Weg zu ihrer weiteren Bestimmung. TABELLE 1

Claims (3)

1. Automatische Vorrichtung zum Abführen von flachen Gegenständen, die kontinuierlich eintreffen, von einem Rütteltisch zu einem nachfolgenden Förderer, dadurch gekennzeichnet,

dass sie zyklisch arbeitet, wobei jeder der Zyklen folgende Schritte umfasst

die genannten Gegenstände werden von einer Rinne (4), die an den Rütteltisch (1) angrenzt, so aufgenommen, dass sie eine Reihe bilden,

die genannte Reihe von Gegenständen wird durch eine Schiebeeinrichtung (11), deren Anfangsgeschwindigkeit null ist, auf eine glatte Fläche (12) geschoben, die in Bezug auf den Rütteltisch (1) in Querrichtung verläuft, in der Verlängerung der Rinne (4),

die genannten Gegenstände kommen auf einem Förderband (13) an, das sich in der Verlängerung der glatten Fläche (12) befindet,

während die Schiebeeinrichtung (11) die genannte Reihe entleert und dann in ihre Ruhestellung zurückkehrt, bildet sich in der Rinne (4) progressiv eine neue Reihe von Gegenständen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem vorderen Ende einer Schutzbande (2) eine Aussparung (14) vorgesehen ist, längs des Seitenrands des genannten Rütteltisches (1) der auf derselben Seite dieses Rütteltisches (1) wie die genannte glatte Fläche (12) liegt, so dass jeder Gegenstand (6), der, nachdem er in die Rinne gehüpft wurde, so ist er umgefallen, dass ein Teil dieses Gegenstandes (6) auf dem Rütteltisch (1) liegt, in dem Moment, wo er den Rand des Rütteltisches (1) erreicht, nach unten fällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schiebeeinrichtung (11) an einem Endlosband (8) befestigt ist, das unter Spannung um zwei. Antriebsrollen (9) und (10) läuft.