JP7155308B2 - エジェクタを有するベルトコンベヤ - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベヤに配置され、搬送方向に対して横方向に作用する、製品を選別／除外するためのエジェクタを有する、搬送方向へ製品を搬送するためのベルトコンベヤに関する。

このような種類のベルトコンベヤは、たとえばパッケージないし製品の製造、検査、管理をするときに、不適合と判定された物品を生産流から自動的に選別ないし除外するために生産ラインで利用される。

このとき製品の選別をするために、たとえば噴射ノズル、選別切換器、選別フラップ、あるいはスライダないしプッシャーなど、種々の作業形態を有するさまざまな選別システムを適用することができる。

これらは通常、シリンダが繰り出されたときに製品を製品流方向に対して横向きに除外するプッシャー板が組み付けられた空気圧式の往復シリンダを、アクチュエータとして利用する。

製品流は多くの場合、搬送方向に対して横向きに幅を有するコンベヤベルトによって具体化される。コンベヤベルトの上で種々の大きさの製品を種々の横方向位置に沿って搬送することができ、典型的には、製品がコンベヤベルトの幅よりも横に突き出すことはない。

以下、本発明の意味において「ベルトコンベヤ」とは、製品を搬送するためのあらゆる搬送区間を意味し、それが１本のベルト、平行に重なり合う複数のベルト、ローラ、シュート、摺動プレート、ローラコンベヤ、チェーン、プレートチェーンベルトなどを有するか否かを問わない。

考えられる製品流のあらゆる多様性を選別プッシャーでカバーしようとすれば、プッシャー板の最大のスライド経路が、横方向でコンベヤベルトの幅に相当していなくてはならない。

実際に生じる製品流が、その幅のバリエーションに関してベルト幅全体を利用するのでない場合、選別プッシャーは、接触位置へと前進移動するまでに貴重な時間（移動経路）を費やすことになる。同様のことは、戻り移動にも当てはまる。そのために、選別システム全体の処理量が減少するという欠点がある。

プッシャー板が製品に到達して選別をするために、ピストンがその最大のストロークまで繰り出されなくてはならないので、ピストンは、それが再び完全に初期位置に達するまで製品流を妨げる。そのために処理量が減少する。

さらに、ピストンの必要な最大のストロークによって、横方向の所要スペースを増やすピストンロッドの最小長さが規定される。そして引き戻された位置にあるとき、ピストンロッドが搬送方向に対して横向きにベルトコンベヤから突き出して邪魔になり、怪我の危険をもたらす。また、突き出したロッドが過失により損傷する可能性がある。

考えられる製品流のあらゆる多様性を噴出ノズルでカバーしようとすると、（ノズルの）吐出開口部で生成される空気圧が、（向かい合うベルト縁部の領域で）最大の距離にある製品を選別するために、相応の強さを有さなければならない。それによって製品のエジェクトまでの（反応）時間が長くなり、そのため、処理量が相応に減少する。さらに、費やされるべき圧力も高くなり、作業プロセスで邪魔に感じられる、いっそう高い（激しい衝突音にまで至る）騒音発生を引き起こす。

したがって本発明の課題は、上述した欠点を防ぎ、簡易な仕方で処理量を増やし、（ベルトに対して横向きの）奥行寸法を低減し、ベルトコンベヤの損傷の危険を緩和し、ならびに操作者の支障あるいはさらに怪我の危険を緩和する、ベルトコンベヤを提供することにある。

この課題は本発明によると、請求項１の構成要件を有するベルトコンベヤ、請求項１０の構成要件を有するこのような種類のベルトコンベヤの利用法、ならび請求項１２の構成要件を有する対応するエジェクタによって解決される。

本発明によるベルトコンベヤは、搬送方向Ｘへ製品を搬送するために、ベルトコンベヤに配置されてベルトコンベヤのベルトに対して横方向ｙに作用するエジェクタを製品の選別ないし除外のために有し、エジェクタは、選別されるべき製品のほうを向く端部領域を含む。

エジェクタは、ホルダによって基本位置でベルトコンベヤに対して定置に配置された、好ましくはベルトコンベヤに配置された、本体を有する。本体の基本位置を、ホルダの調整装置によってｙ方向へ調整経路内で調整して固定することができ、それにより、未操作のエジェクタの端部領域をｙ方向へ少なくともベルトコンベヤの半分だけ、好ましくは３分の２だけ、ないしきわめて好ましくは全体の幅だけ、ベルトに突入させることができる。

さらに、ｙ方向でのエジェクタの本体の長さ寸法ないし奥行寸法はベルトコンベヤの幅よりも大幅に小さく、たとえばベルトコンベヤの幅の多くとも４分の３、３分の２、半分、３分の１、または４分の１である。

それにより、エジェクタを－ベルト幅全体を利用するのではない製品流のケースでは－その基本位置（およびそれに伴ってその端部領域）に関してｙ方向へベルトに突入するように送り、そのようにして、未操作のエジェクタの端部領域と製品流の製品との間の間隔を低減することが可能になるという利点がある。低減された間隔は、いっそう迅速な選別（いっそう短い反応時間）を惹起し、それに伴って、いっそう高い処理量を製品加工で惹起するという利点がある。

たとえば可動の端部領域を有するエジェクタ（選別切換器、選別フラップ、あるいはスライダないしプッシャーなど）では、必要なストロークが縮小される。

あるいは本体に対して相対的に定置の、たとえば噴出ノズルとして構成される端部領域を有するエジェクタでも、製品流に対して短くなった間隔は（エジェクトプロセスの）反応時間を短縮するという利点がある。さらに、短くなった間隔は費やされるべき圧力の低減を可能にし、騒音発生の低減に貢献する。

本発明の好ましい実施形態では、エジェクタは、横方向ｙに作用する可動の端部領域を有するスライダ、プッシャーなどとして製作される。端部領域は操作時に、引き戻された初期位置と前進した最終位置との間で可動である（ストローク）。本体の基本位置の本発明に基づく調整可能性により、ｙ方向でベルトコンベヤのベルトの幅の実質的に内部に位置する、端部領域の初期位置を占めることもできる。

それにより、可動の端部領域を有するエジェクタでは、必要となる型式上の最大ストロークを大幅に縮小することができ（たとえばベルト幅の４分の１、３分の１、または半分）、それにより、ｙ方向でのエジェクタの必要な最大の長さ（設計スペースないし奥行寸法）が大幅に小さくなる。

さらに本発明によると、スライダないしプッシャーの場合、ピストンロッドの（ｙ方向への）最大の突出が縮小され、それにより、ロッドの損傷のリスクや操作員の怪我のリスクが低減される。

本発明の特別に好ましい実施形態では、エジェクタは短ストロークプッシャーとして製作される。このケースでは、ｙ方向で必要な設計スペースを特別に小さく抑えることができる。このような種類の短ストロークプッシャーは、（種類、質量、底面、底面の性質、静止摩擦の克服のもとでの底面とベルト表面との間の摩擦係数などの製品パラメータに依存して）製品をベルトの幅全体（ｙ方向への運動成分）にわたって動かし（プッシュし）、それにより選別するために十分な衝撃を及ぼすのが好ましい。

本発明の別の実施形態では、調整装置は少なくとも２段階式に、たとえばテレスコープ状のエクステンションとして構成され、それにより、ｙ方向での調整装置の寸法が最大の調整経路よりも小さくなる。このことは、ｙ方向で必要な設計スペースの削減に同じく貢献するという利点がある。

調整装置は、本発明の特別な実施形態では、たとえば少なくとも２つの別々の、好ましくは平行に配置される、ｙ方向にアライメントされた装置が組み合わされていてよく、それにより、部分調整経路の和として調整経路がもたらされる。

本発明の特別に好ましい実施形態では、エジェクタはストローク選別機またはプッシャーとして製作され、調整装置の少なくとも１つの部分（たとえば案内部）が、吐出開口部（好ましくは交換可能なノズル）を有する空気案内部材として、すなわち噴出ノズルとして構成される。それにより、たとえばベルトコンベヤの始動時にしばしば必要となる、まだ生産区間にあるすべての製品の吹き払い（ベルト清掃）を連続空気流によって可能にすることができ、他の場合であれば必要な別個の噴射ノズルが設けられていなくてよい。

少なくとも２段階式の調整装置のケースでは、噴射ノズルとして構成される調整装置の部分は、さらに、ｙ方向へ調整可能かつ固定可能に製作されていてよい。

本発明の別の実施形態では、調整装置は、たとえばスケール、センサ、距離測定デバイスなどの位置決めデバイスを有し、これによって現在の基本位置を検出または調整し、好ましくはマーキングすることができる。マーキングとは、本発明の意味においては、相応の位置データの保存（および呼出し）も意味される。

この実施形態では、必要なケースのときに、たとえば製品変更のときに、事前定義された、たとえば保存もしくは計算された基本位置が占められることも考えられる。

本発明の特別に好ましい実施形態では、位置決めデバイスは、基本位置を自動的にオートマチックに（すなわち操作員の手動式の補助なしに）調整および／またはチェックおよび／または判定および／または生成することができるように構成され、当然ながら、調整装置での直接的な、または操作プログラムを介しての間接的な、半自動式の調整も考えられる。

この実施形態では、本体の基本位置が、センサデバイス－たとえば光バリア、近接センサ、カメラ－によって検知されたｙ方向の製品位置に依存して、たとえばそれぞれ個々の製品もしくは製品のグループないしロットについて、自動的に適合化されることも考えられる。

本発明のその他の好ましい実施形態は、従属請求項から明らかとなる。

次に、図面に示されている実施例を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
図面には次のものが示されている：

第１の基本位置にあるエジェクタを有する、本発明によるベルトコンベヤを示す斜視前面図である。 図１に示すベルトコンベヤを示す左側の側面図である。 第２の基本位置にあるエジェクタを有する、本発明によるベルトコンベヤを示す斜視前面図である。 図３のベルトコンベヤを示す左側の側面図である。 繰り出された端部領域を有するエジェクタを備えた、図３および図４の本発明によるベルトコンベヤを示す斜視前面図である。 図５のベルトコンベヤを示す左側の側面図である。 繰り出された端部領域を有する第３の基本位置にあるエジェクタを備えた、本発明によるベルトコンベヤを示す斜視前面図である。 図７のベルトコンベヤを示す左側の側面図である。 図７および図８のベルトコンベヤを示す斜視裏面図である。

図１に示すベルトコンベヤ１は架台１１とベルト７とを含んでおり、このベルトは、図面には詳しくは示さないローラを介して左側および右側の端部のところで案内されて、架台１１に配置されたモータ９により搬送方向ｘへ駆動される。

ベルトコンベヤは、搬送方向ｘに対して横向きにｙ方向で幅Ｂを有している。ベルトコンベヤ１のベルト７は、前側および後側の縁部をもって幅Ｂの内部に位置しており、それにより、ベルト７は相応にこれよりも狭い幅ｂを有する。

ベルトコンベヤ１の後ろの側に、（ｘ方向で見て）ほぼ中央の領域に短ストロークプッシャー３の形態のエジェクタが、調整装置１３として製作されたホルダによって架台１１に配置されている。

図２、図４、図６、図８および特に図９から明らかなように、調整装置１３は、架台１１に定置に取り付けられた、たとえばねじ止めされた、ｙ方向で見て後方（ないし図２，４，６，８で見て左方）に向かって延びる第１および第２の案内シリンダ１５および１７で構成される。

案内シリンダ１５および１７は、たとえばＳ字型の第１の調整部材１９の、下側領域にある相応の（案内）穴を通って延びている。案内シリンダ１５および１７に沿って第１の調整部材１９を所望の位置で力により付勢するために、ないしは固定するために、案内シリンダ１５および１７に対して横向きに、第１の調整部材に螺入可能な（蝶）ボルト２７および２９が配置されている。

図９から明らかなように、第２の（上側の）案内シリンダにはスケール４７が取り付けられており、調整された調整部材１９の位置をその上で読み取ることができる。

上側領域では第１の調整部材１８に、同じくｙ方向に第３および第４の案内シリンダ２３および２５が定置に取り付けられており、たとえばねじ止めされており、ベルトコンベヤ１に向かう方向へと延びている。

案内シリンダ２３および２５は、短ストロークプッシャー３の本体５（図９参照）に固定的に配置された第２の調整部材２１の相応の（案内）穴を通って延びている。第２の調整部材２１およびこれに伴って短ストロークプッシャー３を案内シリンダ２３および２５に沿って所望の位置で力により付勢するために、ないしは固定するために、案内シリンダ２３および２５に対して横向きに、第２の調整部材２１へ螺入可能な（蝶）ボルト３１および３３が配置されている。

図１、図３、図５、図７および図９から明らかなように、第４の（上側の）案内シリンダ２５には、第２の案内シリンダ１７に準じて、同じくスケール４９が取り付けられていて、調整された調整部材２１の位置およびそれに伴って短ストロークプッシャー３の位置をその上で読み取ることができる。

図１から図９のベルトコンベヤは、それぞれの視点と、示されている基本位置とに関してのみ相違しているので、すべての図面の符号は、たとえそれらが見やすさの都合で各図面に記入されていなくても、相応に有効である。

短ストロークプッシャーは（製品のほうを向く）前の側に、図面には示さないピストンロッドおよびピストンによって、シリンダハウジングとして構成された本体５から外に出てｙ方向でベルト７（ないしその上で搬送される製品）に向かって繰り出すことができる、プッシャー板３７の形態の端部領域を有している。

プッシャー板３７から本体５の方向に、長さ（ｙ方向）にわたって同じままの輪郭を有する第１の保護カバー３９が延びており、それにより、保護カバー３９がピストンロッドを覆い、プッシャー板３７と共に動くようになっている。

短ストロークプッシャー３には、第１の保護カバー３９を含めたプッシャー板３７が繰り出された状態にあるときでも、シリンダハウジングを上方に向かって、および両側に向かって覆う第２の保護カバー４１が本体５に取り付けられている。このようにして、発生して閉止される中間スペースが覆われ、それにより操作員の指や手の挟み込み、挫傷などが防止される。

保護カバー３９は、ストロークが大きくなれば相応に（ｙ方向に）長く構成されていなければならないので、本発明によるエジェクタの短い長さ寸法は、保護カバー３９の長さ寸法も低減させることができるという利点がある。

プッシャーは、必ずしも製品を選別するために幅全体にわたって押すのでなく、その代替として、衝撃とともに製品に当って製品を突き出す短ストロークプッシャー３として製作されるのが好ましい。保護カバー３９の長さ寸法が低減されることで、共に動くその質量（質量慣性）も低減され、それにより、空気圧式のプッシャーの場合、費やされるべき圧力およびこれに伴って発生する騒音負荷も低減することができる。

図１および図２に示す第１の基本位置では、プッシャー３の本体５は、プッシャー板３７が操作されていない状態のときに、すなわち最大限繰り込まれた位置にあるときに、ベルトコンベヤ１の幅Ｂよりも内部にわずかな部分だけ位置するが、ベルト７の幅ｂよりも外部に位置する程度に、コンベヤベルト３の外部にある。

このとき両方の調整部材１９および２１は、最大限後方に向かって（ないし図２では左方に向かって）移動した最終位置にある。

それに対して、図３および４に示す第２の基本位置では、プッシャー３の本体は、プッシャー板３７が操作されていない状態のとき、すでにベルトコンベヤ３の幅Ｂ（およびベルト７の幅ｂ）の半分近くまでｙ方向へこれに突入する程度に、ベルトコンベヤ３の内部にある。

図３および図４に示すこの第２の基本位置では、調整部材１９および２１は、それぞれスケールないし調整領域の中央領域にある。

プッシャー板３７は、プッシャー３ないしその本体５の第２の基本位置では、ベルト７の上で搬送される製品を選別するために、図５および図６に示す最大の前進した最終位置へと繰り出すことができる。衝撃の結果、選別されるべき製品が突かれてベルト７の縁部およびベルトコンベヤ１の縁部を超え、たとえば収容容器に収容される。

生成される短ストロークプッシャー３の衝撃の結果として、コンベヤベルト１の縁部までのストローク運動がそのために必要になることはない。

それに対して、図７および図８に示す第３の基本位置では、プッシャー３は、プッシャー板３７が操作されていない状態のとき（図面には図示せず）すでにベルトコンベヤ３の幅Ｂ（およびベルト７の幅ｂ）の３分の２までｙ方向でこれに突入する程度に、ベルトコンベヤ３の内部にある。

図７および図８に示すこの第３の基本位置では、調整部材１９および２１はそれぞれ最大限前方に向かって（ないし図８では右方に向かって）移動した、それぞれのスケールないし調整領域の最終位置にある。

プッシャー板３７は、図７および図８に示す最大に前進した最終位置では、ベルトコンベヤ１の縁部から外に達している。

図示しているさまざまな基本位置は、ベルト幅ｂの全体を満たすのでない製品流の場合に製品をいっそう効率的に選別するために、エジェクタを、特に短ストロークプッシャー３を、好ましくは少なくとも２段階式の調整装置１３によって、どのようにｙ方向でベルトに入るように位置調節できるかを例示として図解している。

ベルト７の（縁部）領域で製品が搬送されていない場合、本発明により、エジェクタをベルトに対して横向きの位置に関して、製品の方向へと位置調節することができる。そしてこの（新たな）位置では、その操作されていない端部領域が、実際の製品流までベルトの中へ（ベルト縁部を超えて）突入する。それにより、一般的な選別機ないしその端部領域の移動経路（ストローク）が縮小される。それに応じて、ｙ方向に好ましく短い長さ寸法を有する短ストロークプッシャーの使用も可能となる。いずれの場合にも、本発明により反応時間（エジェクトプロセス）を短縮することができ、それによりいっそう高い処理量が可能となる。

さらに、必要な短いストロークの結果として、空気圧式のプッシャーにおける圧力を低減することができ、それにより、生成される騒音も明らかに低減される。

図１、図３、図５および図７から明らかなように、案内シリンダ２３および２５は中空シリンダとして製作される。これらのシリンダ２３および２５は、それに応じて個々に、または両方とも、製品をベルト７ないしベルトコンベヤ１から吹き払うために、噴射ノズル４３および４５としての役目を果たすことができる。このような種類のベルト清掃は、まだ生産区間に残っているすべての製品を、好ましくは連続空気流によって取り除くために、しばしば機械ないし処理プロセスの開始時に必要となる。

第３および第４の案内シリンダ２３，２５が噴射ノズルとして構成されるので、これらを第１の調整部材１９により同じくｙ方向の位置に関して所望の仕方で調整し、ないしは位置決めすることができる。

本体５の基本位置の調整は、実施例に示すように手動式でなく、自動式に行うこともできる。ねじ２７，２９，３１，３３による手動式のねじ止めと固定によってでなく、調整部材１９および２１をアクチュエータ、サーボモータなどにより案内シリンダに沿って位置調節することもできる。たとえば所望の基本位置を制御デバイスにより自動式に調整することができ、そのために、記憶装置に保存されている事前定義された位置を呼び出すこともできる。

別の実施形態では、製品流の実際の（現在の）幅が、たとえば光バリア、近接センサ、またはカメラなどの相応のセンサデバイスを通じて検出されて、プッシャーが、特に短ストロークプッシャー３ないしその本体５が、（評価デバイスにより判定された）基本位置に合わせて調整されることさえ考えられる。このような種類の基本位置の調整をそれぞれ個々の製品について、ないしは製品のグループないしロットについて、行うことができる。

１ ベルトコンベヤ
３ 短ストロークプッシャー
５ 本体
７ ベルト
９ モータ
１１ 架台
１３ 調整装置
１５ 第１の案内シリンダ
１７ 第２の案内シリンダ
１９ 第１の調整部材
２１ 第２の調整部材
２３ 第３の中空の案内シリンダ
２５ 第４の中空の案内シリンダ
２７ ねじ（蝶ボルト）
２９ ねじ
３１ ねじ
３３ ねじ
３７ プッシャー板
３９ 第１の保護カバー
４１ 第２の保護カバー
４３ 下側の噴射ノズル
４５ 上側の噴射ノズル
４７ 第１のスケール
４９ 第２のスケール
Ｂ コンベヤベルトの幅
ｂ ベルト７の幅（ベルト幅）
ｘ 搬送方向
ｙ 横方向
ｚ 高さ方向

Claims (12)

1. 第１の方向ｘ（搬送方向）へ製品を搬送するためのベルトコンベヤであって、
   前記第１の方向に対して直交する第２の方向ｙ（横方向）に延びる幅（Ｂ）、および前記両方の方向ｘ、ｙに対して直交する方向ｚ（高さ方向）と、
   製品を選別／除外するために前記ベルトコンベヤ（１）に対して定置に配置されてｙ方向（横方向）に作用するエジェクタ（３）とを有し、
   前記エジェクタ（３）は選別されるべき製品のほうを向く端部領域（３７）を有し、
   前記エジェクタ（３）はホルダによって基本位置で前記ベルトコンベヤ（１）に配置される本体（５）を有する、ベルトコンベヤにおいて、
   ａ）前記本体（５）の前記基本位置を前記ホルダの調整装置（１３）によりｙ方向へ調整経路内で調整することができ、前記調整装置（１３）はｙ方向に少なくとも１つの中空の案内シリンダ（２３，２５）を有し、該案内シリンダは、製品の吹き払いを可能にするためにノズルを有する空気案内部材として構成され、
   ｂ）それにより未操作の前記エジェクタ（３）の前記端部領域（３７）をｙ方向で前記ベルトコンベヤ（１）の幅（Ｂ）の少なくとも半分だけ、好ましくは幅（Ｂ）の３分の２だけ、ないしきわめて好ましくは全体の幅（Ｂ）だけ、前記ベルト（７）に突入させることができ、
   ｃ）ｙ方向への前記エジェクタ本体（５）の長さ寸法は前記ベルトコンベヤ（１）の幅（Ｂ）よりも大幅に小さいことを特徴とするベルトコンベヤ。
2. 前記ホルダの前記調整装置（１３）は少なくとも２段階式に構成されることを特徴とする、請求項１に記載のベルトコンベヤ。
3. 前記ホルダの前記調整装置（１３）は少なくとも２つの別個の位置調節装置（１９，２１）が組み合わされてなり、該位置調節装置の調整経路は互いに平行に延び、合計で全体調整経路を形成することを特徴とする、請求項１または２記載のベルトコンベヤ。
4. 前記エジェクタ（３）はプッシャー、ストローク選別機、または噴射装置として製作されることを特徴とする、請求項１から３のうちいずれか１項に記載のベルトコンベヤ。
5. 前記エジェクタ（３）は短ストロークプッシャーとして製作されることを特徴とする、請求項１から３のうちいずれか１項に記載のベルトコンベヤ。
6. 前記短ストロークプッシャーはベルト幅（ｂ）の最大４分の３を超えない、好ましくは半分を超えない、型式上のストロークを有することを特徴とする、請求項５に記載のベルトコンベヤ。
7. 前記調整装置（１３）は位置決めデバイス（４７，４９）を有し、該位置決めデバイスによって現在の前記基本位置を認識または調整できることを特徴とする、請求項１から６のうちいずれか１項に記載のベルトコンベヤ。
8. 前記位置決めデバイス（４７，４９）は前記基本位置を自動的に調整および／またはチェックおよび／または判定および／または表示できるように構成されることを特徴とする、請求項７に記載のベルトコンベヤ。
9. 製品変更のときに事前定義または計算された新たな前記基本位置が自動的に占められるようになっている、請求項１から８のうちいずれか１項に記載のベルトコンベヤの利用法。
10. センサデバイスにより検知されるｙ方向の製品位置に依存して前記基本位置が自動的に適合化されることを特徴とする、請求項９に記載の利用法。
11. 請求項１から１０のうちいずれか１項に記載のベルトコンベヤのための前記調整装置（１３）を有しているエジェクタ。
12. 請求項１１に記載のエジェクタを有する、請求項１から８のいずれか１項に基づいて構成されたベルトコンベヤのために製品を選別／除外する方法において、
    ａ）前記本体（５）が前記ホルダにより前記基本位置で前記ベルトコンベヤ（１）に配置される前記エジェクタ（３）の前記本体（５）の前記基本位置が前記ホルダの前記調整装置（１３）によってｙ方向（ベルトに対して横方向）へ調整経路内で調整され、
    ｂ）それにより未操作の前記エジェクタ（３）の、選別されるべき製品のほうを向く端部領域（３７）がｙ方向で前記ベルトコンベヤ（１）の幅（Ｂ）の少なくとも半分だけ、好ましくは幅（Ｂ）の３分の２だけ、ないしきわめて好ましくは全体の幅（Ｂ）だけ、前記ベルト（７）に突入することを特徴とする方法。

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