專利名稱:將無序圓柱形物體流例如飲料瓶分配到多個(gè)通道的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種將隨機(jī)的圓柱形物體流,特別是飲料瓶,分配到多個(gè)通道的設(shè)備,其中該物體被陸續(xù)單獨(dú)地運(yùn)輸。該設(shè)備具有用于該物體的運(yùn)輸裝置,該運(yùn)輸裝置具有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)帶和護(hù)欄。輸送帶通常設(shè)置成以較短間距彼此平行運(yùn)轉(zhuǎn),以便它們實(shí)際上形成為一閉合運(yùn)輸面,并且物體可從一輸送帶滑到另一輸送帶上。該設(shè)備還具有將兩護(hù)欄之間的空間分隔成單個(gè)通道的通道分配器,單個(gè)通道的寬度稍大于物體的直徑,以便通道內(nèi)的物體被陸續(xù)單獨(dú)地運(yùn)輸。
這種分配裝置用于飲料瓶工廠的灌裝設(shè)備和包裝站之間。來自灌裝設(shè)備的飲料瓶首先聚集在緩沖件處。緩沖件包括由數(shù)條平行平躺的輸送帶所形成的區(qū)域,其代表了運(yùn)輸裝置的變寬部分。瓶子通過堆積壓力從緩沖件處運(yùn)輸?shù)椒峙溲b置。瓶子分配到各自的通道是必須的,因?yàn)橹挥型ㄟ^這種方式,來自包裝站的瓶子才可被接收并隨后裝配到盒子或其它包裝件中,其中每一盒子具有特定數(shù)量的瓶子。
分配裝置的問題是瓶子可能相互楔入或者形成搭橋,并隨后不再被運(yùn)輸裝置所輸送。
EP-1038808公開了一種分配裝置,其中隨機(jī)的瓶子被分配到四個(gè)通道。三個(gè)分配器設(shè)置在兩個(gè)護(hù)欄之間,中間的一個(gè)更向前突出一些。該分配器的前端被制造成可旋轉(zhuǎn)的擋板,并通過一馬達(dá)來移動(dòng)。傳感器用于檢測物體的堵塞并且當(dāng)發(fā)生堵塞時(shí),擋板通過馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。
相似的分配器裝置還公開于DE-C2-3926735中,其中瓶子被分配到八個(gè)并排設(shè)置的平行通道中。分配器的前端交錯(cuò)設(shè)置并且中間的分配器更向前突出一些。為了方便瓶子進(jìn)入通道,分配器可橫向于運(yùn)輸設(shè)備移動(dòng)。
塑料(PET)瓶子,由于具有彈性以及塑料的較高摩擦系數(shù),具有特別顯著地彼此楔入的趨勢并因此導(dǎo)致堵塞。
構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的目的是制造一種將隨機(jī)的物體流分配到單個(gè)通道的裝置,其可在很大程度上阻止這種也在塑料瓶子上出現(xiàn)的堵塞。
根據(jù)本發(fā)明,其目的是通過在運(yùn)輸方向上和/或橫向于運(yùn)輸方向上往復(fù)移動(dòng)分配器來實(shí)現(xiàn)的。
分配器通常被固定到設(shè)置于運(yùn)輸裝置上的公共框架。分配器可以是由從框架懸吊的單根長桿所組成的平板或?qū)к墸员闼鼈円暂^小間距位于運(yùn)輸裝置之上。通常,該分配器沿與運(yùn)輸方向相平行的方向運(yùn)轉(zhuǎn)。但是,它們也可以一角度運(yùn)轉(zhuǎn)。直徑為幾厘米的輥?zhàn)友刂峙淦鞯纳嫌蝹?cè)延伸。
通常,運(yùn)輸速度設(shè)定為使物體聚集在通道分配器的前端。這可通過使運(yùn)輸裝置以比隨后的包裝站處理物體更快的速度送進(jìn)物體而實(shí)現(xiàn)。從而物體遭受堆積壓力。堆積壓力的結(jié)果是圓形物體相應(yīng)地排列其本身以符合二維六邊形閉合包裝件。
為了使物體能將其本身分配至單個(gè)通道,導(dǎo)軌之間的橫向間距必須在分配器的前端稍微變大。這種增大開始在大約分配器前端的一段距離,該距離大約與物體的直徑相一致。
如果存在幾個(gè)分配器,則中間分配器突向運(yùn)輸方向并且分配器的前端部橫向地設(shè)置,由此該前端部偏移而與后端部交錯(cuò)。護(hù)欄之間的間距增加是根據(jù)這種交錯(cuò)逐步發(fā)展的。當(dāng)物體從六邊形球形包裝件穿出而進(jìn)入單個(gè)通道時(shí),臺(tái)階的高度將導(dǎo)致在每一情形下物體均需要額外的空間,分配器的厚度也必須考慮。因此,臺(tái)階的高度相應(yīng)地為物體直徑的大約10至30%。優(yōu)選地,護(hù)欄之間的距離不在兩個(gè)直角處變寬,但在凹形方式中,其在圓周的1/8至1/4圓弧處變寬。于是,護(hù)欄首先向外彎曲10至30%的角度,隨后其繼續(xù)圓周的圓弧部分直到再次平行于運(yùn)輸方向。
分配器優(yōu)選地沿運(yùn)輸方向并且同時(shí)沿橫向于運(yùn)輸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如果幾個(gè)分配器安裝在同一框架上。時(shí)宜地是該框架被容納并繞后部的,下游側(cè)的端部支點(diǎn)而可旋轉(zhuǎn)。一長臂從框架處延伸出來并面向運(yùn)輸方向,長臂的前部及上游側(cè)端部通過凸輪裝置沿運(yùn)輸方向以及橫向于運(yùn)輸方向移動(dòng)。框架下游側(cè)端部的外罩這樣形成,以便框架沿運(yùn)輸方向移動(dòng)一較小距離例如15mm是可能的。
優(yōu)選地,凸輪裝置由具有三個(gè)或四個(gè)齒的星形輪組成,齒的端部像馬耳他(Maltese)十字形一樣連接成一曲線。該凸輪盤由一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。長臂上游側(cè)端部的輥?zhàn)右揽吭谕馆啽P上并且可以例如通過彈簧裝置而向凸輪施加預(yù)應(yīng)力。在凸輪盤直徑的約1/3至1/4距離處連接有一偏心螺栓,其向一延長的切口突出。當(dāng)凸輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),長臂將因此沿橫向于運(yùn)輸方向往復(fù)旋轉(zhuǎn)。由于輥?zhàn)游挥谙鄬τ谕馆啽P的圓周邊,長臂并且因此分配器將相應(yīng)于凸輪盤的齒數(shù)而同時(shí)沿運(yùn)輸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。于是,如果凸輪具有四個(gè)齒,橫向于運(yùn)輸方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將被沿運(yùn)輸方向的四個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)覆蓋。凸輪盤的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為約0.5至4轉(zhuǎn)/秒。
優(yōu)選地,物體以盡可能低的堆積壓力固定到通道分配器上。這可通過將一固定的推桿平板設(shè)置在通道分配器前端一較短距離的運(yùn)輸裝置上來實(shí)現(xiàn),以便輸送帶移動(dòng)并穿過推桿平板并且物體通過堆積壓力推動(dòng)而跨過推桿平板。結(jié)果,摩擦力作用于堆積壓力,從而可減小該摩擦力。另一種可能性是將運(yùn)輸裝置從通道分配器處分離,并讓其后的運(yùn)輸裝置更緩慢地運(yùn)行。最后,通過使導(dǎo)軌變得窄一些也可達(dá)到降低物體運(yùn)動(dòng)速度的可能性。
在一優(yōu)選方案中,堵塞的發(fā)生可通過CCD照相機(jī)或遮光板或在單個(gè)通道內(nèi)比較運(yùn)輸速度而記錄物體的運(yùn)動(dòng)來建立。護(hù)欄設(shè)置成沿橫向于運(yùn)輸方向而可移動(dòng),以便其間距可增加。如果發(fā)生堵塞,護(hù)欄可被短暫地移開,楔入的瓶子被清除或者所形成的搭橋被破壞。
所有的導(dǎo)軌排列優(yōu)選地被分為三個(gè)導(dǎo)軌,第一導(dǎo)軌從先前的位置處延伸出來,直到其延伸的距離稍大于通道分配器前端的運(yùn)輸裝置的寬度時(shí)為止。第二導(dǎo)軌,也稱格式化導(dǎo)軌,將其連接在此。為了迫使圓柱形物體變?yōu)橛行虻?,六邊形排列,?dǎo)軌之間的自由距離在格式化導(dǎo)軌的區(qū)域內(nèi)變窄了。當(dāng)圓柱形物體運(yùn)行到通道分配器時(shí),為了減小堆積壓力并滿足圓柱形物體所要求的較大間距,在位于通道分配器的端部之前的某一點(diǎn)處,第二導(dǎo)軌之間的間距增加了相應(yīng)于物體直徑的距離。導(dǎo)軌之間的這種距離增加優(yōu)選地是分階段的。這被證明是一種有效的避免物體在通道分配器之前發(fā)生堵塞的方法。由于仍在通道分配器內(nèi)運(yùn)行的物體有橫向間距增加的需要,同樣的,也是逐步增加,如果需要,與其連接的第三導(dǎo)軌將變寬。優(yōu)選地,第三導(dǎo)軌設(shè)計(jì)成繞位于后端部的支點(diǎn)可旋轉(zhuǎn),以便其可在前端部被打開以清除堵塞。第二導(dǎo)軌可同樣地被制造為可移動(dòng),例如通過類似于通道分配器的凸輪裝置,以相同的方向運(yùn)動(dòng)也是可能的。其振幅例如為10至15mm并且其頻率約為0.5至4Hz。
本發(fā)明的實(shí)施例通過附圖的幫助解釋如下,其中,附圖為
圖1是一頂視圖,其示出了用于將隨機(jī)的飲料瓶分配到多個(gè)通道的裝置;圖2是類似于圖1的頂視圖,其還示出了用于通道分配器的驅(qū)動(dòng)裝置;圖3是圖1所示裝置的側(cè)視圖;圖4顯示的是帶有凹槽形軌道的凸輪盤。
用于將飲料瓶10的隨機(jī)流分配橫過多個(gè)通道11-16的設(shè)備具有運(yùn)輸裝置20,通道分配器30和用于通道分配器30的驅(qū)動(dòng)裝置40。
運(yùn)輸裝置20由數(shù)條輸送帶22組成,該輸送帶可以是鏈節(jié)運(yùn)輸機(jī),其以盡可能小的彼此間距而設(shè)置并具有相同的高度,以便其形成實(shí)際上連續(xù)的運(yùn)輸表面,從而飲料瓶10可位于其上。同時(shí),輸送帶22也構(gòu)成了一運(yùn)輸表面,在該表面上多個(gè)飲料瓶10可并排地位于其上,在所示實(shí)施例中為六個(gè)飲料瓶10。在圖1中,運(yùn)輸方向以箭頭表示。運(yùn)輸裝置20具有第一導(dǎo)軌24,其非常穩(wěn)定,由于瓶子10在堆積壓力下被運(yùn)輸,也即輸送帶22比瓶子10運(yùn)轉(zhuǎn)的要快,以便瓶子可實(shí)際上被運(yùn)輸并被接納在例如在后的包裝站處。第一導(dǎo)軌24從先前的位置,例如灌裝位置處延伸到通道分配器30前約0.5至1m的距離處,該灌裝位置在圖中未顯示,第一導(dǎo)軌24具有遠(yuǎn)離該點(diǎn)的統(tǒng)一距離。第二導(dǎo)軌26與第一導(dǎo)軌24相連接。第二導(dǎo)軌26大致延伸到通道分配器30。第二導(dǎo)軌26的截面是這樣的,即它們之間的距離在中部減小,如此,從上部看時(shí),運(yùn)輸軌道是中部變細(xì)的。第二導(dǎo)軌30的內(nèi)側(cè)在其端部具有面對通道分配器30的臺(tái)階28,29。第一臺(tái)階28具有的高度約為瓶子10直徑的30%,而第二臺(tái)階具有的高度僅約為其10%。第三導(dǎo)軌36,大約延伸到通道分配器30的下側(cè)端,在其前部區(qū)域中還具有與第二導(dǎo)軌26相連接的臺(tái)階38。
通道分配器30具有一個(gè)框架32,其設(shè)置在運(yùn)輸軌道上,平板34從運(yùn)輸軌道處懸吊下來而作為分配器??蚣?2以足夠的間距設(shè)置在運(yùn)輸軌道上,以便瓶子10可在其下部輸送,平板34正好延伸至運(yùn)輸表面上(見圖3)。在所示的實(shí)施例中,設(shè)置有五個(gè)平板34。這些平板與第三導(dǎo)軌36一起形成了六個(gè)通道11-16。中間平板34突向運(yùn)輸方向最遠(yuǎn)。兩個(gè)毗連的平板34反向設(shè)置,其間距約為1.5至2倍瓶子直徑,而最外側(cè)的兩個(gè)平板34反向設(shè)置,其分開的距離為1.5至2倍瓶子直徑。如果平板34的前端部連在一起,將形成V形。多個(gè)具有垂直軸的小輥?zhàn)?5沿平板34的上游側(cè)緣設(shè)置(見圖3)。
貫穿臺(tái)階28,29和38,運(yùn)輸軌道在平板34的前端部所處的區(qū)域內(nèi)變寬了。這種變寬是必要的,由于瓶子10設(shè)置在第二導(dǎo)軌26之間的直徑減小區(qū)域內(nèi),該直徑減小區(qū)域與二維六邊形閉合包裝件相對應(yīng),因此具有直徑d的六列瓶子占據(jù)的運(yùn)輸軌道的寬度為d+d×5×cos30°≈5.33×d。然而,分配到通道內(nèi),六列瓶子占據(jù)的運(yùn)輸軌道的寬度為6×d+平板34的寬度。
從圖1可看出,臺(tái)階28,29和38不是矩形的,但是第二和第三導(dǎo)軌26的內(nèi)側(cè)首先在帶凹槽的圓弧內(nèi)變寬了約30至45°的角,其曲率半徑與瓶子的表面大約一致。
第一臺(tái)階28與向前突出最遠(yuǎn)的中間平板34的前端點(diǎn)的距離大約與瓶子的直徑相一致,而最后的臺(tái)階38位于最遠(yuǎn)的反向設(shè)置的、最外側(cè)平板34的前端部約半個(gè)瓶子直徑。
第三導(dǎo)軌36通過氣壓缸52在其后端部圍繞支點(diǎn)50可旋轉(zhuǎn),以便它們在其前端部能同時(shí)打開約10mm。瓶子10穿過每一個(gè)通道,并通過傳感器54計(jì)數(shù)。如果每一通道11-16內(nèi)存在差異,或者沒有瓶子被計(jì)數(shù),這表明在通道30的前端發(fā)生了堵塞。隨后將產(chǎn)生一控制信號(hào),其通過氣壓缸52攜帶第三導(dǎo)軌36的短暫開啟和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)。
在圖2所示的實(shí)施例中,兩個(gè)第二導(dǎo)軌26之一被分隔開,并且上游側(cè)部分78可通過氣缸82而繞設(shè)置在上游側(cè)的支點(diǎn)80旋轉(zhuǎn)。從而兩個(gè)第二導(dǎo)軌26之間的距離可被改變,并且如果需要,氣缸單元10的格式化可被改正。
在圖2所示的實(shí)施例中,推桿平板46沿第二導(dǎo)軌26設(shè)置有大約其一半長度。該推桿平板46直接位于輸送帶22之上,以便飲料瓶10在其后面的飲料瓶10的壓力下被推動(dòng)而超過滑動(dòng)板46。站立在推桿平板46上的飲料瓶10的摩擦力作用于其后面的瓶子10所施加的壓力,以便在推桿平板46之后的堆積壓力減小了。
框架32由橫梁60支撐。在上游側(cè),橫梁60從框架32處突出約半米,并且該端部滑動(dòng)設(shè)置在固定于該裝置的支架61上(見圖3)。在下游側(cè),橫梁60大致終止于框架32和平板34的地方,在這里,橫梁通過銷釘可旋轉(zhuǎn)的容納在一支架的橢圓孔62內(nèi),同時(shí)其可沿運(yùn)輸方向移動(dòng)幾厘米。橫梁60由一彈簧56沿運(yùn)輸方向加載,而通道分配器30固定在該彈簧處。在橫梁60的上游側(cè)端部,作為驅(qū)動(dòng)裝置的凸輪裝置40沿運(yùn)輸方向以及橫向于運(yùn)輸方向往復(fù)移動(dòng)橫梁60的端部。凸輪裝置40,和凸輪盤一樣,具有由四個(gè)凹形的切口部分所形成的星形輪66,它們均勻分布在圓盤的周圍邊。星形輪66被可旋轉(zhuǎn)的容納,并在其半徑的約1/3至1/4處具有一偏心螺栓68,其與橫梁60的切口70相接合。橫梁60在上游側(cè)端還支撐有一輥?zhàn)?2,其通過彈簧56的壓力彈性地?cái)D壓在星形輪66的圓周邊。星形輪66由電動(dòng)機(jī)58驅(qū)動(dòng)。星形輪66的旋轉(zhuǎn),首先通過偏心螺栓68而引起橫梁60沿橫向于運(yùn)輸方向呈鐘擺運(yùn)動(dòng),其次,由于輥?zhàn)?2在彈簧56的壓力下跟隨星形輪66的圓周邊,引起橫梁60沿運(yùn)輸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這兩種運(yùn)動(dòng)的振幅都為幾厘米。其振幅可根據(jù)橫梁60的長度與平板34的長度之比被減小,以便平板34的前端部執(zhí)行僅約8mm的運(yùn)動(dòng)振幅。從圖3可看出,星形輪66設(shè)置在橫梁60之下,因此其支撐橫梁60的端部。
在圖4所示的實(shí)施例中,星形輪66被具有凹槽形軌道76的圓盤74所代替,凹槽形軌道76大致根據(jù)星形輪66的圓周邊運(yùn)行,以便橫梁60的端部執(zhí)行同樣的轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng),并且因此通道分配器30和平板34的前端部也執(zhí)行同樣的軌道運(yùn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)。在圖4中,由于輥?zhàn)?2以被收縮的方式在凹槽形軌道76內(nèi)被引導(dǎo),因此彈簧56被免除了。
星形輪66也可具有三個(gè)或其它數(shù)量的凹槽,對于每一橫向于運(yùn)輸方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來說,在每一情形下,橫梁60的端部都具有與其相應(yīng)的沿運(yùn)輸方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)量。星形輪66和圓盤74各自的旋轉(zhuǎn)速度為約0.5至4轉(zhuǎn)/秒。
通常,通道分配器30的振動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)足以有效地防止瓶子10的相互楔入或者形成搭橋。大體上,通道分配器30前端的堆積壓力應(yīng)盡可能的小。這是通過附加一推桿平板46來達(dá)到的(見圖2)。通道分配器30前端的堆積壓力也可以通過將瓶子10轉(zhuǎn)移至通道分配器30前端的慢速運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)輸設(shè)備上而被減小。
臺(tái)階28,29和38是在例外情況下用于防止楔入及形成搭橋的額外裝置。每當(dāng)瓶子10沿臺(tái)階28,29,38滑動(dòng)時(shí),將導(dǎo)致鄰近的瓶子10振動(dòng),藉此,任何楔入可被消除。在這里,凹槽形式的臺(tái)階被證明是特別有價(jià)值的,由于瓶子10跨過該臺(tái)階后,將碰到凹槽的整個(gè)圓弧,從而沖擊被分配到較大的表面上,并且所包括的瓶子10本身的變形將較小,但卻給其臨近的瓶子以相對較強(qiáng)的搖晃。
如果,盡管有這兩種方法,楔入或者形成搭橋仍然發(fā)生,通過短暫地再次開啟和關(guān)閉第三導(dǎo)軌36的前端部可最終消除楔入或者破壞所形成的搭橋。
附圖標(biāo)記10 飲料瓶74圓盤11-16 通道 76槽形軌道20 運(yùn)輸裝置 7826的部分22 輸送帶80支點(diǎn)24 第一導(dǎo)軌 82氣缸26 第二導(dǎo)軌28,29 臺(tái)階30 通道分配器32 框架34 平板,分配器35 輥?zhàn)?6 第三導(dǎo)軌38 臺(tái)階40 凸輪裝置46 推桿平板50 支點(diǎn)52 氣壓缸54 傳感器56 彈簧58 電動(dòng)機(jī)60 橫梁61 支架62 橢圓孔66 星形輪68 偏心螺栓70 切口72 輥?zhàn)?br>
權(quán)利要求
1.用于將物體(10)的隨機(jī)流分配到多個(gè)通道(11至16)的裝置,其中,物體(10)被陸續(xù)單獨(dú)地運(yùn)輸,該裝置包括用于物體(10)的運(yùn)輸裝置(20),其具有一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)輸送帶(22)和側(cè)導(dǎo)軌(24),以及通道分配器(30),其具有至少一個(gè)分開運(yùn)輸物體(10)的流的分配器(34),該分配器(34)是可運(yùn)動(dòng)的,其特征在于具有一驅(qū)動(dòng)通道分配器(30)的裝置(40),以便至少一個(gè)分配器(34)在運(yùn)輸方向和/或橫向于運(yùn)輸方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于通道分配器(30)具有一框架(32),其中多個(gè)分配器(34)固定到該框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于中間分配器(34)突向運(yùn)輸方向并且側(cè)邊分配器(34)設(shè)置成向后交錯(cuò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于側(cè)導(dǎo)軌(26,36)之間的間距沿運(yùn)輸方向逐漸增加,該增加開始于大致相當(dāng)于最前的分配器(34)的端部之前約一物體(10)的直徑的地方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于臺(tái)階(28,29,38)以凹槽形方式而呈圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于導(dǎo)軌被分隔并且在通道分配器(30)的區(qū)域中的導(dǎo)軌部分(36)可向外移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將無序物體(10)流分配到多個(gè)通道(11-16)的設(shè)備,其中物體(10)以連續(xù)的方式被單個(gè)地運(yùn)輸。該設(shè)備包括一用于物體(10)的運(yùn)輸裝置(20),其包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)輸送帶(22)和橫向擋板(24),除此之外還包括一通道分配器(30),其包括至少一個(gè)分配運(yùn)輸物體(10)流的分配裝置(34)。該分配裝置(34)可被移動(dòng)。該設(shè)備還包括一驅(qū)動(dòng)通道分配器(30)的裝置(40),以便至少一個(gè)分配裝置(34)沿運(yùn)輸方向和/或橫向于運(yùn)輸方向執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通道分配器(30)可設(shè)置有一框架(32),其中多個(gè)分配裝置(34)被固定到該框架。中心分配裝置(34)可突向運(yùn)輸方向而橫向分配裝置(34)可以交錯(cuò)方式被重排。
文檔編號(hào)B65G47/08GK1681726SQ03821562
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月12日
發(fā)明者B·霍伊夫特, G·克里斯坦德特 申請人:霍伊夫特系統(tǒng)技術(shù)有限公司