устройство для распределения неупорядоченного потока цилиндрических предметов, например бутылок для напитков, на несколько проходов

Формула изобретения

1. Устройство для распределения неупорядоченного потока предметов (10) на несколько проходов (11-16), в которых предметы (10) транспортируются по отдельности, следуя один за другим, при помощи транспортного устройства (20) для предметов (10), которое включает в себя одну или несколько приводимых в действие конвейерных лент (22) и боковые ограждения (24), с делителем (30) на проходы, который содержит несколько подвижных делительных устройств (34), которые разделяют поток транспортируемых предметов (10), и с устройством (40) для привода делителя (30) на проходы, посредством которого делительные устройства (34) являются подвижными поперечно к направлению транспортировки, отличающееся тем, что делитель (30) на проходы имеет раму (32), на которой закреплены делительные устройства (34), и делительные устройства (34) выполняют одновременно возвратно-поступательные движения в направлении транспортировки и поперечно ему, причем рама (32) делителя (30) на проходы на нижнем по потоку конце установлена с возможностью вращения вокруг центра вращения, и причем эта установка в опорах нижнего по потоку конца рамы выполнена таким образом, что возможен сдвиг рамы (32) в направлении транспортировки на короткий отрезок.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что среднее делительное устройство (34) выдается вперед против направления транспортировки, и боковые делительные устройства (34) отодвинуты назад, располагаясь уступами.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что расстояние между боковыми ограждениями (26, 36) увеличено ступенчато в направлении транспортировки, причем увеличение начинается на том месте, которое соответствует приблизительно диаметру предмета (10) перед вершиной среднего делительного устройства (34).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что боковые ограждения (26, 36) на внутренних сторонах, обращенных к делителю (3) на проходы, имеют уступы (28, 29, 38), которые закруглены подобно полой горловине.

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что ограждение разделено на части, и часть (36) ограждения, которая находится в области делителя (30) на проходы, может перемещаться наружу.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что ограждение разделено на части, и часть (36) ограждения, которая находится в области делителя (30) на проходы, может перемещаться наружу.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что ограждение разделено на части, и часть (36) ограждения, которая находится в области делителя (30) на проходы, может перемещаться наружу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается устройства для распределения неупорядоченного потока цилиндрических предметов, в частности бутылок для напитков, на несколько проходов, в которых эти предметы транспортируются по отдельности, следуя один за другим. Устройство включает в себя транспортное устройство для предметов, причем транспортное устройство имеет одну или несколько приводимых в действие конвейерных лент и боковые ограждения. Конвейерные ленты расположены, в общем, проходя параллельно на небольшом расстоянии друг от друга, так что они образуют почти сплошную транспортную поверхность, и предметы могут скользить с одной конвейерной ленты на другую. Далее, устройство содержит делитель на проходы, который имеет несколько делительных устройств, которые делят пространство между обоими боковыми ограждениями на отдельные проходы, ширина которых незначительно больше диаметра предметов, так что предметы транспортируются в проходах по отдельности, следуя один за другим. Делитель на проходы связан с приводом, вследствие чего делительные устройства являются подвижными поперек направления транспортировки.

Такие распределительные устройства используются в установках для разлива напитков между разливочным устройством и упаковочным участком. При этом поступающие от разливочного устройства бутылки для напитков собираются сначала в накопителе. Накопитель состоит из области, образованной несколькими рядом расположенными конвейерными лентами, который представляет собой расширение в транспортном устройстве. Из этого накопителя бутылки транспортируются скоростным напором к распределительному устройству. Распределение бутылок на отдельные проходы необходимо, так как бутылки только таким образом могут приниматься упаковочным участком и затем могут помещаться в ящики или прочие упаковки с определенным количеством бутылок в каждой упаковке.

Для распределительных устройств проблема состоит в том, что бутылки могут заклиниваться или образуют мостики и затем не подхватываются транспортным устройством.

Из US 4173276 известно распределительное устройство, при котором делительные устройства установлены на его нижнем по потоку конце и укреплены на его верхнем по потоку конце в обойме, которая протянута над транспортным устройством и с помощью привода может двигаться поперечно к транспортному устройству возвратно-поступательно.

Из EP 1038808 известно распределительное устройство, при котором неупорядоченный поток бутылок распределяется на четыре прохода. Для этого между обоими боковыми ограждениями расположены три делительных устройства, причем среднее выступает несколько дальше. При этом передние концы делительных устройств выполнены как поворотные заслонки, которые приводятся в движение мотором. Посредством датчиков обнаруживается наличие заклинивания предметов и при возникновении заклинивания заслонки отклоняются мотором.

Из DE-C2-3926735 известно похожее распределительное устройство, причем бутылки распределяются на восемь расположенных рядом параллельных проходов. При этом передние концы делительных устройств расположены со ступенчатыми интервалами, и среднее делительное устройство выступает наиболее далеко. Чтобы облегчать поступление бутылок в проходы, делительные устройства подвижны поперечно к транспортному направлению.

Пластмассовые (PET) бутылки за счет их гибкости и более высокого коэффициента трения пластмассы особенно сильно склонны к тому, чтобы взаимно заклиниваться и вызывать вследствие этого блокировку.

В основе изобретения лежит задача - создать устройство для распределения неупорядоченного потока предметов на отдельные проходы, которое в значительной мере предотвращает возникновение таких блокировок также и для бутылок из пластмассы.

Согласно изобретению эта задача решается посредством того, что делитель на проходы имеет раму, на которой укреплены делительные устройства, и что делительные устройства одновременно выполняют возвратно-поступательные движения в направлении транспортировки и поперечно к нему.

Делительные устройства укреплены на общей раме, которая расположена над транспортным устройством. Делительные устройства могут быть пластинами или быть ограждениями, составленными из отдельных стержней, которые подвешены на раме так, что они находятся на незначительном расстоянии над транспортным устройством. При этом, в общем, делительные устройства проходят параллельно к направлению транспортировки. Они могут, тем не менее, проходить также под углом к нему. Вдоль кромок делительных устройств, направленных по потоку, проходят ролики диаметром в несколько миллиметров.

Скорость транспортировки устанавливается, в общем, таким образом, что предметы накапливаются перед делителем на проходы. Этого достигают посредством того, что транспортное устройство подвозит предметы более быстро, чем они обрабатываются на следующих упаковочных участках. Предметы находятся вследствие этого при скоростном напоре. При этом вследствие скоростного напора круглые предметы располагаются соответственно двухмерной гексагональной упаковке шара.

Чтобы предметы могли распределяться на отдельные проходы, боковое расстояние до ограждения должно несколько увеличиваться перед делительными устройствами. Это увеличение начинается перед делительным устройством с расстояния, приблизительно соответствующего диаметру предметов.

Предпочтительно среднее делительное устройство выступает вперед против направления транспортировки, и передние концы расположенных по бокам от него делительных устройств смещены уступами назад. Увеличение расстояния до боковых ограждений выполнено соответственно этому ступенчатому расположению также ступенчато. При этом высота ступеней получается каждый раз из дополнительной занимаемой площади предметов, когда они входят из гексагональной шаровой упаковки в отдельные проходы, причем нужно учитывать также толщину делительных устройств. Поэтому высота ступеней соответствует от примерно 10 до 30% диаметра предметов. При этом предпочтительно расширение расстояния до боковых ограждений имеет место не в виде двух прямых углов, а подобно полым горловинам с дугой окружности от одной восьмой до четверти. Боковое ограждение отклоняется сначала под углом от 10 до 30% наружу и затем проходит по дугообразному участку до тех пор, пока снова не будет проходить параллельно направлению транспортировки.

Делительные устройства одновременно будут двигаться возвратно-поступательно в направлении транспортировки и поперечно к направлению транспортировки. Делительные устройства смонтированы на общей раме. Эта рама сообразно цели установлена в подшипниках вокруг с возможностью вращения центра вращения в заднем, т.е. нижнем по потоку, конце. От рамы против направления транспортировки проходит кронштейн, и передний, вверх по потоку, конец кронштейна двигается посредством кулачкового механизма в направлении транспортировки и поперечно к нему. Установка в опорах нижнего по потоку конца рамы выполнена таким образом, что возможен сдвиг рамы в направлении транспортировки на короткий отрезок, например 15 мм.

Кулачковый механизм состоит предпочтительно из колеса-звездочки с тремя или четырьмя зубцами, причем вершины зубцов связаны, подобно мальтийскому кресту, дугообразной линией. Этот дисковый кулачок приводится в действие двигателем. Ролик на верхнем по потоку конце кронштейна прилегает в дисковому кулачку и может быть предварительно прижат к дисковому кулачку, например, посредством пружины. На интервале от примерно 1/3 до 1/4 диаметра дискового кулачка установлен штифт эксцентрика, который возвышается в продольную щель кронштейна. При вращении дискового кулачка кронштейн станет вследствие этого отклоняться возвратно-поступательно поперечно направлению транспортировки. Вследствие того что ролик прилегает к периметру дискового кулачка, кронштейн и вместе с ним делительные устройства станут одновременно двигаться возвратно-поступательно в направлении транспортировки, а именно так часто, как это соответствует количеству зубцов дискового кулачка. Если, таким образом, дисковый кулачок имеет четыре зубца, то возвратно-поступательные движения поперечно к направлению транспортировки будут в четыре раза чаще возвратно-поступательных движений в направлении транспортировки. Дисковый кулачок вращается со скоростью от 0,5 до 4 об/с.

Предпочтительно предметы подводятся к делителю на проходы с возможно более незначительным скоростным напором. Это может быть достигнуто за счет того, что на небольшом расстоянии перед делителем на проходы на транспортном устройстве располагается стационарный притормаживающий лист, так что конвейерные ленты продвигаются под притормаживающим листом, а предметы проталкиваются скоростным напором над притормаживающим листом. Возникающее при этом трение противодействует скоростному напору и вследствие этого снижает его. Другая возможность состоит в том, чтобы перед делителем на проходы отделять транспортное устройство и позволять следующему транспортному устройству перемещаться медленнее. Наконец, существует также еще возможность тормозить перемещение предметов посредством того, что ограждения ставятся несколько теснее.

В предпочтительной форме изготовления устанавливается возникновение блокировки, в то время как перемещение предметов фиксируется посредством ПЗС-камер, или посредством фоторелейных счетчиков, или сравнением скорости транспортировки в пределах отдельных проходов. При этом боковые ограждения расположены с возможностью их перемещения поперечно к транспортному направлению, так что расстояние между ними может увеличиваться. Если возникает блокировка, то боковые ограждения кратковременно отодвигаются друг от друга, вследствие чего устраняется заклинивание бутылок или разрушается образовавшийся мост.

Вся конструкция ограждений разделена предпочтительно на три ограждения, причем первое ограждение проходит от предшествующего участка до промежутка, который является несколько большим, чем ширина транспортного устройства, перед делителем на проходы. Затем присоединяется второе ограждение, которое обозначается также как форматирующее ограждение. Свободное расстояние между ограждениями суживается в области форматирующего ограждения, чтобы заставлять цилиндрические предметы сдвигаться в упорядоченную, гексагональную упаковку. Для снижения скоростного напора и чтобы соответствовать большей занимаемой площади, которую имеют цилиндрические предметы, когда они поступают в делитель на проходы, расстояние между вторыми ограждениями увеличивается приблизительно в том месте, которое лежит перед вершиной делителя на проходы на расстоянии, соответствующем одному диаметру предмета. При этом это увеличение расстояния между ограждениями происходит предпочтительно ступенчато. Это оказалось действенным мероприятием для предотвращения блокировок предметов перед делителем на проходы. Последующие за этими третьи ограждения также ступенчато расширяются, если это необходимо из-за повышенной потребности в площади по бокам для еще поступающих в делитель на проходы предметов. При этом третьи ограждения выполнены предпочтительно поворотными вокруг расположенного в заднем конце центра вращения, так что они могут раскрываться спереди для снятия блокировок. Вторые ограждения также могут быть выполнены подвижными, например, посредством похожего кулачкового механизма; как у делителя на проходы, причем движение может иметь такие же направления. Амплитуда составляет, например, от 10 до 15 мм и частота - от примерно 0,5 до 4 Гц.

Пример выполнения изобретения разъясняется в последующем с привлечением чертежей. Они показывают:

Фиг.1 - вид сверху устройства для распределения неупорядоченного потока бутылок для напитков на несколько проходов;

Фиг.2 - вид сверху, подобно фиг.1, причем представлен также привод для делителя на проходы;

Фиг.3 - вид сбоку устройства по фиг.1, и

Фиг.4 - дисковый кулачок с зубчатым полотном.

Устройство для распределения неупорядоченного потока бутылок 10 для напитков на несколько проходов 11-16 включает в себя транспортное устройство 20, делитель 30 на проходы и привод 40 для делителя 30 на проходы.

Транспортное устройство 20 составляется из нескольких конвейерных лент 22, в отношении которых речь может идти о цепных транспортерах, которые расположены с возможно более незначительным интервалом рядом и на одной высоте, так что они образуют практически связную транспортную поверхность, на которой стоят бутылки 10 для напитков. Вместе конвейерные ленты 22 дают в итоге транспортную поверхность, на которой несколько бутылок 10 для напитков могут стоять рядом, в представленном примере изготовления примерно шесть бутылок 10 для напитков. Направление транспортировки показано стрелкой на фиг.1. Транспортное устройство 20 имеет первые, боковые ограждения 24, которые крайне стабильны, так как бутылки 10 транспортируются при скоростном напоре, это значит - конвейерные ленты 22 движутся более быстро, чем бутылки 10 на самом деле могут транспортироваться и, например, приниматься следующим упаковочным устройством. Первые ограждения 24 проходят от предшествующего устройства, например участка для заполнения бутылок, который не представлен на чертеже, до места на расстоянии от примерно 0,5 до 1 м перед делителем 30 на проходы, причем расстояния между первыми ограждениями 24 имеют до тех пор приблизительно одинаковую форму. К первым ограждениям 24 присоединяются вторые ограждения 26. Вторые ограждения 26 проходят почти до делителя 30 на проходы. Вторые ограждения 26 профилированы так, что расстояние между ними сокращается в центре, так что, если смотреть сверху, транспортное полотно имеет сужение. На обращенных к делителю 30 на проходы концах внутренние стороны вторых ограждений 26 имеют уступы 28, 29. Первый уступ 28 имеет высоту, равную примерно 30% диаметра бутылки 10, в то время как второй уступ имеет высоту только лишь примерно 10%. Ко вторым ограждениям 26 присоединяются третьи ограждения 36, которые проходят приблизительно до нижнего по потоку конца делителя 30 на проходы и имеют в их передней области следующие уступы 38.

Делитель 30 на проходы имеет расположенную над транспортным полотном раму 32, вниз от которой подвешены пластины 34 в качестве делительных устройств. Рама 32 расположена на достаточном расстоянии над транспортным полотном, так что бутылки 10 могут транспортироваться под ней насквозь, а пластины 34 проходят едва не до транспортной поверхности (фиг.3). В представленном примере выполнения предусмотрено пять пластин 34. Они образуют вместе с третьими ограждениями 36 шесть проходов 11-16. Средняя пластина 34 выступает наиболее далеко против направления транспортировки. Обе следующие от нее пластины 34 отодвинуты на примерно 1,5-2 диаметра бутылки, и обе крайних пластины 34 отодвинуты еще на 1,5-2 диаметра бутылки. Таким образом, если связывают передние концы пластин 34, то при этом получается буква V. Множество маленьких роликов 35 с вертикальной осью расположено вдоль расположенных вверх по потоку кромок пластин 34 (фиг.3).

Уступами 28, 29 и 38 транспортное полотно расширяется в области, в которой лежат передние концы пластин 34. Это расширение необходимо, так как бутылки 10 расположены в суженной области между вторыми ограждениями 26 соответственно двухмерной гексагональной наиболее плотной упаковке шара, так что шесть рядов бутылок с диаметром d требуют ширины транспортного полотна, равной d+d×5×cos30° 5,33×d. Разделенные по проходам шесть рядов бутылок 10 требуют, однако, ширины транспортного полотна, равной 6×d + ширина пластин 34.

Как можно видеть на фиг.1, уступы 28, 29 и 38 не прямоугольны, а внутренние стороны второго и третьего ограждений 26 сначала расширяются под углом от примерно 30 до 45° с подобным полой горловине изгибом с радиусом кривизны, приблизительно соответствующим таковому поверхности бутылки.

Первый уступ 28 находится на расстоянии, которое соответствует приблизительно диаметру бутылки, перед вершиной наиболее далеко выступающей средней пластины 34 а последний уступ 38 находится примерно в одном полудиаметре бутылки перед отодвинутыми, самыми внешними пластинами 34.

Третьи ограждения 36 являются отклоняемыми вокруг центра вращения 50 в их заднем конце посредством пневматических цилиндров 52, так что они раскрываются на их переднем конце, вместе, на примерно 10 мм. Посредством датчиков 54 считаются проходящие бутылки 10 в каждом проходе. Если при этом получаются различия в пределах отдельных проходов 11-16 или бутылки не считаются, то это - указание на то, что перед делителем 30 на проходы возникла блокировка. Тогда производится управляющий сигнал, который осуществляет короткое движение раскрытия-закрытия третьих ограждений 36 посредством пневматических цилиндров 52.

В показанном на фиг.2 примере изготовления одно из обоих вторых ограждений 26 разделено и верхняя по потоку часть 78 может отклоняться вокруг центра вращения 80, расположенного вверх по потоку, посредством цилиндра 82. Вследствие этого может изменяться раствор между обоими вторыми ограждениями 26 и в данном случае корригироваться форматирование цилиндрических предметов 10.

Далее, в примере выполнения по фиг.2 предусмотрена притормаживающая пластина 46 приблизительно на полудлине вторых ограждений 26. Эта притормаживающая пластина 46 лежит непосредственно на конвейерных лентах 22, так что бутылки 10 для напитков проталкиваются производимым следующими бутылками 10 для напитков давлением над притормаживающей пластиной 46. Сила трения стоящих на притормаживающей пластине 46 бутылок 10 для напитков противодействует произведенному следующими бутылками 10 давлению, так что скоростной напор после притормаживающей пластины 46 снижен.

Рама 32 закреплена на несущей балке 60. С верхней по потоку стороны балка 60 выступает примерно на полметра перед рамой 32, и в этом конце она скользит по жестко соединенной с устройством твердой опоре 61 (фиг.3). Балка 60 заканчивается с нижней по потоку стороны практически рамой 32 и пластинами 34, и здесь она поворотно установлена в подшипниках в шпоночной канавке 62 держателя посредством штифта и одновременно подвижно на несколько сантиметров в направлении транспортировки. Балка 60 с укрепленным на ней делителем 30 на проходы нагружается пружиной 56 в направлении транспортировки. На верхнем по потоку конце балки 60 находится в качестве привода кулачковый механизм 40, который перемещает этот конец балки 60 возвратно-поступательно в направлении транспортировки и поперечно ему. Кулачковый механизм 40 содержит в качестве дискового кулачка колесо-звездочку 66, которая образована из круглого диска с четырьмя вогнутыми и равномерно распределенными по периметру выемками. Колесо-звездочка 66 установлена в подшипниках с возможностью вращения и имеет на интервале от примерно 1/3 до 1/4 ее диаметра штифт 68 эксцентрика, который вставляется в шлиц 70 балки 60. На своем верхнем по потоку конце балка 60 несет ролик 72, который упруго прижимается усилием пружины 56 к периметру колеса-звездочки 66. Колесо-звездочка 66 приводится в действие электродвигателем 58. Вращение колеса-звездочки 66 производит, с одной стороны, штифтом эксцентрика 68 маятниковое движение балки 60 поперечно к направлению транспортировки и, с другой стороны, посредством того, что ролик 72 под усилием пружины 56 следует за периметром колеса-звездочки 66, возвратно-поступательное движение балки 60 в направлении транспортировки. Амплитуда обоих движений составляет несколько сантиметров. В соответствии с отношением длины балки 60 и длины пластин 34 эта амплитуда уменьшается, так что передние концы пластин 34, тем не менее, выполняют соответствующее движение с амплитудой только примерно 8 мм. Как можно видеть на фиг.3, колесо-звездочка 66 расположена под балкой 60 и подпирает вследствие этого этот конец балки 60.

В примере выполнения по фиг.4 колесо-звездочка 66 заменена диском 74 с пазовой дорожкой 76, причем ход пазовой дорожки 76 приблизительно соответствует периметру колеса-звездочки 66, так что конец балки 60 выполняет то же движение поворота и перемещения, и поэтому делитель 30 на проходы и передние концы пластин 34 также выполняют те же смешанные орбитальные и линейные движения. При варианте выполнения по фиг.4 исключается пружина 56, поскольку ролик 72 принудительно проводится по пазовой дорожке 76.

Колесо-звездочка 66 может иметь также три или другое количество вогнутых выемок, и конец балки 60 каждый раз выполняет соответствующее количество возвратно-поступательных движений в направлении транспортировки, как и поперечно к направлению транспортировки. Колесо-звездочка 66 и, соответственно, диск 74 вращаются со скоростью примерно от 0,5 до 4 об/с.

В общем, уже вибрации или поворотного движения делителя 30 на проходы достаточно, чтобы эффективно предотвращать взаимное заклинивание бутылок 10 или возникновение мостов. При этом, принципиально, скоростной напор должен быть по возможности более незначителен перед делителем 30 на проходы. Это достигается расположением притормаживающей пластины 46 (фиг.2). Снижения скоростного напора перед делителем 30 на проходы можно достигать также посредством того, что перед делителем 30 на проходы бутылки 10 будут переводиться на идущее медленнее транспортное устройство.

Уступы 28, 29 и 38 - это дополнительное мероприятие, чтобы предотвращать заклинивания и возникновение мостов, особенно, в случаях установки ограждений в подшипниках. Каждый раз, когда бутылка 10 скользит вдоль уступа 28, 29, 38, это ведет к сотрясению смежных бутылок 10, вследствие чего возможные заклинивания устраняются. Особенно оказалась пригодной при этом подобная полой горловине конфигурация уступов, так как при этом бутылки 10 попадают после перехода через уступ на всю полукруглую дугу горловины, вследствие чего удар распределяется по большей поверхности, и соответствующая бутылка 10 сама деформируется меньше, однако производит относительно сильный толчок на смежные бутылки.

Если вопреки этим обоим мероприятиям возникают заклинивания или мостовые образования, то, наконец, кратковременным открытием и закрытием снова передних концов третьих ограждений 36 заклинивание может устраняться или может разрушаться образовавшийся мост.

Перечень основных обозначений

10 бутылка для напитков

11-16 проход

20 транспортное устройство

22 конвейерная лента

24 первое ограждение

26 второе ограждение

28, 29 уступы

30 делитель на проходы

32 рама

34 пластины, делительное устройство

35 ролики

36 третье ограждение

38 уступы

40 кулачковый механизм

46 притормаживающая пластина

50 центр вращения

52 пневматический цилиндр

54 датчик

56 пружина

58 электродвигатель

60 балка

61 опора

62 шпоночная канавка

66 колесо-звездочка

68 штифт эксцентрика

70 шлиц

72 ролик

74 диск

76 пазовая дорожка

78 часть от 26

80 центр вращения

82 цилиндр