УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОТОКА ОБЪЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
DEVICE FOR SEPARATION OF OBJECTS FLOW AND METHOD FOR ITS APPLICATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для разделения потока объектов, таких как сосуды для напитков, по меньшей мере на два потока, и способу его использования. Для разделения потока объектов по меньшей мере на два потока можно переместить отдельные объекты из потока в сторону. Известно использование для такого перемещения, например, кулачков и плунжеров, которые толкают объект сбоку, так что он перемещается из потока в сторону.
Для обеспечения очень высокой пропускной способности следующих друг за другом объектов при небольшом расстоянии между ними объект должен быть перемещен в сторону очень быстро. Однако это приводит к нежелательной деформации, в частности, мягких объектов, таких как пакеты из фольги.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в создании устройства и способа разделения потока объектов, благодаря которым они обрабатываются относительно бережно, но с обеспечением высокой пропускной способности.
Сущность изобретения
Эта задача решена с помощью устройства в соответствии с п.п.1 и 17 формулы изобретения, а также способа в соответствии с п.п.19 или 20 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы раскрыты предпочтительные варианты реализации изобретения.
Упомянутое устройство содержит толкатель, выполненный с возможностью перемещения под углом меньше 90° к направлению транспортировки объектов. При этом его перемещение также содержит составляющую, направление которой совпадает с направлением транспортировки объекта, который необходимо переместить. Таким образом обеспечивают возможность относительно медленного перемещения толкателя в направлении, перпендикулярном к транспортировочному направлению, так что объект может быть перемещен относительно бережно. Благодаря дополнительному перемещению толкателя в транспортировочном направлении перемещение объекта может происходить дольше, вследствие чего само перемещение объекта может происходить относительно медленно.
Угол, под которым толкатель может перемещаться относительно транспортировочного направления, может быть меньше 70°, 60°, 50°, 45°, 40°, 30° или 20°. С другой стороны, в предпочтительных вариантах реализации изобретения этот угол больше 5°, 10°, 15° или 20°, так что толкатель должен быть перемещен на не очень большое расстояние. В наиболее предпочтительных вариантах реализации изобретения этот угол составляет от 15° до 25°.
Также в предпочтительных вариантах реализации изобретения объекты перемещают на другой транспортер. Таким образом, оба полученных потока объектов могут быть транспортированы независимо друг от друга в различных направлениях и/или с различными скоростями. Также можно разделять объекты на два потока на том же самом транспортере, причем два таких потока затем оказываются размещенными на транспортере рядом, и затем в предпочтительных вариантах реализации изобретения они могут быть обработаны раздельно с использованием соответствующих средств, например, направляющих устройств, боковых рельсов и т.п.
Если для двух потоков продукции используют два различных транспортера, они могут быть размещены так, что два объекта на различных транспортерах расположены рядом в определенной точке. Это упрощает, например, перемещение объектов к другой машине, например упаковочному автомату. Эти два объекта могут быть перемещены на другую машину приблизительно одновременно. Для этого два транспортера с двумя потоками продукции, например, могут двигаться с различными скоростями так, что один объект на одном транспортере догоняет объект на другом транспортере. 3а одним из двух транспортеров может также следовать другой транспортер, имеющий другую скорость транспортировки. В данном случае первые два транспортера в предпочтительных вариантах реализации изобретения имеют относительно одинаковую скорость транспортировки. Также, за обоими первыми транспортерами может в каждом случае следовать отдельный транспортер, при этом оба последующих транспортера имеют различные скорости транспортировки.
Также оба транспортера, один следующий транспортер или несколько следующих транспортеров, может или могут проносить оба потока продукции по траекториям различной формы, так что в определенной точке объекты на двух транспортерах размещены рядом. Это может быть достигнуто, например, путем использования изогнутых транспортеров.
Для разделения двух потоков в предпочтительных вариантах реализации изобретения объекты сдвигают в направлении, перпендикулярном транспортировочному направлению, на расстояние, равном по меньшей мере протяженности объектов в этом направлении. Таким образом, оба полученных потока объектов или несколько таких потоков отчетливо отделены друг от друга.
В одном предпочтительном варианте реализации изобретения толкатель размещен на ленте или цепи, которая проходит по меньшей мере вокруг двух отклоняющих роликов. Таким образом, толкатель может совершать замкнутое круговое перемещение на этой ленте и таким образом после перемещения объекта может быть возвращен в положение, в котором начинается его перемещение, но без прохода через область объектов, так что столкновения между возвращающимся толкателем и другими объектами исключены. В этом отношении особенно предпочтительно разместить на ленте или цепи по меньшей мере два, три, четыре толкателя или предпочтительно по меньшей мере пять толкателей. Таким образом, толкатель может двигать объект, в то время как другой толкатель возвращается или другие толкатели возвращаются в исходное положение. Также при использовании трех, четырех, пяти или больше толкателей может быть предоставлено больше времени и пространства для их прохода вокруг отклоняющих роликов. Таким образом, не обязательно располагать отклоняющие ролики как можно ближе друг к другу, и можно оставить больше места, что упрощает конструкцию.
Кроме того, предложен предпочтительный вариант реализации изобретения, в котором несколько толкателей могут перемещать различные объекты одновременно, причем эти толкатели могут быть приведены в движение различными средствами, благодаря чему их не обязательно размещать на одной ленте, а можно, например, разместить на различных лентах рядом друг с другом. Таким образом можно существенно увеличить пропускную способность благодаря возможности перемещения очень большого количества объектов. Устройством такого типа, например, можно обеспечить разделение объектов на два потока в соотношении один к одному, хотя при этом данное перемещающее устройство входит в контакт лишь с каждым четвертым или с каждым шестым объектом. Возможность контакта с каждым четвертым, шестым или восьмым объектом зависит от возможности одновременного перемещения двух, трех или четырех объектов. В данном варианте настоящего изобретения различные объекты могут, например, быть перемещены одновременно. Они могут быть также перемещены не одновременно. С момента перемещения второго объекта и до прекращения перемещения одного из двух объектов оба объекта находятся в состоянии перемещения, т.е. перемещаются одновременно. В этом отношении в предпочтительном варианте реализации изобретения несколько перемещающих секций или устройств размещено параллельно друг другу.
Кроме того, в предпочтительном варианте реализации изобретения толкатели выполнены с возможностью складывания назад, что позволяет прекратить перемещение объектов в необходимом положении. При складывании толкателей из перемещающего положения назад прекращается перемещение объекта, что также может быть достигнуто остановкой толкателя (см. ниже). Кроме того, таким способом предотвращают касание толкателя других, уже перемещенных объектов. Для складывания толкателей назад, например, может быть использована неподвижная направляющая, размещенная так, что толкатели при касании с ней во время движения в заданном месте складываются назад.
Кроме того, в предпочтительном варианте реализации изобретения толкатели подпружинены в положении перемещения (не сложенном) с помощью пружины. Таким образом, они остаются в скользящем положении также при нажатии с определенным усилием на объект, который необходимо переместить. Это усилие используют для перемещения объектов.
Кроме того, в предпочтительном варианте реализации изобретения может быть использован датчик (или датчики), с помощью которого на транспортере обнаруживают объект. Такие датчики могут запускать перемещение толкателя. Это дает особенное преимущество, когда объекты поступают на транспортер в моменты времени, которые точно не определены, т.е. объекты поступают нерегулярно. При упорядоченном поступлении объектов датчик можно не использовать. В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждая перемещающая секция имеет один датчик. Датчики или средства запуска перемещения толкателя должны быть выполнены так, чтобы происходило необходимое разделение потока продукции, т.е. не каждый объект, который обнаружен датчиком, должен вызывать запуск перемещения толкателя. Соответственно, некоторые объекты должны проходить перемещающую секцию, и при этом не быть перемещены.
Предлагаемое устройство для разделения потока объектов содержит по меньшей мере два толкателя (например, на различных перемещающих устройствах), которые могут перемещать объекты на транспортере относительно других объектов на нем. Высокая производительность перемещения большого количества объектов может быть достигнута использованием двух толкателей, при этом каждый толкатель или каждое перемещающее устройство перемещает только каждый второй объект или каждый третий, или каждый четвертый, или каждый пятый, или каждый шестой объект, предназначенный для перемещения. Для этого толкатели или перемещающие секции предпочтительно расположены рядом друг с другом и предпочтительно параллельно друг другу.
Согласно предлагаемому способу разделения потока объектов их перемещают под углом меньше 90° к транспортировочному направлению. Таким образом, объекты могут быть перемещены относительно бережно, потому что в этом случае для этого есть больше времени, чем при выталкивании объектов перпендикулярно транспортировочному направлению.
В другом способе разделения потока объектов для увеличения производительности по меньшей мере два объекта перемещают по меньшей мере почти одновременно.
При этом перемещение может быть прекращено отгибанием толкателя или его остановкой.
Описанное устройство или описанный способ могут быть использованы для разделения потока объектов на два потока в соотношении один к одному. В этом случае оба потока будут содержать равное количество объектов. Потоки также можно делить в других отношениях, например, "один к двум", "один к трем", "один к четырем" и т.п. Также при разделении объектов на три различные линии может быть получено по меньшей мере три потока.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты реализации изобретения раскрыты на основе прилагающихся чертежей, на которых:
на фиг.1 схематически представлен вид сверху устройства для разделения потока объектов;
на фиг.2 схематически представлен трехмерный перспективный вид устройства;
на фиг.3 схематически представлен трехмерный перспективный вид толкателя;
на фиг.4 схематически представлен вид сбоку перемещающего устройства; и
на фиг.5 схематически представлены виды области транспортировки.
Осуществление изобретения
На фиг.1 проиллюстрирован транспортер 6, на котором регулярно размещены объекты 2, которые также могут поступать с небольшим нарушением порядка их размещения. Они могут быть транспортированы транспортером 6 в транспортировочном направлении 8. Кроме транспортера 6 предусмотрен другой транспортер 7, на который должны быть перемещены некоторые из объектов 2, которыми могут быть, например, пакеты из фольги, транспортируемые в лежачем положении. Пакеты из фольги могут быть, например, стоячими пакетами, которые выровнены, а на фиг.1 изображены так, что их дно обращено вверх.
Над транспортерами 6 и 7 размещены перемещающие устройства 3а, 3b, 3с. Хотя здесь показаны три таких устройства, в настоящем изобретении можно использовать большее или меньшее их количество, например, только одно, два или четыре, или больше. На каждом устройстве 3а, 3b, 3с размещен толкатель 4а, 4b, 4с, установленный с возможностью перемещения вдоль него (на расстояние перемещения).
Над транспортером 6 или возле него размещены датчики 19, 20а, 20b, 20с, которые обнаруживают приближающийся объект 2. Информацию от датчиков можно использовать для управления одним из устройств 3а, 3b, 3с, чтобы переместить обнаруженный объект 2 на другой транспортер 7. При помощи датчиков 19, 20а, 20b, 20с разделение потока продукции можно выполнять даже при небольшом нарушении порядка подачи объектов 2. Каждое устройство 3а, 3b, 3с может быть снабжено соответствующим датчиком 20а, 20b, 20с, и дополнительно перед первым устройством 3а может быть размещен общий датчик 19, который однако может быть использован и в качестве замены датчиков 20а, 20b, 20с.
Как может быть видно из фиг.1, угол α между направлением движения толкателей 4а, 4b, 4с и направлением 8 составляет приблизительно 20°-25°. Толкатели 4а, 4b, 4с могут касаться объекта 2 со стороны, обращенной вверх на фиг.1, и перемещать его в направлении транспортера 7. По причине такого диагонального размещения устройств 3а, 3b, 3с толкатели 4а, 4b, 4с могут также двигаться в направлении 8 и при этом перемещать объекты 2', 2”, 2'” в направлении, перпендикулярном направлению 8, относительно объектов 2.
Каждое устройство 3а, 3b, 3с содержит направляющую 5а, 5b, 5с, с помощью которой толкатели 4а, 4b, 4с могут быть сложены с прекращением своего перемещающего воздействия. Расположение направляющих 5а, 5b, 5с ограничивает возможное перемещение объектов 2', 2”, 2'”. Прекратить перемещение также можно кратковременной остановкой толкателя. В этом случае транспортер унесет объект от толкателя.
Устройства 3а, 3b, 3с, показанные на фиг.1, выполнены так, что объекты 2', 2”, 2”' оказываются полностью выдвинутыми за транспортер 6. При этом, как, например, показано на фиг.1, они могут быть перемещены приблизительно в центр транспортера 7. Два сформированных потока объектов могут быть перемещены на транспортерах 6, 7 дальше в направлениях 9, 10.
На фиг.2 перемещающее устройство 3 с пятью толкателями 4, 4' показано в перспективном виде. Толкатели 4, 4' размещены в каждом случае на внешней стороне циркулирующей ленты 16, которая направлена двумя отклоняющими роликами 17, 18. Один из них может быть приведен в движение соответствующим двигателем, который для упрощения чертежа не показан.
На фиг.2 можно видеть, что объекты 2 могут иметь форму стоячего пакета, у которого дно на фиг.2 выровнено слева. С этой стороны толкатели 4 могут осуществлять свое воздействие особенно эффективно.
Толкатели 4, 4' размещены на нижней стороне устройства 3 с возможностью перемещения от транспортера 6 в направлении транспортера 7. Толкатель 4, который можно видеть на верхней стороне устройства 3, возвращается от транспортера 7 в направлении транспортера 6. Таким образом толкатели 4, 4' совершают на ленте 16 замкнутое перемещение.
Сбоку возле ленты 16 размещена направляющая 5, на которую толкатели 4 могут наталкиваться с возможностью складывания вверх, как проиллюстрировано на примере толкателя 4'. Толкатели 4' затем находятся в сложенном положении приблизительно параллельно ленте 16.
На фиг.3 схематично проиллюстрирован держатель толкателя 4, который состоит из крупноформатной детали, установленной с возможностью поворота одной стороной вокруг оси 11. Здесь толкатель 4 размещен с возможностью поворота на опорной пластине 12. В данном случае опорная пластина имеет прямоугольную или квадратную форму, а толкатель 4 размещен по диагонали к сторонам этого квадрата или прямоугольника. Пластина 12 может быть прикреплена к ленте 16 средствами 14, такими как просверленные отверстия.
Толкатель 4 может быть сложен, как проиллюстрировано на фиг.3, например, вперед. Для предварительного напряжения толкателя в позиции, в которой он показан на фиг.3, используют пружину 13, которая может быть размещена на оси 11. Хотя на фиг.3 пружина размещена между двумя держателями оси 11, она может быть также размещена снаружи одного из двух держателей. Для определения положения толкателя 4, как показано на фиг.3, может быть использован ограничительный стопор, который ограничивает перемещение оси 11 или толкателя 4. Пружина 13 размещена так, что она прижимает толкатель 4 или ось 11 к ограничительному стопору.
На фиг.4 показан вид сбоку устройства 3. Здесь четыре толкателя 4, 4' размещены на ленте 16 и могут совершать на ней замкнутое перемещение. На фиг.4 можно видеть толкатели 4 с опорными пластинами 12, размещенные на ленте 16, а также толкатель 4', сложенный воздействием направляющей 5 против усилия пружины 13.
Величина этого усилия выбрана такой, что толкатель 4 не складывается назад при давлении на него предназначенного для перемещения объекта 2, но складывается назад, преодолевая силу пружины, под воздействием направляющей 5. Правый конец направляющей 5 сформирован так, что толкатель 4 не может быть высвобожден резко, а достаточно плавно возвращается в положение перемещения, что обусловлено его предварительным напряжением в положении перемещения.
Когда толкатель 4' сложен, объекты 2 могут свободно пройти под ним, не касаясь его.
С помощью предлагаемого способа объекты 2 проходят в направлении 8 (см. фиг.1) на транспортере 6. Толкатель 4а взаимодействует с одной стороной объекта 2' и перемещает его в направлении транспортера 7. При этом он перемещается под углом α, который меньше 90°, к направлению 8. Угол α на фиг.1 составляет приблизительно от 20° до 25°. Благодаря этому перемещение толкателя 4а содержит одну составляющую в направлении 8 и другую составляющую в направлении, перпендикулярном направлению 8, так что толкатель 4а перемещает объект 2' в сторону из потока объектов. Как только объект 2' переходит на транспортер 7, толкатель 4а наталкивается на направляющую 5а, под действием которой он складывается (см. также фиг.4, толкатель 4'). В таком сложенном положении толкатель 4а проходит до конца устройства 3. Здесь он снова принимает исходное положение.
Как можно видеть в фиг.2 и 4, толкатель 4 совершает замкнутое перемещение вокруг ролика 18 и перемещается обратно в направлении транспортера 6 благодаря движению ленты 16.
Как видно из фиг.1, три устройства 3а, 3b, 3с размещены параллельно рядом друг с другом, что позволяет параллельно переместить три соседних объекта 2', 2”, 2”'.
Также важно то обстоятельство, что происходит складывание толкателей 4b, 4с направляющими 5b, 5с, поскольку пакет 2', перемещенный толкателем 4а, не должен столкнуться с толкателями 4b или 4с при перемещении пакета по транспортеру 7 в направлении 10 под устройствами 3b, 3с.
Устройство, показанное на фиг.1, обеспечивает для устройства 3а возможность контакта только с каждым шестым пакетом с последующим его перемещением. Два других устройства 3b и 3с также входят в контакт только с каждым шестым пакетом, так что происходит полное разделение объектов на два потока в отношении один к одному. Таким образом можно достичь пропускной способности, превышающей 300, 400 или 500 объектов в минуту.
Фиг.5а показывает секции двух транспортеров 6 и 7, которые размещены по ходу толкателей. Объекты 2 и 2' каждый размещены на различных транспортерах 6, 7. Слева от объектов на транспортерах 6, 7 для каждого перемещения указано отставание, которое происходит вследствие того, что два потока продукции представляют результат перемещения различных объектов исходного потока продукции. Два транспортера 6, 7 по существу прямые и имеют различные транспортировочные скорости. Следовательно, расстояние d1, d2, d3, d4 между двумя объектами на двух транспортерах становится меньше слева направо. В конце транспортеров 6, 7 два объекта размещены непосредственно рядом. Здесь они могут проходить приблизительно одновременно. Вместо использования только одного транспортера 6 или 7 каждый из них или оба могут быть разделены по меньшей мере на две секции. Таким образом, нижний транспортер 7, как показано на фиг.5а, может, например, содержать первую секцию, которая перемещается со скоростью транспортера 6 и на которую затем перемещают объекты. 3а первой транспортерной секцией размещена вторая транспортерная секция, которая принимает объекты с первой, но имеет скорость, уступающую скорости или превосходящую скорость первой секции и/или транспортера 6, так что ее объекты догоняют объекты на транспортере 6 или наоборот.
На фиг.5b проиллюстрирован вариант реализации изобретения, в котором два транспортера 6, 7 изогнуты. Так как их транспортировочные пути имеют различную форму, то угловое расхождение β между объектами 2 и 2' на транспортерах 6, 7 также меняется, если только транспортеры 6, 7 двигаются не с различными скоростями (что также возможно). В конце транспортеров 6, 7 два объекта в каждом случае размещаются рядом и могут быть легко переданы дальше.