Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Abgeben
von Produkten, umfassend einen Behälter zur Aufnahme der Produkte, wobei der
Behälter aus mehreren Seitenwandungen oder dergleichen und einer Bodenwandung
oder dergleichen gebildet ist und im Bereich der Bodenwandung eine durch mindestens
eine um eine Schwenkachse schwenkbare Klappe oder dergleichen verschließbare
Öffnung zum Abgeben der Produkte aufweist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Mehrkopfwaage mit mehreren Wägeelementen,
wobei jedem Wägeelement mindestens ein Behälter zur Aufnahme und Abgabe
von Produkten zugeordnet ist.
Derartige Vorrichtungen bzw. Behälter kommen in unterschiedlichsten
Bereichen zum Einsatz. Rein beispielhaft seinen Bevorratungs-, Förder und/oder
Transporteinrichtungen genannt. Insbesondere weisen auch so genannte Mehrkopfwaagen,
bei denen mehrere Wägeelemente in linearer, ringförmiger oder anderer
Weise angeordnet sind, solche Behälter auf. Solche gattungsgemäßen
Vorrichtungen bzw. Behälter finden vorzugsweise dann Anwendung, wenn die Produktübergabe
zwischen solchen Behältern untereinander oder solchen Behältern und weiteren
den Behältern zugeordneten Transport-, Förder-, oder Bevorratungselementen
nach dem Prinzip der Produktweitergabe durch Bodenklappen oder dergleichen erfolgt.
Beim Beladen von Behältern kommt es häufig vor, dass die
Produkte an den Behälterwandungen, also den Seitenwandungen und insbesondere
der Bodenwandung kleben. Bei klebrigen und/oder feuchten Produkten, wie z.B. Fisch
oder Fleisch, entstehen besonders hohe Adhäsionskräfte. Am Beispiel der
Mehrkopfwaage bedeutet dies, dass Produkte beispielsweise aus einer Zuführeinrichtung,
einem Vorratsbehälter oder dergleichen mittels Zangen, Greifern, Saugdüsen
etc. entnommen und den Behältern zugeführt werden. Die Zuführung
erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Produkte über die Behälter transportiert
und dann fallen gelassen werden, so dass diese dann auf der Bodenwandung oder auf
Seitenwandungen auftreffen und liegen bleiben. Durch Anhaftung der Produkte an dem
Behälter ist ein üblicherweise zeitlich getakteter Abwurf an nachgeordnete
Wägeelemente bzw. -behälter, Transportelemente etc. teilweise nicht möglich.
Anders ausgedrückt verhindert die Adhäsion zwischen den Produkten und
den Kontaktflächen des Behälters den zeitgesteuerten Betrieb einer Anlage,
die solche Behälter einsetzt. Wird die Bodenwandung nämlich durch Schwenken
der oder jeder Klappe zur Ausgabe des Produktes oder der Produkte geöffnet,
fallen diese nicht ohne unerwünschte Zeitverzögerung oder sogar gar nicht
aus dem Behälter. Dieser Effekt tritt verstärkt auf, wenn die Produkte
dicht an der Schwenkachse der Klappen liegen, wodurch der Impuls beim Öffnen
der Klappen besonders klein ist.
Zur Verbesserung der Auswurf- bzw. Abgabesicherheit der Produkte aus
dem Behälter wurden verschiedene Maßnahmen entwickelt. So wurden mindestens
die Kontaktflächen der Behälter mit speziellen Beschichtungen, vorzugsweise
Antihaftmaterialien, wie z.B. Polytetrafluorethylen (kurz PTFE), versehen. Andere
Varianten zur Verbesserung der Gleitfähigkeit der Produkte auf den Kontaktflächen
sehen vor, die Kontaktflächen z.B. durch eine Riffelstruktur oder dergleichen
zu verkleinern. Auch eine Kombination aus Beschichtung und Minimierung der Kontaktfläche
ist bekannt. Sämtliche bisher bekannten Ausführungen solcher Behälter
weisen jedoch weiterhin den Nachteil auf, dass Produkte insbesondere dann, wenn
sie dicht am Dreh- bzw. Schwenkpunkt der oder jeder Klappe liegen und somit beim
Öffnen der oder jeder Klappe nur einen kleinen Impuls erfahren, bei geöffneten
Klappen zeitverzögert oder gar nicht aus dem Behälter fallen.
Eine solche die genannten Nachteile aufweisende Vorrichtung mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist z.B. aus der DE
31 15 895 A1 bekannt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zu
schaffen, die geeignet ist, insbesondere klebrige Produkte einerseits sicher aufzunehmen
und zu bevorraten und andererseits zuverlässig und zeitgenau abzugeben. Des
Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Mehrkopfwaage mit einer zuverlässigen
und zeitgenauen Weitergabe der Produkte zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dass dem Behälter ein Hilfselement zugeordnet ist, das
derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die in den Behälter fallenden Produkte
im geschlossenen Zustand der Bodenwandung im Bereich der der Schwenkachse gegenüberliegenden
freien Kante der oder jeder Klappe liegen bleiben. Durch diese erfindungsgemäße
Ausbildung wird zum einen sichergestellt, dass die innerhalb des Behälters
liegenden Produkte durch den großen Abstand zur Schwenkachse einen maximalen
Impuls beim Öffnen der Klappe(n) erhalten. Zum anderen wird das Anhaften der
Produkte an Seitenwandungen und an der oder jeder Klappe der Bodenwandung nahe der
Schwenkachse(n) verhindert. Somit ist eine sichere und zeitgenaue Abgabe der Produkte
beim Öffnen der Klappe(n) sichergestellt.
Vorteilhafterweise ist die Bodenwandung durch zwei Klappen gebildet,
die um Schwenkachsen schwenkbar im Bereich der Seitenwandung angeordnet
sind und in geschlossenem Zustand mit ihren den Schwenkachsen abgewandten freien
Kanten im Wesentlichen aneinander liegen. Durch die Teilung der Bodenwandung in
zwei Klappen ist eine besonders sichere und zeitoptimierte Abgabe der Produkte gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Klappen in
geschlossenem Zustand trichterförmig nach unten und bilden damit einen Scheitelpunkt
des Klappenpaares. Diese Anordnung bzw. Ausbildung unterstützt das Fallen der
Produkte in einen für die zuverlässige und zeitgenaue Abgabe optimierten
Bereich.
Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, dass das Hilfselement
eine Federwirkung aufweist. Damit verfügt das Hilfselement über eine Art
Trampolineffekt, derart, dass auf das Hilfselement fallende Produkte abgewiesen
werden und in den Scheitelpunkt des Klappenpaares fallen.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass
das Hilfselement aus einem elastischen Material gebildet ist. Dadurch wird der Trampolineffekt
auf besonders einfache Weise hergestellt und sogar noch verstärkt.
Vorteilhafterweise ist das Hilfselement aus mindestens zwei Leitelementen
gebildet, die an einander gegenüberliegenden Seitenwandungen innerhalb des
Behälters angeordnet sind. Diese Leitelemente eigenen sich besonders gut dazu,
die ursprünglichen Kontaktflächen des Behälters, also die Seitenwandungen
und die Bodenwandung, auf die die Produkte fallen können, möglichst vollständig
abzudecken bzw. zu ersetzen, wodurch sichergestellt ist, dass alle in den Behälter
fallenden Produkte in die ideale Abgabeposition bringbar sind.
Zweckmäßigerweise sind die Leitelemente elastische Bänder.
Dadurch ist das Auskleiden der Seitenwandungen sowie der Bodenwandung auf besonders
einfache und effektive Weise möglich.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jedes
Band zwischen seinen beiden Befestigungspunkten an einem Knickkpunkt befestigt ist.
Dadurch ist sichergestellt, dass die Bänder definiert der Schwenkbewegung der
Klappen folgen.
Vorteilhafterweise ist die Lage der Schwenkachsen einerseits und der
Knickpunkte andererseits derart gewählt, dass die Klappen bzw. die an den Klappen
angelenkten Bandabschnitte der Bänder über die vertikale Erstreckung hinaus
überstreckbar sind. Durch diese Überstreckung wird ein zusätzlicher
Ausgabeimpuls auf die Produkte ausgeübt, da diese dann quasi über Kopf
an den Klappen bzw. den die Klappen überdeckenden Bandabschnitten hängen
und dadurch für den Fall, dass der Öffnungsimpuls der Klappen nicht ausreichend
sein sollte, mittels der Schwerkraft die Adhäsion überwinden. Die Elastizität
der Bänder wirkt dabei verstärkend auf das Lösen der Produkte von
den Bandabschnitten.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch eine Mehrkopfwaage der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, dass der oder jeder Behälter nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 ausgebildet ist. Bezüglich der sich
daraus ergebenden Vorteile wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Weitere vorteilhafte oder zweckmäßige Merkmale und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders
vorteilhafte Ausführungsformen sowie das Verfahrensprinzip werden anhand der
beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 den Behälter mit geschlossenen Klappen, bevor
ein Produkt zugeführt ist, wobei der Behälter zur besseren Ansicht ohne
Vorderwand dargestellt ist,
2 den Behälter gemäß 1
mit einem auf das Hilfselement fallenden Produkt,
3 den Behälter gemäß der 1
und 2 mit einem Produkt, das in einem Bereich der Klappen,
dem so genannten Scheitelpunkt liegt, in dem die Klappen die Öffnung freigeben,
und
4 den Behälter gemäß der 1
bis 3 mit geöffneten Klappen zum Abgeben des Produktes.
Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung dient zur Übergabe von
Produkten zwischen Behältern mit Bodenklappe, insbesondere als Bestandteil
eine Mehrkopfwaage. Selbstverständlich kann die gezeigte Vorrichtung als Einzelelement
ausgebildet oder Bestandteil anderer Förder-, Transport- und/oder Bevorratungssysteme
etc. sein.
Die in den 1 bis 4
dargestellte Vorrichtung 10 ist in unterschiedlichen Stadien gezeigt, ausgehend
von der 1 in einem Befüllstadium bis zur
4 in einem Entleerungsstadium. Die Vorrichtung
10 dient zum Aufnehmen und Abgeben von Produkten 18 unterschiedlichster
Art, beispielsweise Fleisch oder Fisch, aber auch von nicht feuchten Produkten
18, und umfasst hierzu einen Behälter 11. Dieser Behälter
11 ist mindestens teilweise zur Bildung eines Aufnahmeraumes
12 umschlossen. In der gezeigten Ausführungsform weist der Behälter
11 Seitenwandungen 13, 14, 15, 16 sowie
eine Bodenwand (Bodenwandung) 17. Dabei ist die Erfindung nicht auf die
Ausführung mit Seitenwänden 13 bis 16
beschränkt. Anstelle der Seitenwände 13 bis
16 können auch eine Rahmenkonstruktion mit Befestigungspunkten oder
andere entsprechende Konstruktionen vorgesehen sein.
Die Seitenwände 15 und 16 sind als Vorderwand
und Rückwand ausgebildet, wobei die Vorderwand der besseren Übersicht
halber nicht dargestellt ist. Die Seitenwände 13, 14 können,
wie weiter oben erwähnt, auch aus Rahmenteilen, Schienen oder anderweitig bestehen
und Befestigungspunkte bereitstellen.
Die Bodenwand 17 umfasst mindestens eine Klappe. Anders ausgedrückt
ist die Bodenwandung 17 aus mindestens einer Klappe gebildet. Bevorzugt
ist die Bodenwandung 17 durch zwei Klappen 19, 20 gebildet,
die jeweils um eine Schwenkachse 33, 34 schwenkbar sind. Mit den
Klappen 19, 20 ist eine bodenseitige Öffnung 23
des Behälters 11 verschließbar und entsprechend zur Abgabe der
Produkte 18 zu öffnen. Die Klappen 19, 20 sind an
den einander gegenüberliegenden Seitenwandungen 13, 14 angeordnet
und derart ausgebildet und geformt, dass sie in geschlossenem Zustand (siehe insbesondere
1 bis 3) mit ihren den
Schwenkachsen 33, 34 abgewandten freien Kanten 24,
25 im Wesentlichen aneinander liegen. Die freien Kanten 24,
25 können auch einen Abstand aufweisen, wobei der Abstand kleiner
sein muss als die aufzunehmenden und abzugebenden Produkte 18. Die freien
Kanten 24, 25 können auch einer Baggerschaufel ähnlich
ineinander greifen. In geschlossenen Zustand verlaufen die Klappen 19,
20 des Weiteren trichterförmig nach unten und bilden somit an der
tiefsten Stelle einen Scheitelpunkt 26. Besonders bevorzugt ist eine Stellung
der Klappen 19, 20 in geschlossenem Zustand mit einem Trichterwinkel
&agr; von etwa 90°. Selbstverständlich kann der Trichterwinkel auch
größer oder kleiner gewählt sein. Die Klappen 19,
20 können auch als Hebelelement, Schwenkhilfe oder anderweitig ausgebildet
sein.
Dem Behälter 11 ist ein Hilfsmittel (Hilfselement)
27 zugeordnet, das zur Unterstützung und Erleichterung einer zuverlässigen
und zeitgenauen Abgabe von Produkten 18 aus dem Behälter dient. Hierzu
ist das Hilfsmittel 27 derart ausgebildet und angeordnet, dass jedes in
den Behälter 11 fallende Produkt 18 im geschlossenen Zustand
der Bodenwandung 17 bzw. der Klappen 19, 20 im Bereich
der der Schwenkachsen 33, 34gegenüberliegenden freien Kanten
24, 25 der Klappen 19, 20 liegt, im gezeigten
Beispiels also im Scheitelpunkt 26. Das bedeutet, dass alle in den Behälter
11 fallenden Produkte 18 mittels einer Art Zwangsbewegung in den
für die Abgabe der Produkte 18 optimalen Bereich des Behälters
11 fallen.
Das Hilfselement 27 weist eine Federwirkung auf, die bevorzugt
durch eine Ausbildung aus elastischem Material erzeugt wird. Andere konstruktive
Möglichkeiten zur Erzeugung einer Federwirkung, z.B. durch Spannen eines Kettenelementes
oder dergleichen, sind ebenfalls möglich. Das Hilfselement 27 selbst
besteht in der beschriebenen Ausführungsform aus zwei Leitelementen
28, 29, wobei auch ein einzelnes Leitelement oder mehr als zwei
Leitelemente als Hilfselement einsetzbar sind. Die beiden Leitelemente
28, 29 sind an einander gegenüberliegenden Seitenwandungen
13, 14 bzw. an Befestigungspunkten entsprechender Rahmenteile
oder dergleichen innerhalb des Behälters 11 angeordnet. In der gezeigten
Ausführungsform ist die Seitenwand 13 längen bzw. höher
ausgebildet als die Seitenwand 14. Die Seitenwände 15,
16 sind ebenso lang bzw. hoch ausgebildet wie die Seitenwand
13. Dadurch wird ein Zugang über den Behälter 11 geschaffen,
der eine besonders einfache Befüllung des Behälters 11 beispielsweise
durch Saugdüsen oder dergleichen gewährleistet, wobei der Zugang vorzugsweise
einem Produktvorrat, einem Zuführelement etc. zugewandt ist. Selbstverständlich
ist auch die nach oben offene Seite des Behälters 11 als Zugang geeignet.
Entsprechend der unterschiedlichen Längen bzw. Höhen der Seitenwände
13, 14 sind auch die den Seitenwänden 13,
14 zugeordneten Leitelemente 28, 29 unterschiedlich lang.
Selbstverständlich können die Seitenwände 13 bis
16, entsprechende Rahmenelemente oder dergleichen sowie auch die Leitelemente
28, 29 andere Maße und Längen aufweisen. Insbesondere
können auch die Leitelemente 28, 29 die gleiche Länge
aufweisen.
Die Leitelemente 28, 29 können als elastische
Bänder 30, 31, als Tücher, Kettenelemente oder in anderer
eine Federwirkung bildender Weise ausgebildet sein. Optional können die Leitelemente
28, 29 auch mit einer Antihaftbeschichtung versehen sein. Die
Leitelemente 28, 29 bzw. Bänder 30, 31,
vorzugsweise Modulargurte aus Kunststoff, sind fest aber lösbar an den Seitenwänden
13, 14 angebracht, und zwar mit einem Ende im Bereich der Seitenwandung
13 bzw. 14 oder entsprechender Rahmenelemente und mit dem anderen
Ende an der Klappe 19 bzw. 20. Anstelle der Klappen
19, 20 können auch andere Hebel, Schwenkelemente oder dergleichen
vorgesehen sein. Dabei sind die Leitelemente 28, 29 bzw. die Bänder
30, 31 in geschlossenen Zustand der Klappen 19,
20 trichterförmig nach unten gerichtet und treffen in einem Scheitelpunkt
32 aufeinander. Die den Behälter 11 mindestens teilweise
auskleidenden Bänder 30, 31 erstrecken sich in geschlossenem
Zustand der Klappen 19, 20 vorzugsweise linear und bilden eine
Trichterwinkel &bgr;, der vorzugsweise kleiner ist als der durch die Klappen
19, 20 gebildete Trichterwinkel &agr;. Idealerweise sind die
Scheitelpunkte 26 und 32 identisch. Anders ausgedrückt liegen
die Scheitelpunkte 26 und 32 unmittelbar übereinander und
befinden sich auf der Symmetrieachse S des Behälters. Alternativ
können die Scheitelpunkte 26, 32 auch versetzt zueinander
und/oder gemeinsam neben der Symmetrieachse S liegen.
Zusätzlich zu den Befestigungspunkten der Bänder
30, 31 an den Seitenwänden 13, 14 und den
Klappen 19, 20 ist jedes Band 30, 31 zwischen
seinen Befestigungspunkten an einem durch Bolzen, Stifte oder andere Umlenkelemente
gebildeten Knickpunkt 21, 22 befestigt. Im Bereich der Knickpunkte
21, 22 sind die Bänder 30, 31 wahlweise
befestigt oder lose beispielsweise um die Bolzen, Stifte, Umlenkelemente oder dergleichen
herum gelegt. Die Lage der Schwenkachsen 33, 34 und die Lage der
Knickpunkte 21, 22 ist unabhängig von der Art der Befestigung
oder Umlenkung derart gewählt, dass die Klappen 19, 20 bzw.
an den Klappen 19, 20 angelenkten Bandabschnitte der Bänder
30, 31 über die vertikale Erstreckung hinaus überstreckbar
sind (siehe insbesondere 4). Dabei wird deutlich, dass
die Klappen 19, 20 oder entsprechende andere Hebel oder dergleichen
als Betätigungselement für die Leitelemente 28, 29 bzw.
insbesondere für die Bandabschnitte der Bänder 30,
31 dienen. Es ist erkennbar, dass die Schwenkachsen 33,
34 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene E2 und die Knickpunkte
21, 22 der beiden Bänder 30, 31 vorzugsweise
in einer gemeinsamen horizontalen Ebene E2 liegen. Es ist jedoch ebenso
möglich, dass die Knickpunkte 21, 22 in vertikaler Richtung,
also in Fallrichtung der Produkte 18, übereinander bzw. untereinander
liegen. Entsprechendes gilt für die Schwenkachsen 33, 34
der Klappen 19, 20. Auch können die Ebenen E1
und E2 aufeinander, also eine gemeinsame Ebene bildend, liegen.
Vorzugsweise erstrecken sich die Bänder 30,
31 über die gesamte Breite des Behälters 11 bzw. der
Seitenwände 13, 14, so dass diese zumindest im Bereich, in
dem die einfallenden Produkte 18 auftreffen können, abgedeckt bzw.
ausgekleidet sind. Anders ausgedrückt können die Leitelemente
28, 29 bzw. die Bänder 30, 31 selbst Seitenwände
des Behälters 11 bilden. Rein beispielhaft sei ein Behälter
11 genannt, der seitlich aus den Leitelementen 28, 29
sowie den Seitenwänden 15, 16 und bodenseitig ebenfalls durch
die Leitelemente 28, 29 gebildet ist. Auch eine schmalere Ausführungsform
der Bänder 30, 31 oder mehrere nebeneinander angeordnete
Bandstreifen sind einsetzbar. Die Bänder 30, 31 können
wahlweise auch geschlossen oder mit Durchbrüchen versehen sein.
Mehrere der Behälter 11 können linear oder kreisförmig
oder in anderer Weise und Anordnung Bestandteil einer übergeordneten Vorrichtung
sein, beispielsweise einer nicht explizit dargestellten Mehrkopfwaage. Hierzu weisen
sie flanschartige Bügel 35 auf, mittels der eine lösbare Befestigung
realisierbar ist. Solche Mehrkopfwagen umfassen üblicherweise mehrere Wägeelemente,
wobei jedem Wägeelement mindestens ein Behälter 11 zugeordnet
ist. Vorzugsweise ist jedem Wägeelement, das selbst in zuvor beschriebener
Weise als Behälter 11 ausgebildet sein kann, oberhalb und unterhalb
jeweils ein Behälter 11 zugeordnet.
Im folgenden wird das Verfahrensprinzip anhand der 1
bis 4 näher erläutert: Mindestens ein Produkt
18 wird aus einer nicht gezeigten Bevorratung, Zuführung oder dergleichen
entnommen und über den Behälter 11 geführt. Oberhalb des
Behälters 11 wird das Produkt 18 von dem Zuführelement
frei gegeben, so dass das Produkt 18 in den Behälter 11 fällt.
Das Produkt 18 trifft auf eines der Leitelemente 28,
29. Das herein fallende Produkt 18 wird von dem nachgebenden Band
30 vergleichbar einem Trampolineffekt abgewiesen und fällt in den
Scheitelpunkt 26 des Klappenpaares 19, 20 und damit auch
in den Scheitelpunkt 32 der Leitelemente 28, 29 (siehe
die beispielhafte Flugkurve F in 2). Es ist auch möglich,
dass das Produkt 18 zwischen den Leitelementen 28, 29
hin und her, quasi ping-pong-artig, abgewiesen wird. Letztlich verhindert die elastische
Ausbildung ein Anhaften des Produktes 18 an den Leitelementen
28, 29, so dass das Produkt 18 schließlich im gemeinsamen
Scheitelpunkt 26, 32 liegen bleibt. Der steile Trichterwinkel
&bgr; unterstützt diesen Effekt.
Beim Öffnen der Klappen 19, 20 wirkt, bedingt
durch den maximalen Abstand des Produktes 18 zu den Schwenkachsen
33, 34 ein großer Impuls auf das Produkt, so dass dieser
allein ausreichend ist, das Produkt 18 sicher und zeitgenau aus dem Behälter
11 abzugeben. Bedingt durch die Befestigungspunkte der Leitelemente
28, 29 einerseits und die Lage der Schwenkachsen 33,
34 bzw. der Knickpunkte 21, 22 andererseits schwenken
die Bandabschnitte, die sich vom Knickpunkt 21, 22 zu den freien
Kanten 24, 25 der Klappen 19, 20 erstrecken,
über die Vertikale hinaus. Zusätzlich zu der dann auf die überkopf
an den Bandabschnitten anhaftenden Produkte 18 wirkende Schwerkraft unterstützt
die Elastizität der Leitelemente 28, 29 das Lösen der
Produkte 18 von den Leitelementen 28, 29. Diese fallen
dann zuverlässig und ohne Zeitverzögerung aus dem Behälter
11.