Изобретение относится к системе разгрузки и способу разгрузки множества гибких контейнеров из узла хранения трубчатой формы, причем каждый из контейнеров содержит дозирующее горлышко, и каждый узел хранения содержит множество продолговатых направляющих элементов, которые могут поддерживать множество рядов дозирующих горлышек, причем направляющие элементы выполнены с возможностью удерживания, по существу, в конструкции трубчатой формы, в то время как контейнеры проходят, в общем, по винтообразной траектории на внутреннем пространстве, образованном конструкцией трубчатой формы.
По существующему уровню техники известны гибкие контейнеры для хранения текучих или сухих продуктов, таких как жидкость, гранулированный материал, порошок и т.п. Примером гибкого контейнера является гибкий контейнер, например, содержащий слоистый материал, состоящий из листов пластмассы и т.п. Например, контейнер может быть выполнен из передней и задней стенок, содержащих одну или более гибких пленок, обращенных друг к другу и соединенных, например, сваренных, по краям. Контейнер имеет средство с отверстием для обеспечения доступа к содержимому контейнера. Средство с отверстием может быть горлышком, приваренным к верхней части гибкого контейнера между передней и задней стенками. Отверстие может быть уплотнено, например, съемной резьбовой крышкой, и может быть пригодным для повторного уплотнения после открывания. Примеры таких гибких контейнеров описаны в документе US 2009308023 A1.
Гибкие контейнеры можно изготавливать в одном месте, а заполнять продуктами, например, продуктами питания, в другом месте. Например, контейнеры можно изготавливать в первом месте, упаковывать и затем транспортировать во второе место, где их распаковывают. Для транспортирования упакованных контейнеров их загружают в грузовик или другое транспортное средство, и в месте назначения (т.е. во втором месте) грузовик подлежит разгрузке. Во втором месте, например, месте, где находятся пищевые продукты, разгруженные и распакованные контейнеры наполняют содержимым и транспортируют дальше.
Для транспортирования контейнеров их помещают в продолговатые направляющие элементы или направляющие посредством перемещения со скольжением горлышек контейнеров по направляющей для образования ряда контейнеров. Одну или более из этих направляющих, содержащих контейнеры, упаковывают, например, используя вкладыши и картонные коробки, и затем транспортируют в грузовиках во второе место. Во втором месте упаковочный материал должен быть удален, и отдельные направляющие (направляющие элементы), каждая из которых содержит ряд контейнеров, помещают в наполнительную машину, которая выполнена с возможностью наполнения отдельных контейнеров.
Этот способ манипулирования контейнерами имеет ряд недостатков. Прежде всего, направляющие элементы (направляющие) с контейнерами должны быть упакованы с помощью упаковочного материала, такого как вкладыши и картонные коробки. Указанный материал должен быть удален после доставки контейнеров во второе место. Это дорогостоящие операции, которые требуют относительно большого количества упаковочного материала и ведут к образованию отходов в виде использованного упаковочного материала. Кроме того, при определенных условиях горлышки, например, подлежат обработке в так называемых чистых помещениях или чистой среде с низким уровнем загрязнителей окружающей среды, таких как пыль, находящиеся в воздухе микробы, аэрозольные частицы и химические пары. При указанных условиях не всегда разрешается использовать конкретные типы упаковочных материалов, например, картон или сходные материалы. Кроме того, контейнеры, находящиеся в направляющих элементах, занимают относительно большой объем и, следовательно, расходы на временное хранение упакованных контейнеров и их транспортирование являются относительно высокими.
Для устранения вышеуказанных недостатков был разработан узел хранения трубчатой формы, в котором можно хранить контейнеры с горлышками. Контейнеры с горлышками загружают в некоторое количество продолговатых направляющих элементов, которые удерживаются, по существу, в трубчатой конструкции. Эти контейнеры хранят внутри трубчатой конструкции, и направляющие элементы защищают контейнеры от внешних воздействий.
Несмотря на то, что образованный таким образом узел хранения трубчатой формы обеспечивает удобное хранение и/или транспортирование контейнеров, загрузка (погрузка) узла хранения и его выгрузка (разгрузка) все же остаются сложной и длительной операцией. Контейнеры необходимо загружать в узел хранения и выгружать из него один за другим. Кроме того, контейнеры загружают таким образом, что они проходят, в общем, по винтообразной траектории внутри объема хранения узла хранения трубчатой формы. Сходным образом, разгрузка контейнеров с горлышками из узла хранения требует удаления контейнеров один за другим из соответствующих направляющих элементов, причем при разгрузке контейнеров необходимо соблюдать порядок, в котором контейнеры загружали в направляющие элементы.
Задача изобретения заключается в создании системы и способа разгрузки контейнеров из такого узла хранения трубчатой формы. Задача изобретения также заключается в создании системы и способа разгрузки контейнеров быстрым надежным и/или эффективным образом из одного или более узлов хранения трубчатой формы. Задача заключается в создании системы и способа разгрузки множества гибких контейнеров из узла хранения трубчатой формы, который обеспечивает полностью автоматическую разгрузку контейнеров.
По первому аспекту, по меньшей мере, одну из указанных задач и/или других задач, по меньшей мере, частично можно решить с помощью системы разгрузки, определенной во вступительной части, причем указанная система разгрузки содержит:
– опору узла хранения, выполненную с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы, причем направляющие элементы проходят в осевом направлении;
– разгрузочное устройство, выполненное и расположенное с возможностью удаления контейнеров из узла хранения трубчатой формы и перемещения контейнеров один за другим от второй стороны узла хранения трубчатой формы к зоне разгрузки, причем разгрузочное устройство содержит захватный узел и привод, выполненный с возможностью обеспечения вращения узла хранения и захватного узла относительно друг друга, и захватный узел выполнен с возможностью захватывания дозирующих горлышек контейнеров, последовательно проходящих захватный узел, с целью транспортирования захваченных дозирующих горлышек и соответствующих контейнеров, по существу, в осевом направлении и накапливания дозирующих горлышек в зоне разгрузки.
Узел хранения трубчатой формы может принимать, по существу, цилиндрическую форму, например, с постоянным или переменным круглым, овальным или многоугольным сечением. Кроме того, узел хранения трубчатой формы имеет, по меньшей мере, одну открытую сторону (например, первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне). На открытой стороне (сторонах) контейнеры доступны для разгрузочного устройства, так что контейнеры можно удалять из узла хранения трубчатой формы. Когда захватный узел разгрузочного устройства расположен таким образом, что он обращен к открытой стороне, захватный узел может поочередно захватывать контейнеры в порядке, в котором расположены контейнеры (т.е. по винтообразной схеме во время загрузки узла), так что контейнеры можно удалять из узла хранения трубчатой формы быстрым и эффективным образом.
В некоторых вариантах выполнения опора узла хранения выполнена с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы в неподвижном положении. Привод может быть выполнен с возможностью вращения захватного узла относительно (неподвижного) узла хранения трубчатой формы. Это имеет преимущество, состоящее в том, что относительно тяжелый узел хранения трубчатой формы (в загруженном состоянии масса узла хранения может составлять до 10 кг и более) не должен увеличивать скорость или уменьшать скорость в начале и конце операции разгрузки. Однако в других вариантах выполнения захватный узел является неподвижным, а привод выполнен с возможностью вращения узла хранения трубчатой формы относительно захватного узла. В других вариантах выполнения могут вращаться как узел хранения трубчатой формы, так и захватный узел.
В вариантах выполнения с поворотным приводным захватным узлом этот узел может содержать:
– поворотную опору захватного устройства, выполненную с возможностью вращения вокруг оси вращения, параллельной и/или совпадающей с осью симметрии узла хранения трубчатой формы;
– захватное устройство с пазом, выполненное с возможностью зацепления со следующими друг за другом дозирующими горлышками контейнеров, когда захватное устройство с пазом вращается и проходит мимо контейнеров, поддерживаемых следующими друг за другом направляющими элементами, и направляет зацепленные дозирующие горлышки одно за другим с помощью обеспеченного в нем паза в зону разгрузки.
Захватный узел, в частности его захватное устройство, расположен таким образом, что он обращен к открытой стороне узла хранения трубчатой формы, причем на этой открытой стороне контейнеры являются непосредственно доступными. Захватное устройство может содержать крюковидный элемент для направления горлышек контейнеров в паз захватного устройства с пазом. Крюковидный элемент может быть прикреплен к захватному устройству таким образом, что он будет расположен в радиально внутреннем положении относительно контейнеров в узле хранения трубчатой формы, так что крюковидный элемент может контактировать с контейнером на нижнем участке горлышка (например, на участке ниже его самого нижнего выступа, как описано далее).
В других вариантах выполнения крюковидный элемент расположен таким образом, что он контактирует с контейнером на верхнем участке контейнера. Для образования пространства на верхнем участке горлышка и обеспечения контакта с крюковидным элементом (указанное пространство не всегда доступно из–за специфической формы направляющих элементов, в которых подвешены контейнеры) между захватным узлом и открытой стороной узла хранения трубчатой формы может быть помещен промежуточный трубчатый блок. Промежуточный трубчатый блок содержит множество дополнительных продолговатых направляющих элементов, которые могут поддерживать множество рядов дозирующих горлышек, причем дополнительные направляющие элементы выполнены с возможностью их удерживания в, по существу, трубчатой конструкции, соответствующей направляющим элементам узла хранения трубчатой формы.
Промежуточный трубчатый блок может иметь такую форму, что захватный блок может захватывать дозирующее горлышко в радиально наружном положении относительно трубчатой конструкции дополнительных направляющих элементов, предпочтительно также в радиально внутреннем положении.
Дополнительные продолговатые направляющие элементы соединены с одним или более опорными кольцами, также называемыми опорными перемычками. Эти опорные кольца удерживают дополнительный направляющий элемент в трубчатой конструкции, в то же время обеспечивая захватному узлу (например, крюковидному элементу) доступ к верхним участкам контейнера, поддерживаемым направляющими элементами узла хранения трубчатой формы.
Для способствования освобождению контейнера от соседних контейнеров в узле хранения трубчатой формы паз захватного устройства с пазом может иметь такую форму, чтобы регулировать вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера относительно захватного устройства. Например, паз может иметь такую форму, чтобы вызывать вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера в первом направлении вращения с целью перемещения контейнера из первого положения, проходящего, по существу, перпендикулярно осевому направлению, во второе положение, проходящее наклонно относительно осевого направления, и в дальнейшем вызывать вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера во втором направлении, противоположном первому направлению. Практика показала, что дозирующее горлышко и соответствующий контейнер преимущественно поворачиваются в одном направлении, захватываются захватным узлом и освобождаются от соседних контейнеров. Это поворачивание не является предпочтительным, поскольку оно ведет к неправильной ориентации дозирующего горлышка и соответствующего контейнера применительно к дальнейшему направлению. Поскольку этому поворачиванию нельзя воспрепятствовать, представляется предпочтительным реверсировать поворачивание дозирующего горлышка и соответствующего контейнера с целью компенсации такого поворачивания. Это позволяет обеспечить более надежный стабильный процесс дальнейшего направления дозирующего горлышка и соответствующего контейнера регулируемым образом.
В конкретных вариантах выполнения паз захватного устройства с пазом содержит:
– ближний участок паза, проходящий наклонно относительно осевого направления узла хранения трубчатой формы и вынуждающий дозирующее горлышко вращаться в первом направлении вращения;
– промежуточный участок паза, содержащий краевую часть, выполненную с возможностью вращения дозирующего горлышка в противоположном направлении вращения;
– дальний участок паза для накапливания множества дозирующих горлышек и направления дозирующих горлышек в зону разгрузки.
Разгрузочное устройство также содержит разгрузочный узел, выполненный с возможностью перемещения контейнеров, находящихся в пазу захватного устройства с пазом, из разгрузочного устройства, например, на разгрузочную дорожку сходного устройства для дальнейшей обработки контейнеров. В варианте выполнения разгрузочный узел содержит продвигающий рычаг. Указанный продвигающий рычаг выполнен с возможностью удаления накопленных дозирующих горлышек из захватного узла, например, когда вращение захватного узла и/или узла хранения трубчатой формы прекращается.
Как указано выше, разгрузочное устройство содержит привод, выполненный с возможностью вращения захватного узла относительно узла хранения трубчатой формы. Указанный привод может содержать приводной вал, соединенный с поворотной опорой захватного устройства, причем приводной вал расположен, по существу, соосно с узлом хранения трубчатой формы. В этом варианте выполнения как преимущество можно обеспечить захватное устройство, по существу, криволинейной формы, так чтобы обеспечить вращение захватного устройства по траектории вокруг приводного вала. Это позволяет получить компактную конструкцию разгрузочного устройства.
Опора узла хранения может содержать один или более рычагов позиционирования, выполненных с возможностью перемещения между открытым положением, в котором узел хранения трубчатой формы можно удалять или загружать, и закрытым положением, в котором рычаги позиционирования образуют, по существу, кольцевое захватное пространство. Предпочтительно, диаметр захватного пространства меньше наружного диаметра узла хранения трубчатой формы, так что можно обеспечить точное и надежное позиционирование направляющих элементов узла хранения трубчатой формы.
В некоторых вариантах выполнения опора узла хранения конструктивно выполнена с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы, по существу, в вертикальном положении. Например, узел хранения трубчатой формы можно поддерживать таким образом, чтобы он проходил в вертикальном положении (вертикальном положении или наклонном положении), что обусловливает перемещение контейнеров под действием силы тяжести в осевом направлении вниз к разгрузочному устройству. Для обеспечения этого перемещения не требуются никакие дополнительные механические средства, хотя перемещению контейнеров может способствовать толкатель и/или узел вибрации, как описано далее.
В других вариантах выполнения опора узла хранения выполнена с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы, по существу, в лежачем положении. Например, узел хранения трубчатой формы можно поддерживать таким образом, чтобы он проходил в горизонтальном положении). Для обеспечения перемещения контейнеров к открытой стороне узла хранения трубчатой формы в этих вариантах выполнения (или способствования перемещению контейнеров в вышеупомянутых вариантах выполнения, в которых узел хранения трубчатой формы расположен в вертикальном положении) система разгрузки может содержать толкатель. Указанный толкатель может быть выполнен с возможностью контакта с одним или более контейнерами, расположенными на первой стороне узла хранения трубчатой формы, и может быть выполнен с возможностью толкания контейнеров, расположенных в узле хранения трубчатой формы в осевом направлении ко второй стороне, противоположной первой стороне. Узел хранения трубчатой формы может быть выполнен с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы, по существу, в горизонтальной ориентации. В этом случае толкатель должен выталкивать контейнеры из узла хранения. В других вариантах выполнения опора узла хранения может быть выполнена с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы, по существу, в вертикальном положении (например, вертикальной или наклонной ориентации). В этом случае толкатель также может быть обеспечен для выталкивания контейнеров из нижней стороны (или даже верхней стороны) узла хранения. Однако в некоторых случаях толкатель может быть исключен, и контейнеры могут перемещаться к разгрузочному устройству под действием силы тяжести.
Для дополнительного обеспечения надлежащего позиционирования узла хранения трубчатой формы (с промежуточным трубчатым блоком или без него) относительно разгрузочного устройства толкатель также может быть выполнен с возможностью контакта с первой стороной узла хранения трубчатой формы с целью позиционирования второй стороны узла хранения трубчатой формы относительно захватного узла. В варианте выполнения толкатель содержит опорное кольцо, имеющее осевые выступы, выполненные с возможностью соединения с отдельными направляющими элементами для позиционирования направляющих элементов относительно друг друга. Преимущество состоит в обеспечении поддерживания положения отдельных направляющих элементов в (трубчатой) конструкции после перемещения контейнеров из конструкции. В случае отсутствия кольца с осевыми выступами трубчатая конструкция/направляющие элементы сложились бы. Кроме того, толкатель может быть конструктивно выполнен с возможностью поджимания дозирующих горлышек контейнеров к захватному узлу на второй стороне узла хранения трубчатой формы.
В варианте выполнения толкатель содержит толкающий элемент, выполненный с возможностью контакта с контейнерами в осевом направлении в смещенных положениях по винтообразной траектории. Таким образом, на каждый из контейнеров, с которым контактирует толкатель, воздействует одна и та же толкающая сила. Это равномерное распределение толкающих сил оказывает положительное влияние на характер перемещения контейнеров к стороне разгрузки узла хранения трубчатой формы.
Предпочтительно, толкатель выполнен с возможностью контакта с одним или более контейнерами на их соответствующих дозирующих горлышках. Контейнеры могут перемещаться более плавно благодаря толкающему усилию, которое можно более легко выровнять с продольным направлением направляющих элементов.
По необходимости система разгрузки содержит секцию вибрации, выполненную с возможностью вызывать вибрацию узла хранения трубчатой формы, когда узел хранения трубчатой формы находится в опоре узла хранения трубчатой формы. Эта секция вибрации, в частности (не неисключительно), пригодна для способствования разгрузке контейнеров с нижней стороны узла хранения, когда узел поддерживается в вертикальном положении.
По другому аспекту предлагается способ разгрузки множества гибких контейнеров из узла хранения трубчатой формы. Указанный способ включает в себя этапы, на которых:
– размещают узел хранения трубчатой формы на опоре, удерживая одну сторону узла хранения трубчатой формы на небольшом расстоянии от узла захвата;
– перемещают контейнеры, расположенные в узле хранения трубчатой формы, в осевом направлении к разгрузочному устройству;
– вращают узел хранения трубчатой формы и/или захватный узел относительно друг друга;
– захватывают дозирующие горлышки контейнеров, следующих друг за другом мимо захватного узла;
– транспортируют захваченные дозирующие горлышки и соответствующие горлышки, по существу, в осевом направлении;
– накапливают дозирующие горлышки в зоне разгрузки.
Вышеупомянутое небольшое расстояние может составлять 1 – 10 мм, но также допускается меньшее или большее расстояние.
Способ может содержать поддерживание узла хранения трубчатой формы в неподвижном положении и/или вращение захватного узла относительно узла хранения трубчатой формы.
Способ может дополнительно содержать:
– вращение поворотной опоры захватного устройства вокруг оси вращения, параллельной и/или совпадающей с осью симметрии узла хранения трубчатой формы;
– зацепление захватного устройства с пазом со следующими друг за другом дозирующими горлышками контейнера, когда захватное устройство с пазом вращается и проходит мимо контейнеров, удерживаемых следующими друг за другом направляющими элементами;
– направление зацепленных дозирующих горлышек один за другим с помощью обеспеченного в захватном устройстве паза в зону разгрузки.
В вариантах выполнения способа дозирующие горлышки могут направляться с помощью паза в захватном устройстве с пазом посредством регулирования вращения дозирующего горлышка и соответствующего контейнера. В частности, способ может содержать:
вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера в первом направлении вращения с целью перемещения контейнера из первого положения, проходящего, по существу, перпендикулярно осевому направлению, во второе положение, проходящее наклонно относительно осевого направления; и в дальнейшем
вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера во втором направлении, противоположном первому направлению.
Способ может включать в себя время от времени вращение узла хранения трубчатой формы и/или захватного узла относительно друг друга. Это означает, что вращение периодически прекращается, например, для обеспечения возможности удаления накопленных горлышек (контейнеров), например, посредством извлечения горлышек из паза захватного устройства с пазом.
Для надлежащего выравнивания направляющих элементов узла хранения трубчатой формы относительно разгрузочного устройства способ может содержать:
перемещение одного или более рычагов позиционирования между открытым положением, в котором узел хранения трубчатой формы можно удалять или загружать, и закрытым положением, в котором рычаги позиционирования образуют, по существу, кольцевое захватное пространство, причем диаметр захватного пространства меньше наружного диаметра узла хранения трубчатой формы.
Для способствования перемещению контейнеров в направлении стороны разгрузки узел хранения трубчатой формы может подвергаться временной вибрации. Как вариант или дополнительно, способ может содержать интенсивное толкание контейнеров к стороне разгрузки. Кроме того, способ также может содержать контакт (например, толкание) первой стороны узла хранения трубчатой формы с целью позиционирования второй стороны узла хранения трубчатой формы относительно захватного узла.
Для предотвращения складывания устройства хранения трубчатой формы, в частности, когда контейнеры толкают в направлении стороны разгрузки, способ может содержать соединение опорного кольца, имеющего осевые выступы, с отдельными направляющими элементами с целью позиционирования направляющих элементов относительно друг друга. Опорное кольцо предотвращает складывание узла хранения трубчатой формы.
Кроме того, способ может содержать толкание контейнеров таким образом, чтобы каждый контейнер подвергался воздействию, по существу, одной и той же толкательной силы. Это может быть достигнуто посредством контакта горлышек контейнеров в различных положениях в осевом направлении. Другие способы обеспечения прикладывания сходной толкательной силы к каждому из контейнеров на ближней стороне узла хранения трубчатой формы также соответствуют объему изобретения.
Другие особенности изобретения представлены в приведенном далее описании различных предпочтительных вариантов выполнения. В описании дается ссылка на фигуры.
На фиг. 1A и 1B – схематично показана система разгрузки без узла хранения трубчатой формы и с загруженным узлом хранения трубчатой формы согласно первому варианту осуществления изобретения, виды сбоку, соответственно;
на фиг. 2 – контейнер с горлышком (также называемый как мешок с горлышком) и один из направляющих элементов варианта выполнения узла хранения трубчатой формы (также называемого как трубчатая конструкция);
на фиг. 3 – соединение контейнеров с горлышками, расположенных в соответствующих взаимно соединенных направляющих элементах;
на фиг. 4 – узел хранения трубчатой формы на предыдущих фигурах, вид в разрезе;
на фиг. 5 – узел хранения трубчатой формы на фиг. 4, вид спереди с частичным разрезом;
на фиг. 6 – варианта выполнения толкателя для проталкивания контейнеров по направлению к разгрузочному устройству и часть опоры для узла хранения трубчатой формы, вид с частичным разрезом;
на фиг. 7 – узел хранения трубчатой формы, который толкается толкателем на фиг. 6, вид с частичным разрезом;
на фиг. 8 – вариант выполнения разгрузочного устройства без контейнеров, вид с частичным разрезом;
на фиг. 9 – разгрузочное устройство на фиг. 8 с контейнерами, вид с частичным разрезом;
на фиг. 9A – детальный вид захватного устройства, выполненного с возможностью захватывания контейнеров из узла хранения трубчатой формы;
на фиг. 10A по 10E – виды, поясняющие пример операции разгрузки, выполняемой разгрузочным устройством;
на фиг. 11 – разгрузочное устройство после разгрузки партии контейнеров, вид с частичным разрезом;
на фиг. 12A по 12C – виды сверху, поясняющие траекторию движения некоторого количества контейнеров во время операции разгрузки;
на фиг. 13A по 13C – виды сверху, поясняющие траекторию движения определенного контейнера во время части операции разгрузки;
на фиг. 14 – вариант выполнения системы разгрузки, включающей в себя промежуточный трубчатый блок, вид сверху с частичным разрезом;
на фиг. 15 – вид изнутри устройства хранения трубчатой формы, на котором показан крюк захватного устройства, зацепляющийся на контейнере; и
на фиг. 16 – вид другого варианта выполнения системы разгрузки.
В приведенном далее описании в целях пояснения изложены многочисленные конкретные особенности для полного понимания изобретения. Тем не менее, ясно, что изобретение можно внедрить без этих конкретных особенностей. В других примерах хорошо известные конструкции не описаны подробно во избежание затруднения понимания изобретения.
Как будет понятно специалистам в этой области после ознакомления с описанием, каждый из конкретных вариантов выполнения, описанных и проиллюстрированных, имеет обособленные компоненты и особенности, которые можно легко отделить от особенностей или объединить с особенностями нескольких других вариантов выполнения без отклонения от объема изобретения. Любой упомянутый способ можно внедрить в порядке последовательности событий или в любом другом логически возможном порядке.
Следует отметить, что в контексте настоящего документа и в формуле изобретения формы единственного числа включают в себя ссылки на множественное число, если контекст ясно не указывает на иное. По существу, это утверждение надо понимать как предполагаемое основание для использования таких исключающих терминов, как «исключительно», «только» и т.п., применительно к описанию формулы изобретения или использования «отрицательных» ограничений.
Узел хранения трубчатой формы
Как раскрыто, узел хранения трубчатой формы представляет собой узел из направляющих элементов, скомпонованных таким образом, что они определяют форму трубы. Таким образом, согласно раскрытию узел хранения трубчатой формы может называться как «конструкция трубчатой формы». Каждый из направляющих элементов узла хранения трубчатой формы выполнен с возможностью направления одного или более контейнеров, так чтобы контейнеры можно было хранить во внутреннем пространстве, образованном посредством объединения направляющих элементов. Далее приведено описание нескольких примеров узла хранения трубчатой формы, который можно разгружать с помощью вариантов выполнения рассматриваемой системы разгрузки.
На фиг. 2 и 3 показан пример мешочного контейнера 16 (также называемого как контейнер или мешок), содержащего переднюю стенку 18 и заднюю стенку 18', причем обе стенки выполнены из тонкого гибкого пленочного материала. Стенки 18, 18' запаяны вдоль их периферийных краев 19 для образования упаковки для жидкотекучих продуктов, например, пищевых продуктов, косметических средств, лекарственных средств и т.д. В верхнем крае контейнера 16 расположен дозирующий элемент, также называемый в как (дозирующее) горлышко 20. Горлышко 20 контейнера 16 содержит продолговатую дозирующую трубку 24. Верхний конец дозирующей трубки 24 содержит резьбу 27 для закрепления съемной крышки (не показана) на контейнере 16 после его наполнения. Нижний конец дозирующей трубки 24 проходит через верхний периферийный край 19 и проходит во внутреннее пространство контейнера, так что дозирующая трубка 24 может обеспечивать сообщение по текучей среде между внутренним пространством контейнера 16 и окружающей средой, так что содержимое контейнера 16 можно дозировать после удаления крышки. Дозирующая трубка 24 содержит два боковых элемента, которые предназначены для прикрепления контейнера 16 к направляющему элементу 17. В частности, дозирующая трубка 24 содержит верхнюю выступающую часть 26 и нижнюю выступающую часть 25.
Направляющая или направляющий элемент 17 является продолговатым профилем, который содержит верхнюю часть 28 профиля, первую боковую часть 29 профиля и вторую боковую часть 30 профиля, причем обе боковые части 29, 30 профиля проходят приблизительно перпендикулярно относительно верхней части 28 профиля. На свободных концах боковых частей 29, 30 профиля обеспечена опорная часть с пазом для поддерживания горлышка 20 контейнера 16. Опорная часть содержит проходящие внутрь полки 35, 36 профиля, которые образуют паз между свободными концами полок. Расстояние (d1) между полкой 35 профиля первой боковой части 29 профиля и полкой 36 профиля второй боковой части 30 профиля немного больше расстояния между вертикальными стенками 38, 39 горлышка и меньше ширины верхней выступающей части 26 и нижней выступающей части 25 горлышка 20. Кроме того, полки 35, 36 профиля содержат на соответствующих наружных концах продольные выступы 41, 42, по которым может перемещаться со скольжением верхняя выступающая часть 26 дозирующего элемента (горлышка 20). Расстояние между верхней выступающей частью 26 и нижней выступающей частью 25 горлышка 20, т.е. ширина канала 31, ограничиваемая в направляющем элементе 17, немного больше расстояния d2 между верхом и низом продольного выступа 41, 42, так что продольные выступы 41, 42 надлежащим образом размещаются между верхней выступающей частью 26 и нижней выступающей частью 25. Следовательно, контейнер 16 можно легко перемещать в направляющем элементе 17 посредством плавного скольжения горлышка 20 (в направлении P1), причем он надежно удерживается в направляющем элементе 17 обеими выступающими частями 25, 26 горлышка 20 и полками 35, 36 профиля направляющего элемента 17. Число контейнеров 16, которое может быть расположено в направляющем элементе 17, зависит, помимо прочего, от длины направляющего элемента 17 и размеров соответствующих горлышек 20 контейнеров 16. В качестве неограничивающего примера стандартный направляющий элемент может удерживать 50 – 60 контейнеров.
Со ссылкой на фиг. 2 первая боковая часть 29 профиля направляющего элемента содержит выступающую наружу полку, которая образует охватываемый соединительный элемент 43. Сходным образом противоположная боковая часть 30 профиля направляющего элемента 17 содержит охватывающий соединительный элемент 44. Охватываемый и охватывающий соединительные элементы 43, 44 проходят вдоль, по меньшей мере, значительной части длины направляющего элемента 17 и имеют такие размеры, что охватываемый соединительный элемент 43 первого направляющего элемента 17 можно вставить в охватывающий соединительный элемент 44 второго соединительного элемента 17' для взаимного соединения направляющих элементов. Соединительные элементы 43, 44 выполнены с возможностью соединения двух или более параллельных соединительных элементов 17'', 17''', в то же время, позволяя направляющим элементам поворачиваться относительно друг друга, например, из плоской компоновки на фиг. 3 в криволинейную (в частности, трубчатую) компоновку на фиг. 4 и 5.
Направляющие элементы 17, расположенные в трубчатой компоновке на фиг. 4 и 5, являются свободно поддерживающимися (свободно опирающимися), так что направляющие элементы 17 можно соединять таким образом, что они будут взаимно поддерживающими и будут оставаться в трубчатой компоновке без необходимости выполнения каких–либо последующих действий. В других вариантах выполнения направляющие элементы 17 должны иметь опорный элемент, например, втулку или трубку, чтобы поддерживать направляющие элементы 17 в трубчатой компоновке.
Со ссылкой на фиг. 5 показан узел 2 хранения трубчатой формы, полностью заполненный большим количеством контейнеров 16. На этой фигуре показано, что контейнеры 16 с горлышками вставлены в конструкцию в форме трубы таким образом, что они проходят, в общем, по винтовой траектории по длине направляющих элементов 17. Другими словами, для оптимизации использования пространства, имеющегося с внутренней стороны 51 узла 2 хранения трубчатой формы, контейнеры 16 могут быть расположены в конструкции трубчатой формы в положениях со смещением по углу. Эта винтовая траектория могла быть получена посредством вставления горлышка 20 первого контейнера 16 в первый направляющий элемент 17, последующего расположения второго контейнера с частичным перекрытием в конструкции трубчатой формы за счет вставления соответствующего горлышка во второй направляющий элемент 17' (в качестве неограничивающего примера, за счет вставления горлышка в соседний направляющий элемент) и повторного выполнения того же самого действия до тех пор, пока все внутреннее пространство не будет заполнено контейнерами 16.
Количество направляющих элементов конструкции трубчатой формы может варьироваться. В общем, количество направляющих элементов составляет n, где n = 1, 2, 3, 4 и т.д. Кроме того, не все направляющие элементы должны быть заполнены контейнерами. В вариантах выполнения изобретения выборочно заполняют только подгруппу направляющих элементов, например, шесть или двенадцать из общего числа 24 направляющих элемента, в зависимости от формы и/или размера контейнеров, например, с точки зрения обеспечения компактного хранения.
В типичном (но неограничивающем) примере в конструкции трубчатой формы можно разместить 24 контейнера на вращение (оборот). В зависимости от длины направляющих элементов и размеров контейнеров в направляющем элементе можно разместить примерно 53 контейнера. Это означает, что емкость одного узла хранения трубчатой формы может составлять вплоть до 1272 контейнеров.
Опора узла хранения
На фиг. 1A и 1B показан вариант выполнения системы 1 разгрузки для разгрузки множества гибких контейнеров (например, мешков), размещенных в узле 2 хранения трубчатой формы. На фиг. 1A показана система разгрузки без узла 2 хранения трубчатой формы, т.е. перед установкой в систему разгрузки узла 2 хранения трубчатой формы. Система 1 разгрузки содержит опору 12 узла хранения, разгрузочное устройство 14 и, при необходимости, толкатель 13.
Если узел 2 хранения содержит несколько направляющих элементов 17, выполненных из материала, который до определенной степени является гибким, отдельные направляющие элементы 17 могут незначительно перемещаться относительно друг друга, что затрудняет точное позиционирование направляющих элементов 17 относительно разгрузочного устройства 14. Однако необходимо обеспечить точное позиционирование направляющих элементов 17 и, следовательно, точное выравнивание направляющих элементов 17 относительно разгрузочного устройства 14 для обеспечения безотказной и быстрой работы разгрузочного устройства 14.
Для решения этой проблемы опора 12 узла хранения системы 1 разгрузки содержит неподвижную опорную раму 8, имеющую криволинейные секции, на которые можно поместить узел 2 хранения трубчатой формы. Опора 12 узла хранения также содержит два подвижных плеча 9 и 10 позиционирования. Эти плечи 9, 10 являются криволинейными (например, полукруглыми) и могут поворачиваться между открытым положением, как показано на фиг. 1A, и закрытым положением, как показано на фиг. 1B. В закрытом положении подвижные плечи 9, 10 позиционирования совместно с криволинейными секциями неподвижной опорной рамы 8 образуют зажим для жесткого удерживания узла 2 хранения трубчатой формы. В частности, в открытом положении плеч 9, 10 позиционирования эти плечи образуют пространство для размещения узла 2 хранения трубчатой формы на опорной раме 8. После размещения узла 2 хранения трубчатой формы на опорной раме 8 плечи 9, 10 позиционирования можно повернуть в направлении закрытого положения. В закрытом положении плечи 9, 10 позиционирования вместе с неподвижной опорной рамой 8 образуют, по существу, кольцевую конструкцию, окружающую, по существу, цилиндрическое пространство. Криволинейные плечи 9, 10 позиционирования и криволинейные части опорной рамы 8 могут взаимодействовать для придания требуемой цилиндрической формы узлу 2 хранения трубчатой формы. В некоторых вариантах выполнения диаметр кольцевой конструкции выбирают таким образом, чтобы он был немного меньше (например, приблизительно на 3 – 10%) исходного наружного диаметра самого узла 2 хранения трубчатой формы. В результате узел 2 хранения трубчатой формы зажимают в опорной раме 8 в требуемой правильной цилиндрической форме, и разгрузочные стороны направляющих элементов 17 точно позиционируют относительно (захватного устройства) разгрузочного устройства 14.
На фиг. 1A, 1B также показано, что рядом с первой (ближней) стороной 3 узла 2 хранения трубчатой формы расположен (необязательный) толкатель 13. Этот толкатель 13 предназначен, с одной стороны, для толкания контейнеров 16, уже хранящихся в узле 2 хранения трубчатой формы, вдоль направляющих элементов 17 по направлению ко второй (дальней или разгрузочной) стороне 4, которая является противоположной по отношению к первой стороне 3, в направлении разгрузочного устройства 14, и, с другой стороны, для сохранения надлежащего выравнивания направляющих элементов 17 с разгрузочным устройством 14. В других вариантах выполнения для перемещения контейнеров 16 внутри устройства 2 хранения трубчатой формы к разгрузочному отверстию может быть обеспечен другой механизм. Например, в варианте выполнения, показанном на фиг. 16, где узел 2 хранения трубчатой формы расположен, по существу, в вертикальном положении, контейнеры 16 внутри узла 2 могут перемещаться в нижнем направлении под действием силы тяжести к разгрузочному устройству 14. В таком варианте выполнения толкатель 13 может быть исключен или заменен механизмом другого типа, например, узлом вибрации, как описано далее.
Со ссылкой на фиг. 1A, 1B разгрузочное устройство 14 расположено на разгрузочной стороне 4 узла 2 хранения трубчатой формы. Разгрузочное устройство 14 выполнено с возможностью удаления контейнера 16 из узла 2 хранения трубчатой формы и перемещения контейнеров 16 один за другим от указанной второй разгрузочной стороны 4 узла 2 хранения трубчатой формы к области разгрузки разгрузочного устройства 14, где контейнеры 16 накапливаются для дальнейшего транспортирования. Разгрузочное устройство 14 может быть соединено или cвязано с каким–либо выходным устройством, например, разгрузочной дорожкой 15, для дальнейшего транспортирования контейнеров 16, например, в направлении одного или более участков переработки грузов. На фигурах разгрузочная дорожка 15 схематично показана пунктирными линиями, чтобы ясно показать, что, фактически, для разгрузки контейнеров 16 из области разгрузки разгрузочного устройства 14 можно использовать выходное устройство любого типа.
Толкатель
Со ссылкой на фиг. 1A, 1B, 6 и 7 подробно описан вариант выполнения толкателя 13. Толкатель 13 выполнен с возможностью контакта с одним или более рядами контейнеров, расположенных на первой стороне 3 узла 2 хранения трубчатой формы и проталкивания этих контейнеров в осевом направлении к разгрузочной стороне 4 узла 2 хранения трубчатой формы. Посредством перемещения контейнеров в осевом направлении (см. направление Pp на фиг. 6 и 7) к дальней разгрузочной стороне 4 контейнеры, расположенные на разгрузочной стороне 4, можно извлечь из узла 2 хранения трубчатой формы и направить к разгрузочной дорожке 15.
С этой целью толкатель 13 может содержать раму, состоящую, по меньшей мере, из первой части 60 рамы и второй части 61 рамы. Между этими частями 60, 61 рамы присоединен линейный исполнительный механизм 62. Указанный исполнительный механизм 62 выполнен с возможностью толкания штанги 63 в осевом направлении (направлении Pp). На дальнем конце этой штанги 63 расположен элемент 64 толкания контейнеров. Элемент 64 толкания контейнеров содержит, в общем, цилиндрический блок, на периферии которого установлено некоторое число пальцев 65. Пальцы 65 проходят, в общем, в осевом направлении и предназначены для контакта с соответствующими контейнерами (в частности, горлышками этих контейнеров) в узле 2 хранения трубчатой формы в его внутреннем пространстве 51 (см. фиг. 5).
Как показано на фиг. 6, пальцы 65 расположены на равном расстоянии друг от друга по наружной периферии указанного блока. Кроме того, они расположены таким образом, что каждый из пальцев выступает на различную длину относительно передней поверхности 66 блока элемента 64 толкания контейнеров. Например, на фиг. 6 показаны первый палец 65' и второй палец 65''. Длина выступания (a2), на которую первый палец 65' выступает от передней поверхности 66 блока, меньше длины выступания (a1), на которую второй палец 65'' выступает от той же поверхности 66. Пальцы 65 выступают от передней поверхности 66 на такие длины выступания, что их соответствующие торцевые поверхности 67 равномерно распределенным образом входят в контакт с (горлышками) контейнеров 16, которые уже хранятся посредством винтообразного расположения в направляющих элементах 17 узла 2 хранения трубчатой формы. Другими словами, длины выступания соответствующих пальцев 65 позволяют им следовать по винтообразной траектории горлышек внутри узла 2 хранения трубчатой формы, так что толкание каждого контейнера осуществляется, по существу, с одним и тем же усилием толкания в направлении стороны 4 разгрузки. Таким образом, снижается риск застревания какого–либо контейнера во время его перемещения по внутренней стороне узла 2 хранения трубчатой формы.
При необходимости толкатель 13 может быть выполнен таким образом, чтобы входить в контакт с ближней стороной 3 узла 2 хранения трубчатой формы, например, стороной, которая обращена к направляющим элементам 17, с целью точного позиционирования узла 2 хранения трубчатой формы относительно разгрузочного устройства 14.
С этой целью обеспечено некоторое количество линейных исполнительных механизмов 74. В показанном варианте выполнения обеспечено три линейных исполнительных механизма 74, но в других вариантах выполнения их количество может быть меньше или больше. Каждый из линейных исполнительных механизмов 74 соединен с частью 60 рамы. Каждый линейный исполнительный механизм 74 содержит подвижную штангу 75, которая может перемещаться в осевом направлении (направлении Pp) через соответствующее отверстие в части рамы, так что ее концевая часть 73 может надавливать на периферийный край опорного кольца 70, соединенного с наружными концами направляющих элементов 17. Опорное кольцо 70 детально показано на фиг. 6 и 7. Опорное кольцо 70 содержит некоторое количество осевых выступов или зубьев 71. Зубья 71 выполнены с возможностью соединения с отдельными направляющими элементами узла 2 хранения трубчатой формы. В частности, зубья 71 имеют такую форму, что они плотно входят в пространство между первой и второй боковыми частями 29, 30 профиля направляющего элемента. Штанга 75 линейного исполнительного механизма 74, контактирующая с ближней стороной опорного кольца 70, обеспечивает правильное позиционирование направляющих элементов 17 узла 2 хранения трубчатой формы (т.е. правильное позиционирование не только ближней стороны 3, но также дальней стороны 4, обращенной к разгрузочному устройству 14).
Разгрузочное устройство
В этом разделе приведено подробное описание вариантов выполнения разгрузочного устройства 14 со ссылкой на фиг. 8 – 11. На фиг. 8 (частично пунктирными линиями, частично сплошными линиями) показана неподвижная рама 80 разгрузочного устройства. В этой раме 80 установлен поворотный или захватный узел 81, содержащий поворотную опору 83 захватного устройства и захватное устройство 93 с пазом. Поворотная опора 83 захватного устройства может приводиться в движение электродвигателем 82, который соединен с неподвижной рамой 80. Поворотная опора 83 захватного устройства содержит поворотный приводной вал 84, с которым соединена конструкция, содержащая набор параллельных первых опорных пластин 87 и одну или более параллельных вторых опорных пластин 88. Опорные пластины 87, 88 взаимно соединены четырьмя соединительными штангами 89. Опорные пластины 87, 88 соединены с приводным валом 84 и могут поворачиваться вокруг воображаемой оси вращения, которая соответствует оси 50 вращательной симметрии (фиг. 4) узла 2 хранения трубчатой формы. Внутри второй опорной пластины 88 выполнено центральное отверстие, которое обеспечивает проход контейнера, удаленного из узла 2 хранения трубчатой формы. Это центральное отверстие 90 включает в себя отверстие 97 подачи, которое обеспечивает проход соответствующих дозирующих горлышек 20 контейнеров 16, когда они поступают в разгрузочное устройство 14.
Поворотная опора 83 захватного устройства образует опору для вышеупомянутого захватного устройства 93 с пазом. Захватное устройство 93 с пазом содержит одну или более пластин 94, проходящих, в общем, в осевом направлении. Одна или более пластин 94 имеют продолговатое криволинейное отверстие или паз 95, размеры которого позволяют поддерживать ряд горлышек 20 разгружаемых контейнеров 16. С нижней стороны пластин 94 установлен крюковидный элемент 96, который образует продолжение паза 95, проходящее наклонно относительно остальной части паза 95 (см. фиг. 12A).
На фиг. 8 показана конструкция для удаления контейнеров 16, поддерживаемых захватным устройством 93 с пазом, и направления горлышек 20 контейнеров в направлении разгрузочной дорожки 15. Эта конструкция содержит поворотный рычаг 105 (также называемый как продвигающий рычаг). Поворотный рычаг 105 установлен с возможностью поворачивания относительно неподвижной рамы 80 и может поворачиваться регулируемым образом с помощью приводного двигателя 106, также соединенного с рамой 80. Рычаг 105 имеет на свободном конце вступающий вниз конец 107 рычага, форма которого позволяет рычагу 105 контактировать с горлышком 20 контейнера 16 и толкать этот контейнер и расположенные после него контейнеры, находящиеся в пазу 95, как описано ниже.
На фиг. 10A – 10E показана последовательность действий во время разгрузки контейнеров с помощью разгрузочного устройства 14, описанного выше. На фиг. 10A показано начальное состояние, в котором паз 95 захватного устройства 93 с пазом, по существу, пустой (хотя в некоторых вариантах выполнения несколько горлышек контейнеров, выгруженных ранее, все же могут присутствовать во входной части паза 95). Поворотная опора 83 захватного устройства поворачивается двигателем 82 с целью перемещения относительно неподвижного узла 2 хранения трубчатой формы (в направлении Rd) таким образом, что входная часть захватного устройства 93 с пазом, в частности, в этом конкретном варианте выполнения, входная часть, образованная крюком 96, может входить в контакт со следующими друг за другом дозирующими горлышками 20 контейнеров 16, когда крюк 96 проходит мимо соответствующих положений контейнеров 16, хранящихся в узле 2 хранения трубчатой формы. Таким образом, паз 95 пополняется контейнером 16 каждый раз, когда он встречается с горлышком 20, что ведет к образованию ряда из горлышек 20 внутри паза 95 (фиг. 10B). В то же время продвигающий рычаг 105, который в состояниях на фиг. 10A и 10B проходит в исходном положении, перемещается или поворачивается к входной части захватного устройства 93 с пазом, как показано на фиг. 10C. Перемещение продвигающего рычага 105 осуществляется во время вращения поворотной опоры 83 захватного устройства. После того, как захватное устройство 93 с пазом совершит один оборот и достигнет исходного состояния (фиг. 10D), значительная часть паза 95 захватного устройства 93 с пазом будет заполнена горлышками 20. В этот момент вращение поворотной опоры 83 захватного устройства временно прекращается, так что продвигающий рычаг 105 может поворачиваться в обратном направлении (направление вращения Rs) из повернутого положения, показанного на фиг. 9 и 10C, в исходное положение (фиг. 10E и 11). Во время поворачивания в исходное положение выступающий вниз конец 107 продвигающего рычага 105 контактирует с одним из горлышек и в пазу 95 и толкает весь ряд горлышек, по существу, в осевом направлении к разгрузочной дорожке 15 (фиг. 10E). Соответствующие контейнеры подвешиваются в дорожке 15 с целью последующей обработки.
На фиг. 9A и фиг. 12A – 12C, 13A – 13C показан пример предпочтительной траектории движении контейнера. На фиг. 12A – 12C, 13A – 13C показан детальный вид пластин 94 и их крюковидного элемента 96 на входной части захватного устройства 93 с пазом. Паз 95 в захватном устройстве 93 с пазом имеет на входной части ближний участок 110 паза, дальний участок 112 паза и промежуточный участок 111 паза. Ближний участок 110 паза имеет вход для приема горлышка 20, которое поддерживается в направляющем элементе 17 узла 2 хранения. Как только горлышко 20 оказывается внутри ближнего участка 110 паза, оно, вследствие специфической формы этого участка паза и в результате вращения захватного устройства 93 совершает принудительное вращение в первом направлении вращения (R1 на фиг. 12A). Это вращение обеспечивает, что контейнер и, в частности, его гибкие стенки освобождаются от контейнеров, остающихся в узле 2 хранения трубчатой формы. При дальнейшем вращении (направлении Rd) захватного устройства 93 с пазом горлышко 20 принудительно перемещается по ближнему участку 110 паза к промежуточному участку 111 паза. Как только горлышко 20 достигает промежуточного участка 111 паза, горлышко 20, благодаря форме и размерам промежуточного участка 111 паза, начинает вращаться в противоположном направлении (направление R2, см. также фиг. 13A – 13B). Далее горлышко перемещается к дальнему участку 112 паза, где ориентация контейнера остается, по существу, той же самой.
Как упомянуто выше, форму и размеры паза 95, в частности, ближнего участка 110 паза и промежуточного участка 111 паза, выбирают таким образом, чтобы контейнеры вращались регулируемым образом. Со ссылкой на фиг. 13A – 13C детально показана ориентация горлышка 20 во время перемещения промежуточного участка 111 паза. На этих фигурах верхняя выступающая часть 26 (см. фиг. 2) горлышка 20 не показана, а показана только нижняя выступающая часть 25. Края 98 пластины 94 захватного устройства 93 с пазом расположены непосредственно между верхней и нижней выступающими частями 25, 26 горлышка. Вертикальные стенки 38, 39 горлышка контейнера 16 входят в канал, образованный пазом 95 (в частности, участками 110, 111, 112 паза 95), так что непрерывное перемещение горлышка 20 (обусловливаемое следующим горлышком (горлышками), толкающими горлышко 20) вынуждает горлышко 20 в промежуточном участке 111 паза вращаться в направлении R2 из ориентации на фиг. 13A в повернутую ориентацию на фиг. 13B и, наконец, в ориентацию на фиг. 13C.
Как упомянуто выше, крюковидный элемент 96 захватного устройства 93 с пазом расположен немного ниже в радиальном положении по сравнению с пластиной 94 захватного устройства 93 с пазом, так что край 99 крюковидного элемента 96 проходит немного ниже нижней выступающей части 25 горлышка 20. В этом варианте выполнения крюковидный элемент 96 захватного устройства 93 с пазом может контактировать с горлышком 20 на его горловинной части 100 (см. фиг. 3). Это детально показано на фиг. 9A. Ясно видно, что крюковидный элемент 96 проходит ниже нижней поверхности горизонтальных полок 35, 36 профиля направляющих элементов 17, так что крюковидный элемент 96 контактирует с горловинной частью 100 контейнера 16. Таким образом, горлышко 20 контейнера 16 можно легко захватывать и выталкивать из канала в направляющих элементах 17 и разгружать в направлении промежуточного участка 111 паза захватного устройства 93 с пазом.
К сожалению, этот способ захватывания контейнера 16 и его перемещения наружу из узла 2 хранения возможен только в вариантах выполнения, где контейнеры имеют форму, обеспечивающую достаточное пространство между нижней выступающей частью 25 и верхним краем 19 стенок 18, 18' контейнера 16. Другими словами, этот способ захватывания контейнера 16 на его горловинной части 100 возможен только применительно к контейнерам 16 специальных типов. В контейнерах 16 других типов, где такая горловинная часть 100 отсутствует или является недостаточной, крюковидный элемент 96 не может контактировать с контейнерами 16 в положении ниже направляющих элементов 17. Для контейнеров 16 этих типов обеспечено другое решение посредством использования промежуточного трубчатого блока (каркаса), как описано далее.
Как можно понять из фигур, паз 95 захватного устройства 93 с пазом имеет, в общем, криволинейную форму. То же самое относится к форме пластин 94 захватного устройства 93 с пазом. Криволинейную форму выбирают таким образом, чтобы захватное устройство 93 с пазом могло вращаться вокруг воображаемой оси 50 без препятствования приводному валу 84 (и приводному двигателю 82). Таким образом, разгрузочное устройство может быть компактным.
Промежуточный трубчатый блок
Как показано на фиг. 14 и 15, промежуточный трубчатый блок 120 может быть расположен с возможностью удаления между разгрузочным устройством 14 и узлом хранения 2 трубчатой формы. Промежуточный трубчатый блок 120 соединен с узлом 2 хранения с помощью осевых выступов (позиционирующих пальцев), которые удерживают отдельные направляющие элементы 17 трубчатой формы. Узел хранения толкается в направлении промежуточного трубчатого блока 120 опорным (толкающим) кольцом 70 (фиг. 7).
Промежуточный трубчатый блок 120 содержит некоторое количество проходящих параллельно дополнительных продолговатых направляющих элементов 121. Дополнительные направляющие элементы 121 образуют между собой ряд каналов 122, соответствующих ранее упомянутым каналам 31, обеспеченным в направляющих элементах 17 (фиг. 2). Дополнительные направляющие элементы 121 выровнены с направляющими элементами 17 узла 2 хранения трубчатой формы, так что они образуют один объединенный продолговатый канал (комбинация каналов 122 и каналов 31). В то время, как направляющие элементы 17 имеют верхнюю часть 28 профиля (см. фиг. 2), указанная верхняя часть 28 профиля отсутствует в дополнительных направляющих элементах 121. Каналы 122 открыты на верхних сторонах в отличие от каналов 31 в узле 2 хранения, которые закрыты соответствующими верхними частями 28 профиля.
Как можно видеть на фиг. 14 и 15, первый кольцеобразный элемент 124 расположен рядом с дальним концом (но неточно на дальнем конце) промежуточного трубчатого блока 120. Дополнительные направляющие элементы 121 немного выступают в осевом направлении от первого кольцеобразного элемента 124 (см. секции 128, фиг. 14), так что, как ниже дополнительных направляющих элементов 121, так и выше дополнительных направляющих элементов 121, существует достаточное пространство для захватного узла 81, захватывающего горлышки 20, толкаемые через каналы 122.
Это обеспечивает возможность захватывания горлышка 20 контейнера 16 захватным узлом 81 на другом участке помимо горловинной части 100, упоминаемой в ранее описанных вариантах выполнения. В частности, захватный узел 81 может быть конструктивно выполнен с возможностью контакта с горлышком 20 в более высоком месте, чем на верхней выступающей части 26 горлышка 20. Как упомянуто выше, это может потребоваться в случае недостаточного пространства для захватного устройства 93 ниже нижней выступающей части 25 горлышка 20. В других вариантах выполнения захватное устройство 93 выполнено с возможностью контакта с горлышком 20 как в верхнем положении выше верхней выступающей части 26, так и в нижнем положении ниже нижней выступающей части 25, для толкания горлышка 20 в двух местах к разгрузочному устройству 14.
Для удерживания дополнительных направляющих элементов 121, по существу, в трубчатой форме обеспечена перемычка. Указанная перемычка содержит первый кольцеобразный элемент 124 и второй кольцеобразный элемент 125, расположенный параллельно и на некотором расстоянии от первого кольцеобразного элемента. Кольцеобразные элементы 124, 125 имеют выступы 127, соединенные с верхней поверхностью дополнительных направляющих элементов 121 для удерживания дополнительных направляющих элементов 121 на месте. Направляющие элементы 121 выполнены из жесткого (по существу, негибкого) материала, так что дополнительные направляющие элементы 121 вместе с перемычками образуют относительно жесткую конструкцию.
В другом варианте выполнения промежуточный трубчатый блок 120 можно легко удалить. После надлежащего относительного позиционирования разгрузочного устройства 14 и узла 2 (и, возможно, после замены крюковидного элемента 96) разгрузочная система 1 готова к манипулированию контейнерами 20 такого типа, которые имеют достаточно большой горловинный участок 100 для обеспечения захвата горлышек 20 непосредственно из узла 2 хранения трубчатой формы.
На фиг. 16 показан другой вариант выполнения изобретения. Этот вариант выполнения соответствует вышеописанным вариантам выполнения за исключением того, что опора 12 узла хранения выполнена с возможностью поддерживания узла хранения 2 трубчатой формы, по существу, в вертикальном положении, и что разгрузочное устройство 14 поддерживается на опорной пластине 132. В показанном варианте выполнения используют вышеупомянутый промежуточный трубчатый блок 120, хотя в других вариантах выполнения этот промежуточный трубчатый блок 120 может быть исключен, если тип контейнера позволяет захватывать нижнюю часть горлышка 20. В последних вариантах выполнения вертикальный узел 2 хранения трубчатой формы соединен непосредственно с разгрузочным устройством 14. Кроме того, несмотря на то, что опора 12 узла хранения и разгрузочное устройство 14 показаны в вертикальном положении, опора 12 узла хранения также может быть выполнена с возможностью поддерживания узла 2 хранения трубчатой формы в наклонном положении, например, под углом 1 – 50 градусов относительно вертикального направления.
На фиг. 16 также показано, что разгрузочное устройство 14 содержит другое выходное устройство 133. Выходное устройство 133 выполнено с возможностью приема контейнеров 20, перемещающихся вниз по (дополнительным) направляющим элементам 121 и захватному устройству 93 с пазом, и передачи принимаемых контейнеров 20 на расположенный далее транспортер. Выходное устройство 133 может содержать криволинейную пластину 130, имеющую паз 131, соединенный с пазом 95 захватного устройства 93 с пазом для направления контейнеров 20 к транспортеру (не показан). В вариантах выполнения захватного узла 81 трение между пазом 95 и горлышками 20, обусловливаемое весом соответствующих контейнеров 16, можно отрегулировать во избежание выпадения контейнеров 16 из паза 95. В другом варианте выполнения обеспечен дополнительный стопорный механизм для удерживания горлышек 20 внутри паза 95 до тех пор, пока не будет разгружен ряд горлышек 20.
В этих вариантах выполнения контейнеры 16 принудительно перемещаются вниз из зоны разгрузки за счет действия силы тяжести. В некоторых случаях отдельный толкатель может быть исключен, в то время как в других случаях толкатель 13 присутствует (но может иметь более простую конструкцию, например, без исполнительных механизмов 74 для удерживания направляющих элементов 17 на месте).
При необходимости для дальнейшего способствования перемещению контейнеров 16 в нижнем направлении на опору можно установить узел вибрации. Указанный узел вибрации вынуждает загруженный узел 2 хранения в целом вибрировать, по меньшей мере, в течение минимального периода времени, необходимого для способствования перемещению контейнеров 16 вниз по (дополнительным) направляющим элементам 121 и захватному устройству 93 с пазом.
Вышеприведенное описание объясняет только принципы изобретения. Понятно, что специалисты в этой области могут предложить различные конструкции, которые, хотя они и не описаны и не проиллюстрированы явным образом в настоящей заявке, внедряют принципы изобретения и соответствуют объему формулы изобретения.
В системе каждый из контейнеров содержит дозирующее горлышко, а узел хранения содержит множество продолговатых направляющих элементов, выполненных с возможностью поддерживания множества рядов дозирующих горлышек и расположенных в осевом направлении, причем направляющие элементы выполнены с возможностью их удерживания, в, по существу, трубчатой конструкции, в то время как контейнеры проходят, в общем, по винтообразной траектории внутри трубчатой конструкции. Система содержит опору для поддерживания узла хранения трубчатой формы, разгрузочное устройство, выполненное с возможностью удаления контейнеров из узла хранения и их перемещения один за другим от второй стороны узла хранения в зону разгрузки. При этом разгрузочное устройство содержит захватный узел и привод вращения узлов хранения и захватного относительно друг друга, а захватный узел выполнен с возможностью захватывания дозирующих горлышек контейнеров, проходящих мимо захватного узла, транспортирования их и контейнеров, по существу, в осевом направлении и накапливания дозирующих горлышек в зоне разгрузки. Способ разгрузки контейнеров осуществляют с использованием вышеописанной системы разгрузки. Группа изобретений обеспечивает повышение производительности. 2 н. и 37 з.п. ф-лы, 26 ил.
1. Система разгрузки для разгрузки множества гибких контейнеров из узла хранения трубчатой формы, причем каждый из контейнеров содержит дозирующее горлышко, и узел хранения содержит множество продолговатых направляющих элементов, выполненных с возможностью поддерживания множества рядов дозирующих горлышек, причем направляющие элементы выполнены с возможностью их удерживания, в, по существу, трубчатой конструкции, в то время как контейнеры проходят, в общем, по винтообразной траектории внутри трубчатой конструкции; причем система разгрузки содержит:
– опору узла хранения, выполненную с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы, при этом направляющие элементы проходят в осевом направлении;
– разгрузочное устройство, выполненное с возможностью удаления контейнеров из узла хранения трубчатой формы и перемещения контейнеров один за другим от второй стороны узла хранения трубчатой формы в зону разгрузки, причем разгрузочное устройство содержит:
– захватный узел;
– привод, выполненный с возможностью вызывать вращение узла хранения и захватного узла относительно друг друга;
причем захватный узел выполнен с возможностью захватывания дозирующих горлышек контейнеров, следующих друг за другом и проходящих мимо захватного узла, транспортирования захваченных дозирующих горлышек и соответствующих контейнеров, по существу, в осевом направлении и накапливания дозирующих горлышек в зоне разгрузки.
2. Система разгрузки по п. 1, в которой опора узла хранения выполнена с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы в неподвижном положении, и/или в которой привод выполнен с возможностью вращения захватного узла относительно узла хранения трубчатой формы.
3. Система разгрузки по п. 1 или 2, в которой захватный узел содержит:
– поворотную опору захватного устройства, выполненную с возможностью вращения вокруг оси вращения, параллельной или совпадающей с осью симметрии узла хранения трубчатой формы;
– захватное устройство с пазом, выполненное с возможностью зацепления со следующими друг за другом дозирующими горлышками контейнеров, когда захватное устройство с пазом вращается и проходит мимо контейнеров, поддерживаемых следующими друг за другом направляющими элементами, и направляет зацепленные дозирующие горлышки одно за другим с помощью обеспеченного в нем паза в зону разгрузки.
4. Система разгрузки по п. 3, содержащая крюковидный элемент, выполненный с возможностью направления горлышек контейнеров в паз захватного устройства с пазом.
5. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 4, в которой захватный узел расположен таким образом, что он обращен к открытой стороне узла хранения трубчатой формы, причем захватный узел содержит захватное устройство, выполненное с возможностью захватывания дозирующих горлышек непосредственно из направляющих элементов узла хранения трубчатой формы.
6. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 5, содержащая промежуточный трубчатый блок, выполненный с возможностью размещения между захватным узлом и открытой стороной узла хранения трубчатой формы, причем промежуточный трубчатый блок содержит множество дополнительных продолговатых направляющих элементов, способных поддерживать множество рядов дозирующих горлышек, причем дополнительные направляющие элементы выполнены с возможностью их удерживания в, по существу, трубчатой конструкции, соответствующей направляющим элементам узла хранения трубчатой формы.
7. Система разгрузки по п. 6, в которой промежуточный трубчатый блок имеет такую форму, что захватный узел может захватывать дозирующее горлышко в радиально наружном положении относительно трубчатой конструкции дополнительных направляющих элементов, предпочтительно также в радиально внутреннем положении.
8. Система разгрузки по п. 6 или 7, в которой дополнительные продолговатые направляющие элементы соединены с одним или более опорными кольцами, причем опорные кольца выполнены с возможностью удерживания дополнительного направляющего элемента в трубчатой конструкции, в то же время обеспечивая захватному узлу доступ к верхнему участку контейнера, расположенного в направляющем элементе узла хранения трубчатой формы.
9. Система разгрузки по любому из пп. 3 – 7, содержащая захватное устройство с пазом, выполненное с возможностью зацепления со следующими друг за другом дозирующими горлышками контейнеров, причем паз захватного устройства с пазом имеет форму, позволяющую регулировать вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера относительно захватного устройства.
10. Система разгрузки по п. 9, в которой паз имеет форму, позволяющую вызывать вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера в первом направлении вращения с целью перемещения контейнера из первого положения, проходящего, по существу, перпендикулярно осевому направлению, во второе положение, проходящее наклонно относительно осевого направления, и в дальнейшем вызывать вращение дозирующего горлышка и соответствующего контейнера во втором направлении, противоположном первому направлению.
11. Система разгрузки по любому из пп. 3 – 10, в которой паз захватного устройства с пазом содержит:
– ближний участок паза, проходящий наклонно относительно осевого направления узла хранения трубчатой формы и вынуждающий дозирующее горлышко вращаться в первом направлении вращения;
– промежуточный участок паза, содержащий краевую часть, выполненную с возможностью вращения дозирующего горлышка в противоположном направлении вращения;
– дальний участок паза для накапливания множества дозирующих горлышек и направления дозирующих горлышек в зону разгрузки.
12. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 11, в которой разгрузочное устройство содержит поворотный продвигающий рычаг и привод продвигающего рычага, выполненные с возможностью удаления накопленных дозирующих горлышек из захватного узла.
13. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 12, содержащая привод, предназначенный для вращения захватного узла относительно узла хранения трубчатой формы, причем привод содержит приводной вал, соединенный с поворотной опорой захватного устройства, и приводной вал расположен, по существу, соосно с узлом хранения трубчатой формы.
14. Система разгрузки по п. 13, в которой захватный узел содержит захватное устройство, имеющее, по существу, криволинейную форму для обеспечения вращения захватного устройства по траектории вокруг приводного вала.
15. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 14, в которой опора узла хранения содержит один или более рычагов позиционирования, выполненных с возможностью перемещения между открытым положением, в котором узел хранения трубчатой формы можно удалять или загружать, и закрытым положением, в котором рычаги позиционирования образуют, по существу, кольцевое захватное пространство, причем диаметр захватного пространства меньше наружного диаметра узла хранения трубчатой формы.
16. Система разгрузки по п. 6 или 7, в которой промежуточный трубчатый блок выполнен с возможностью разъемного соединения с узлом хранения трубчатой формы.
17. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 16, содержащая секцию вибрации, выполненную с возможностью вызывать вибрацию узла хранения трубчатой формы, когда узел хранения трубчатой формы находится в опоре узла хранения трубчатой формы.
18. Система разгрузки по п. 1, в которой опора узла хранения выполнена с возможностью поддерживания узла хранения трубчатой формы, по существу, в вертикальном положении, что обусловливает перемещение контейнеров под действием силы тяжести в осевом направлении вниз к разгрузочному устройству.
19. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 18, содержащая толкатель, выполненный с возможностью контакта с одним или более контейнерами, расположенными на первой стороне узла хранения трубчатой формы, и выполненный с возможностью толкания контейнеров, расположенных в узле хранения трубчатой формы в осевом направлении ко второй стороне, противоположной первой стороне.
20. Система разгрузки по п. 19, в которой толкатель также выполнен с возможностью контакта с первой стороной узла хранения трубчатой формы с целью позиционирования второй стороны узла хранения трубчатой формы относительно захватного узла.
21. Система разгрузки по п. 19 или 20, в которой толкатель содержит опорное кольцо, имеющее осевые выступы, выполненные с возможностью соединения с отдельными направляющими элементами для позиционирования направляющих элементов относительно друг друга.
22. Система разгрузки по любому из пп. 19 – 21, в которой толкатель выполнен с возможностью поджимания дозирующих горлышек контейнеров к захватному узлу на второй стороне узла хранения трубчатой формы.
23. Система разгрузки по любому из пп. 19 – 22, в которой толкатель содержит толкающий элемент, выполненный с возможностью контакта с контейнерами в осевом направлении в смещенных положениях по винтообразной траектории.
24. Система разгрузки по любому из пп. 1 – 23, в которой толкатель выполнен с возможностью контакта с одним или более контейнерами на их соответствующих дозирующих горлышках.
25. Способ разгрузки множества гибких контейнеров из узла хранения трубчатой формы с использованием системы разгрузки по любому из пп. 1 – 24, причем каждый из контейнеров содержит дозирующее горлышко, и узел хранения трубчатой формы содержит множество продолговатых направляющих элементов, выполненных с возможностью поддерживания множества рядов дозирующих горлышек, причем направляющие элементы выполнены с возможностью удерживания, в узле хранения, по существу, трубчатой формы, в то время как контейнеры проходят, в общем, по винтообразной траектории во внутреннем пространстве, образованном узлом трубчатой формы; способ включает в себя этапы, на которых:
– размещают узел хранения трубчатой формы на опоре, удерживая один конец узла хранения трубчатой формы на небольшом расстоянии от узла захвата;
– перемещают контейнеры, расположенные в узле хранения трубчатой формы, в осевом направлении к разгрузочному устройству;
– вращают узел хранения трубчатой формы и/или захватный узел относительно друг друга;
– захватывают дозирующие горлышки контейнеров, следующих друг за другом мимо захватного узла;
– транспортируют захваченные дозирующие горлышки и соответствующие контейнеры в, по существу, осевом направлении;
– накапливают дозирующие горлышки в зоне разгрузки.
26. Способ по п. 25, включающий в себя этап, на котором поддерживают узел хранения трубчатой формы в неподвижном положении и/или вращают захватный узел относительно узла хранения трубчатой формы.
27. Способ по п. 25 или 26, включающий в себя этапы, на которых:
– вращают поворотную опору захватного устройства вокруг оси вращения, параллельной или совпадающей с осью симметрии узла хранения трубчатой формы;
– зацепляют захватное устройство с пазом со следующими друг за другом дозирующими горлышками контейнеров, когда захватное устройство с пазом вращается и проходит мимо контейнеров, удерживаемых следующими друг за другом направляющими элементами;
– направляют зацепленные дозирующие горлышки одно за другим с помощью обеспеченного в захватном устройстве паза в зону разгрузки.
28. Способ по любому из пп. 25 – 27, включающий в себя этапы, на которых:
зацепляют следующие друг за другом дозирующие горлышки контейнеров, и
направляют дозирующие горлышки с помощью паза в захватное устройство с пазом посредством регулирования вращения дозирующего горлышка и соответствующего контейнера.
29. Способ по любому из пп. 25 – 28, включающий в себя этапы, на которых:
вращают дозирующее горлышко и соответствующий контейнер в первом направлении вращения с целью перемещения контейнера из первого положения, проходящего, по существу, перпендикулярно осевому направлению, во второе положение, проходящее наклонно относительно осевого направления; и в дальнейшем
вращают дозирующее горлышко и соответствующий контейнер во втором направлении, противоположном первому направлению.
30. Способ по любому из пп. 25 – 29, включающий в себя этап, на котором периодически вращают узел хранения трубчатой формы и/или захватный узел относительно друг друга.
31. Способ по п. 30, включающий в себя этап, на котором удаляют накопленные дозирующие горлышки из захватного узла в период времени, когда прекращается вращение узла хранения трубчатой формы и/или захватного узла относительно друг друга.
32. Способ по любому из пп. 25 – 31, в котором опора узла хранения содержит один или более рычагов позиционирования; а способ включает в себя этап, на котором:
перемещают один или более рычагов позиционирования между открытым положением, в котором узел хранения трубчатой формы можно удалять или загружать, и закрытым положением, в котором рычаги позиционирования образуют, по существу, кольцевое захватное пространство, причем диаметр захватного пространства меньше наружного диаметра узла хранения трубчатой формы.
33. Способ по любому из пп. 25 – 32, включающий в себя этап, на котором подвергают вибрирации узел хранения трубчатой формы, когда узел хранения трубчатой формы находится в опоре узла хранения трубчатой формы.
34. Способ по любому из пп. 25 – 33, включающий в себя этапы, на которых:
осуществляют контакт с одним или более контейнерами, расположенными на первой стороне узла хранения трубчатой формы;
толкают контейнеры, расположенные в узле хранения трубчатой формы, в осевом направлении ко второй стороне, противоположной первой стороне.
35. Способ по любому из пп. 25 – 33, включающий в себя этап, на котором осуществляют контакт с первой стороной узла хранения трубчатой формы с целью позиционирования второй стороны узла хранения трубчатой формы относительно захватного узла.
36. Способ по п. 34 или 35, включающий в себя этап, на котором соединяют опорное кольцо, имеющее осевые выступы, с отдельными направляющими элементами с целью позиционирования направляющих элементов относительно друг друга.
37. Способ по любому из пп. 34, 35 или 36, включающий в себя этап, на котором поджимают дозирующие горлышки контейнеров к захватному узлу на второй стороне узла хранения трубчатой формы.
38. Способ по любому из пп. 34 – 37, включающий в себя этап, на котором толкают контейнеры в осевом направлении в смещенных положениях по винтообразной траектории, предпочтительно, толкают контейнеры таким образом, что каждый контейнер подвергается воздействию, по существу, одной и той же толкающей силы.
39. Способ по любому из пп. 25 – 38, в котором перемещение контейнеров, расположенных в узле хранения трубчатой формы, в осевом направлении к разгрузочному устройству содержит прикладывание толкающей силы к контейнерам, расположенным на первой стороне узла хранения трубчатой формы.
| Топчак-трактор для канатной вспашки | 1923 |
|
SU2002A1 |
| Изложница с суживающимся книзу сечением и с вертикально перемещающимся днищем | 1924 |
|
SU2012A1 |
| RU 2004139103 A, 10.07.2005 | |||
| RU 2004113948 A, 27.02.2005. | |||
