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Verfahren und Vorrichtung zur verbrauchsabhängigen, kontinuierlichen Zuteilung von Gut an mehrere Be- oder Verarbeitungsstellen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur verbrauchsabhängigen, kontinuierlichen Zuteilung von Gut an mehrere Be- oder Verarbeitungsstellen, bei dem die Be- oder Verarbeitungsstellen nach dem sich jeweilig ergebenden tatsächlichen Bedarf unter Verwendung einer Speichervorrichtung beliefert werden.
Man hat schon vielfach versucht, die Beschickung der Verarbeitungsmaschinen mit Gut selbsttätig durchzuführen. Hiebei wurden mechanisch arbeitende Anlagen entwickelt, die in Abhängigkeit vom Verbrauch jeder einzelnen Maschine das Gut portionsweise selbsttätig zuführen.
Bei den pneumatisch arbeitenden Beschickungsanlagen war es bisher üblich, halbautomatische Systeme zu verwenden, bei denen die Aufgabe des Gutes auf die pneumatischen Anlagen von Hand durchgeführt und überwacht wurde. In dem Bestreben, die Zuteilung dabei zu mechanisieren, sind verschiedene Vorschläge erprobt worden, von denen der rotierende Beschickungstisch das Gut mit der grösstmöglichen Schonung verteilt.
Wenn ein einziger Tisch vorhanden ist, kann der aus dem Depot kommende Gutstrom einfach auf die jeweils benötigte Menge einreguliert werden. Bei der gleichzeitigen Speisung mehrerer Tische aus einem gemeinsamen Depot ist aber eine verbrauchsabhängige Verteilung erforderlich, da an jedem Tisch die Anzahl der zu beschickenden Maschinen kurzfristig wechseln kann, z. B. durch Maschinenstörungen u. dgl.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gut in einer für eine kontinuierliche Beschickung je Zeiteinheit benötigten Menge, jedoch mit in dem Beschickungstumus entsprechenden Portionsgrössen mehreren Be- und Verarbeitungsstellen nacheinander in den für diese Stellen vorbestimmten Zeitintervallen zugeführt. und bei nicht voller Abnahme während der für die Stelle verbleibenden Restzeit einer Speichervorrichtung zugeleitet wird. Die zugeteilten Portionsgrössen werden auf dem Wege von der Abgabe von dem kontinuierlichen Zuführungsstrom bis zu der Be- und Verarbeitungsstelle in einen stetig liefernden Gutstrom umgewandelt. Die Anlieferung des Gutes kann entweder von den Vorratsbehältern oder von
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mengen (Gewichte, Volumina oder Massen) oder durch den Verbrauchsmengen proportionalen Zuteilzeiten einstellen.
Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht der Förderweg zu den in Reihe hintereinander angeordneten Be-'oder Verarbeitungsstellen aus nacheinander folgenden Förderbändern, zwischen denen an den Abzweigpunkten für das Gut zu den Stellen Verbindungsglieder eingefügt sind. Diese Verbindungsglieder sind als Überbrückung zwischen den Förderbändern und zum Abzweigen zu den Verbraucherstellen einstellbar und als Klappen ausgebildete, die das Gut von dem höhergelegenen Ende des vorangehenden Förderbandes in der einen Stellung zu dem tiefer gelegenen Anfang des nachgeschalteten Förder- bandes oder in der andern Stellung zu der Be-oder Verarbeitungsstelle leiten.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung wird erreicht, dass den Be oder Verarbeitungsstellen kontinuierlich so viel Gut zugeführt wird, wie dem tatsächlichen Verbrauch der jeweils in Arbeit befindlichen Be- oder Verarbeitungsstellen entspricht. Hiebei wird eine Verteilung der Gesamtmenge nicht durch Teilung dieser in parallele Ströme, sondern nur durch seitlich aufeinanderfolgende Portionen vorgenommen. Das Zuführen dieser Portionen erfolgt derart über die Zeit verteilt, dass ein pausen-
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loser Teilstrom gebildet wird, der dem laufenden Bedarf der einzelnen Verbrauchsstellen entspricht. Der Bedarf der Verbrauchsstellen kann sich durchAusfall odersonstige Störungenständig ändern. Diesen Schwankungen ist das erfindungsgemässe Verfahren angepasst.
Die dei. Verbrauchsstellen effektiv zugeführte Gutmenge entspricht zu jedem Zeitpunkt der wirklich benötigten, d. h. verbrauchten Menge. Überschussmengen in der Anlieferung werden vermieden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Gesamtanlage. In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die
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sseren Massstab. Von einem Vorratsdepot, das im vorliegenden Fall durch die drei Behälter 1, 2 und 3, deren Boden als Förderband ausgebildet ist, verkörpert ist, führen Förderbänder 4,5 und 6 zu einer Zuführungsvorrichtung, die aus mehreren nacheinander angeordneten Förderbändern 7,8, 9,10 usw. besteht. Zwischen diesen einzelnen Förderbändern sind Klappen 11,12, 13 usw. vorgesehen. In der einen
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Abstanddern Stellung der Klappen kann das Gut auf die Förderbänder 14, 15, 16 abfallen, die zu den Verbrauchsstellen führen, welche in dem Ausführungsbeispiel als Beschickungstische 17,18, 19 usw. dargestellt sind.
Damit das Gut zu den Bändern 14, 15, 16 in gleichmässiger Stärke zugeführt wird, kann in dem Raum unterhalb der Klappen 11, 12. 13 je ein Schwenktrichter 2Q vorgesehen werden, der während des Beschickens des Bandes 14, 15,16 ständig hin-und herbewegt wird. An das letzte Band der Zuführungsanlage, beispielsweise das Band 10, schliesst sich ein weiteres Transportband 21 an, das durch ein weiteres Transportband 22 ergänzt werden kann, welches das Gut zu einem der ersteren Transportbänder 4, 5 oder 6 zurückführt. Im vorliegenden Fall erfolgt die Zurückführung auf das Transportband 6.
Die zur Zurückführung von Überschussmengen dienenden Transportbänder 21, 22 usw. stellen zugleich Speichervorrichtungen für eventuelle Überschussmengen dar, die an den Abgabestellen, nämlich an den Abnahmebändern 14, 15, 16, nicht abgenommen worden sind. Mit 23 ist eine Photozelle bezeichnet, die die Füllung des Speicherbandes 22 kontrolliert, welches Überschussmengen vorübergehend aufnimmt.
Die erfindungsgemässe Anlage ist so ausgebildet, dass jedem Beschickungstisch 17,18, 19 zu jeder Zeit genau die dem tatsächlichen Verbrauch entsprechende Menge an Gut zugeführt wird. Das bedeutet, dass die dem Depot 1, 2,3 entnommene Menge der maximalen möglichen Menge entsprechen muss, um jedem auftretenden Bedarf gerecht werden zu können.
Normalerweise wird mit einem Überangebot zu rechnen sein, das von den Beschickungstischen nicht aufgenommen wird und ungenützt bleibt. Diese Überschussmenge ist für ein erneutes Angebot bereitzuhalten oder in den Speicher wieder zurückzubringen. Die Speicheranlage 1, 2,3 ist im vorliegenden Fall so ausgeführt, dass der Speicher entweder gefüllt oder entleert wird. Eine gleichzeitige Füllung und Entleerung ist nicht vorgesehen. Aus diesem Grunde werden erfindungsgemäss die Überschussmengen unabhängig zwischengelagert und zu gegebenem Zeitpunkt dem Arbeitsvorgang wieder zugeführt.
Hiebei ergibt sichdie Lösung folgender Teilprobleme : a) Bildung von Portionen des Gutes in Relation zum tatsächlichen Verbrauch der Verbrauchsstelle, d. h. des Beschickungstisches. b) Umformung der Portionen in kontinuierliche Gutströme zur pausenlosen Beschickung der Tische. c) Zwischenlagerung der Überschussmengen.
Hinsichtlich des Merkmals a) betreffend Portionsbildung sei davon ausgegangen, dass jede im Betrieb befindliche Verarbeitungsmaschine ein in der Laufzeit konstantes Quantum an Gut je Minute benötigt. Es
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zu den insgesamt angeschlossenen Maschinen zu ermitteln. Ein mit einer Relais-Kombination ausgerüstetes Zählwerk liefert exakt diese Angabe.
Beispiel :
Tisch 17 6 Maschinen
Tisch 18 6 Maschinen
Tisch 19 6 Maschinen insgesamt installiert : 18 Maschinen
An Tisch 17 laufen 4 Maschinen
An Tisch 18 laufen 6 Maschinen
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An Tisch 19 laufen 5 Maschinen
Derzeit laufen also 15 Maschinen
Es müssten z. B. in 1 Minute an Tisch 17 4/18 an Tisch 18 6/18 an Tisch 19 5/18 des Gesamt-Quantums abgegeben und 3/18 im Zwischenspeicher eingelagert werden.
Es sei für dieses Beispiel angenommen, dass der Zuteilzyklus 1 Minute = 60 Sekunden sei, d. h. dass nach Ablauf dieses Zyklus die Portionsabgabe wieder bei Tisch 17 beginnt :
Bei Vollbetrieb aller 18 Maschinen würde also
Tisch 17 von der 1. bis 20. Sekunde
Tisch 18 von der 21.. bis 40. Sekunde
Tisch 19 von der 41. bis 60. Sekunde mit Gut beschickt werden und weiter wieder
Tisch 17 von der 61. bis 80. Sekunde
Tisch 18 von der 81. bis 100. Sekunde
Tisch 19 von der 101. bis 120. Sekunde usf.
Da nun aber Maschinen ausgefallen sind, wird
Tisch 17 (4 Maschinen) von der 1. bis 13. Sekunde
Tisch 18 (6 Maschinen) von der 21. bis 40. Sekunde
Tisch 19 (5 Maschinen) von der 41. bis 57. Sekunde beschickt und die Überschussmengen in der 14. bis 20. Sekunde und in der 58. bis 60. Sekunde gespeichert.
Durch diese stückzahl- : proportionale Methode mit der zeit-d. h. mengenunabhängigen Beschickung wird jedem Tisch ein genau seiner Verbrauchsmenge entsprechendes Gutquantum zugeführt.
Hinsichtlich der Umformung der Portionen in kontinuierliche Ströme gemäss Teilproblem b) sollen die nach der vorbeschriebenen Methode verbrauchsabhängig gebildeten Portionen den Beschickungstischen kontinuierlich zugeführt werden. Die Lösung sieht ein Zwischenband 14,15, 16 vor, das diese Umformung durchführt.
Die von einem Zubringer-Band 7,8, 9 über eine Umschaltklappe 11,12, 13 angelieferten Mengen des Gutes werden durch einen Schwenktrichter 20 auf einem Zwischenband 14,15, 16 gleichmässig verteilt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Zwischenbandes ist konstant. Die Dicke der gebildeten Schicht ist also, da Schichtlänge und-breite konstant bleiben, der Dauer der Zuteilung direkt proportional (konstante Zufuhrmenge vorausgesetzt). Die Übergabe auf den Beschickungstisch erfolgt stetig. Da die Schichtdicke der Beschickungsdauer entspricht und diese von der Anzahl der verbrauchenden Maschinen abhängt, entspricht die Gutzuteilung jeweils genau der Verbrauchsmenge.
Hinsichtlich der Zwischenlagerung der Uberschussmengen gemäss Teilproblem c) ist in der Praxis damit zu rechnen, dass Überschussmengen, welche mit Rücksicht auf eine unter allen Umständen gesicherte Versorgung notwendig sind, eingelagert werden müssen.
Der für die Aufnahme dieser Mengen vorgesehene Speicher 21, 22 wird aus den anfallenden Teilmengen so lange gleichmässig gefüllt, bis seine Aufnahme-Kapazität erschöpft ist. Er unterbricht dann die weitere Zufuhr vom Depot l, 2,3 und übernimmt im gleichen Augenblick so lange die Versorgung der
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Beschickungstische, bis sein Inhalt verbraucht ist. Dann schaltet er zurück an das Depot und das Spiel beginnt von Neuem.
Die Anlage arbeitet Im ganzen wie folgt :
Aus den Depots 1 oder 2 oder 3 gelangt das Gut Über die Transportbänder 4, 5, 6 auf das Band 7. Die Klappen 11,12, 13 befinden sich in Ruhestellung, so dass der weitere Weg des Gutes über die Bänder 8,
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Das Band 22 als Speicher ist aufnahmebereit, d. h. leer.
Der Beschickungszyklus beginnt damit, dass die Klappe 11 zurückschwenkt, d. h. in der Zeichnungsebene nach links schwenkt, wodurch das Gut auf das Zwischenband 14 gelangt. Die Bänder 8,9, 10 und 21 bleiben beladen mit Gut stehen. Auch der Speicher 22 steht. Nach Ablauf der Beschickungszeit schwenkt die Klappe 11 in die Ausgangsstellung zurück und die Bänder 8,9, 10 und 21 laufen wieder. Wenn die Umschaltung der Klappe 11 vor Ablauf der maximal möglichen Zeit erfolgte, wird zunächst Gut in den Speicher 22 eingelagert. Wenn das Maximum erreicht wurde, so schaltet mit Rückbewegung der Klappe 11 die nächstfolgende Klappe 12 auf die Beschickung des Tisches 18. Hiebei bleiben die Bänder 9, 10 und 21 stehen, bis die Rückstellung der Klappe 12 erfolgt.
Dieses Spiel wiederholt sich bei den nächstfolgenden Klappen 13 usw. Nach Ablauf des Gesamtzyklus folgt dann wieder die erste Klappe 11 mit dem Beschikkungstisch 17 usf.
Es ergibt sich also, dass nur dann Gut in den Speicher 22 gelangt, wenn Überschussmengen durch Nichtausnutzung der für einen Beschickungstisch vorgesehenen maximalen Beschickungszeit vorhanden sind, die nicht sofort einer der Verbrauchsstellen 17,18, 19 usw. zugeführt werden können. Wenn der Speicher 22 gefüllt ist, was durch eine Photozelle 23 od. dgl. überwacht wird, die auch die Meldung für die Entleerung macht, werden das Depot l, 2,3 und die Transportbänder 4,5 stillgesetzt. Das Speicherband 22 mit den Bändern 6 und 7 übernimmt die Versorgung der Verbrauchsstellen 17, 18, 19.
Bei der Lieferung des Gutes aus dem Speicher 22, dessen Abgabe im Gegensatz zu der Abgabe aus
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entfällt. Dies hat zur Folge, dass die Transportbänder in der Ausgangsstellung der Klappen stehenbleiben und nur in Arbeitsstellung laufen. Wenn das Speicherband 22 entleert ist, so hort die Vorwärtsbewegung auf diesem Band auf. Dafür wird der Transport aus dem Depot l, 2,3 und die Bewegung der Bänder 4,5 wieder eingeschaltet, so dass der Ablauf wieder wie normal vollzogen wird.
Durch das Anhalten der Bänder 8, 9. 10,21 und 22 während der Übergabe an die vorangegangene Verbrauchsstelle 17 bei der Beschickung aus dem Depot bzw. durch das Anhalten der Bänder 4, 5 und 8, 9, 10 und 21 bei der Beschickung aus dem Speicher 22 wird erreicht, dass der Gutstrom auf diesen Bändern nicht unterbrochen wird und bei einer Anforderung durch die Verbrauchsstellen 17, 18, 19 jederzeit sofort das volle Quantum bereitstellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur verbrauchsabhängigen, kontinuierlichen Zuteilung von Gut an mehrere Be- oder Ver- arbeitungsstellen, bei dem die Be- oder Verarbeitungsstellen nach dem sich jeweilig ergebenden tatsäch- lichen Bedarf unter Verwendung einer Speichervorrichtung beliefert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut in einer für eine kontinuierliche Beschickung je Zeiteinheit benötigten Menge, jedoch mit in dem Be- schickungsturnus entsprechenden Portionsgrössen mehreren Be- und Verarbeitungsstellen (17, 18, 19) nacheinander in den für diese Stellen vorbestimmten Zeitintervallen zugeführt und bei nicht voller Abnahme während der für die Stelle verbleibenden Restzeit einer Speicher Vorrichtung (21, 22)
zugeleitet wird und die zugeteilten Portionsgrössen auf dem Wege von der Abgabe von dem kontinuierlichen Zuführungsstrom (4,5, 6,7) bis zu der Be-und Verarbeitungsstelle in einen stetig liefernden J, ltstrom umgewandelt werden.