CH380634A - Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern einer Einstossvorrichtung - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern einer Einstossvorrichtung
Bisher war das Problem der selbsttätigen Steuerung einer Einstossvorrichtung, mit welcher in unregelmässiger Folge eintreffende und am Ende einer Zuführbahn gegen einen Anschlag auflaufende, unter sich gleichwertige Gegenstände einzeln einer Verpackungsmaschine zugeführt werden, nicht befriedigend gelöst.



  Es war zwar bekannt, am Ende der Zuführbahn einen elektrischen Kontakt oder eine mechanische Verriegelung anzubringen, bzw. den Anschlag selbst als Kontakt auszubilden, und die Einstossvorrichtung über diesen Kontakt oder mit Hilfe der Verriegelung nur dann in Tätigkeit zu setzen, wenn mindestens ein Gegenstand gegen den Kontakt aufgelaufen ist. Je nach der Reibung zwischen der Zuführbahn und den auf ihr liegenden Gegenständen ist aber der Kontaktdruck unter Umständen sehr gering, wodurch die Betriebssicherheit oft zu wünschen übrig lässt. Aus verschiedenen Gründen wäre es auch erwünscht, einerseits die Einstossvorrichtung erst nach dem Auflaufen einer die Anzahl 1 übersteigenden Minimalanzahl von Gegenständen einzuschalten und andererseits die Arbeitskadenz dieser Vorrichtung bei spärlich eintreffenden Gegenständen klein und bei einer grossen Eintreffolge gross zu halten.



   Die Erfindung, die ein Verfahren der eingangs erwähnten Art betrifft, löst diese Aufgabe in einfacher Weise dadurch, dass die in unregelmässiger Folge eintreffenden Gegenstände einzeln durch Abtastmittel registriert und die derart gewonnenen Informationen einer digitalen Speichervorrichtung zugeführt und dort gespeichert werden, dass bei jedem Einstossen eines Gegenstandes die Speichervorrichtung im Sinne einer Substraktion einer gespeicherten Einheit beeinflusst wird, und dass die Antriebsmittel der Einstossvorrichtung in Funktion der Anzahl der momentan von der Speichervorrichtung gespeicherten Einheiten derart geregelt wird, dass bei einer gegebenen Höchstfrequenz des Eintreffens der Gegenstände die Anzahl der auf der Zuführbahn zwischen den Abtastmitteln und dem Anschlag vorrätigen Gegenstände dauernd innerhalb vorbestimmter Grenzen liegt.



   Des weiteren hat die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens zum Gegenstand. Diese Vorrichtung ist   erflndungsgemäss    gekennzeichnet durch Abtastmittel zum einzelnen Registrieren von auf einer Zuführbahn eintreffenden Gegenständen, eine digitale Speichervorrichtung zur Speicherung von durch die Abtastmittel ausgelösten positiven Impulsen, mit einer Einstossvorrichtung gekoppelte Impulserzeugungsmittel, die bei jeder Einstossbewegung zwecks Löschung eines gespeicherten positiven Impulses einen negativen Impuls an die Speichervorrichtung abgeben, und ferner gekennzeichnet durch auf die Antriebsmittel der Einstossvorrichtung einwirkende Regelmittel, welche derart mit der Speichervorrichtung zusammengeschaltet sind, dass die Regelmittel entsprechend der Anzahl der gespeicherten positiven Impulse selbsttätig eingestellt werden.



   Das Verfahren nach der Erfindung und die Vorrichtung sind nachstehend unter Beizug der Zeichnung beispielsweise erläutert:
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil der Vorrichtung, und zwar die Zuführbahn, den Anschlag und die Abtastmittel.



   Die Fig. 2 veranschaulicht die restlichen Teile dieser Vorrichtung, insbesondere die Speichervorrichtung und die Mittel zum Einstossen der Gegenstände in eine auf der Zeichnung nicht ersichtliche Verpakkungsmaschine.



   Die Zuführbahn wird durch ein mit gleichmässiger Geschwindigkeit um eine Rolle 3 laufendes Förderband 2 gebildet, auf dessen Anfang die unter sich gleichartigen Gegenstände 1 in unregelmässiger Folge  aufgelegt werden. Das Band 2 transportiert die Gegenstände 1 in Richtung gegen einen Anschlag 4, vor dem sie sich aufstauen. Zwecks Registrierung der eintreffenden Gegenstände sind knapp über der Höhe des oberen Trums des Bandes 2 eine Lichtquelle 5 und eine Photozelle 7 angeordnet. Bei Durchlaufen eines Gegenstandes durch den von der Lichtquelle 5 ausgehenden Lichtstrahl 6 wird dieser kurzzeitig unterbrochen und jeder Gegenstand durch die Photozelle 7 einzeln registriert.



   An die Photozelle 7 ist ein Verstärker 8 angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Antriebsmagnet 9 eines   Schrittschaltwerkes    10 verbunden ist. Das Schaltrad dieses Werks 10 sitzt starr auf einer Achse 11, ebenso wie ein Sonnenrad 12 eines Planeten-Differenzialgetriebes. Letzteres enthält ausserdem zwei einerseits mit dem Sonnenrad 12 und andererseits einer Innenverzahnung eines Zahnkranzes 15 kämmende Planetenräder 13, welche lose auf einem gegabelten Steg 14 sitzen. Auf einem Ansatz dieses Steges ist ein Kettenrad 31 aufgekeilt, über das eine andererseits auf einem Kettenrad 30 aufliegende Kette 32 geführt ist.



  Durch Verstellung des Steges 14 wird dermassen die Einstellung eines die Drehzahl eines Antriebsmotors 26 beeinflussenden Regelwiderstandes 29 verändert. Mit 28 ist die vom Motor 26 zum Regelwiderstand 29 führende Leitung bezeichnet. Dagegen ist auf der Zeichnung die den Motor speisende Kraftleitung weggelassen.



   Der Motor 26 dient zum Antreiben einer Einstossvorrichtung, die sich im wesentlichen aus einer über einen Riemen 27 angetriebenen Scheibe 18, einem bei 22 drehbar gelagerten, mit einem Gleitstein 20 in eine eingefräste Kurvenbahn 19 greifenden Hebel 21 und ferner den Hebeln 23 und 24 zusammensetzt. Die Hebel 21 und 23 sind gegeneinander drehfest, während der Hebel 24 in bezug auf den Hebel 23 schwenkbar ist. Beim Drehen der Scheibe 18 führt der Hebel 21 innerhalb den auf der Zeichnung angegebenen Endlagen eine Schwenkbewegung aus, wodurch sich der mittels geeigneter Führungen geführte Hebel 24 in die punktiert angedeutete Endstellung bewegt und den direkt gegen den Anschlag 4 anliegenden Gegenstand 1 auf eine geneigte Bahn 25 schiebt, von wo der Gegenstand direkt von an sich bekannten Organen einer Verpackungsmaschine übernommen wird.

   Auf einer Achse 17 der Scheibe 18 sitzt noch ein mit einer Aussenverzahnung des Zahnkranzes 15 kämmendes Schneckenrad 16. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Jeder durch das Transportband 2 zugeführte Gegenstand 1   velhrsacht    ein kurzzeitiges Unterbrechen des Lichtstrahls 6. Der Photozellenstrom wird somit unterbrochen, und es wird der am Verstärker 8 liegende Magnet 9 kurzzeitig stromlos. Beim Wiedereinschalten verdreht er mittels eines Ankers und einer daran sitzenden Klinke das Schaltrad des Schrittschaltwerks 10. Infolge der Verdrehung des Sonnenrades 12 sind die Planetenräder 13 gezwungen, eine   Umlaufs-    bewegung über eine geringe Strecke auszuführen. An dieser Bewegung nimmt der Steg 14 teil, was zu einer Verstellung des Regelwiderstandes 29 führt.

   Andererseits wird bei jeder vollen Umdrehung der Scheibe 18, das heisst bei jeder Einstossbewegung, über die Welle 17 und das Schneckenrad 16 der Zahnkranz 15 so weit verstellt, dass die von den Planetenrädern 13 bei Registrierung eines Gegenstandes 1 durchgeführte Umlaufbewegung wieder rückgängig gemacht wird.



  Das Schrittschaltwerk 10 gibt demnach positive Impulse mechanischer Natur an den Getriebespeicher.



  Gleichzeitig kann dieser Speicher von der Einstossvorrichtung negative Impulse empfangen. Durch geeignete Wahl der Übersetzungsverhältnisse zwischen Zahnkranz   IS    und Schneckenrad 16 und der Anzahl der Zähne des Schaltrades des Schrittschaltwerkes 10 hat man es leicht in der Hand dafür zu sorgen, dass sich die positiven und negativen Impulse sofern sie in gleicher Zahl eintreffen, gegenseitig aufheben. Selbstverständlich muss die Höchstfrequenz der Zufuhr der Gegenstände 1 so sein, dass die Einstossvorrichtung imstande ist, bei der innerhalb des Regelbereiches des Widerstandes 29 auftretenden Maximaldrehzahl des Motors 26 mindestens ebensoviel Gegenstände einzustossen wie die Höchstzahl der im gleichen Zeitabschnitt am Anfang des Transportbandes 2 eintreffenden Gegenstände.

   Zudem ist darauf zu achten, dass immer eine gewisse minimale Anzahl von Gegenständen sich vor dem Anschlag 4 befinden.



  Dies bereitet keine Schwierigkeiten. Man braucht lediglich die Speichereinrichtung derart voreinzustellen, dass der Motor 26 erst dann langsam drehen kann, wenn mehr Gegenstände zum Einstossen bereit sind als die genannte Minimalanzahl. Bei dieser Einstellung befindet sich der Impulsspeicher sozusagen in Ruhestellung, weil die Einstossvorrichtung nur so lange negative Impulse an ihn abzugeben vermag, bis die positiven Impulse ausgelöscht sind, die nach dem Auflaufen der genannten Mindestzahl von Gegenständen am Anschlag 4 in den Speicher eingezählt wurden. Beispielsweise kann man die Einstellung so vornehmen, dass die Anzahl der zum Einstossen bereitliegenden Gegenstände immer zwischen 5 und 20 liegt, unabhängig von der Anzahl der innerhalb einer bestimmten Zeit den Lichtstrahl 6 unterbrechenden Gegenstände.



   Es braucht wohl nicht betont zu werden, dass innerhalb des Erfindungsgedankens zahlreiche Ausführungen möglich sind. Anstelle des beschriebenen mechanischen Impuls speichers könnte man auch einen rein elektrischen oder einen teilweise elektrisch arbeitenden Impuls speicher verwenden, wie beispielsweise einen Impulsspeicher mit zwei durch elektrische Impulse angetriebenen Einzählwählern, und zwar einem Wähler für die positiven Impulse und einem weiteren Wähler für die negativen Impulse. Mit Hilfe geeigneter Vergleichsmittel könnte dann dauernd festgestellt werden, welches der momentane Speicherzustand ist, das heisst wieviele negative Impulse für die Zurückführung des Speichers in die Nullstellung benötigt werden.

   Von wesentlicher Bedeutung wäre  auch bei einer solchen Vorrichtung die Tatsache, dass die Antriebsmittel der Einstossvorrichtung in Funktion der momentan vom Impulsspeicher gespeicherten, positiven Impulse geregelt wird.



   Es ist selbstverständlich, dass bei jedem Einstosshub zwei oder mehr Gegenstände gleichzeitig der Verpackungsmaschine zugeführt werden können, beispielsweise bei der Speisung einer Zwillings-Verpackungsmaschine. In einem solchen Falle wäre der Hebel 24 an seinem freien Ende entsprechend breit auszubilden, und es müsste dank Wahl geeigneter Übersetzungsverhältnisse zwischen der Scheibe 18 und dem Zahnkranz 15 dafür Sorge getragen werden, dass bei jedem Umlauf der Scheibe 18 so viel gespeicherte, positive Impulse gelöscht werden, als Gegenstände bei jedem Hub des Hebels 24 eingestossen werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum selbsttätigen Steuern einer Einstossvorrichtung, mit welcher in unregelmässiger Folge eintreffende, und am Ende einer Zuführbahn gegen einen Anschlag auflaufende, unter sich gleichartige Gegenstände einzeln einer Verpackungsmaschine zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die in unregelmässiger Folge eintreffenden Gegenstände einzeln durch Abtastmittel registriert und die derart gewonnenen Informationen einer digitalen Speichervorrichtung zugeführt und dort gespeichert werden, dass bei jedem Einstossen eines Gegenstandes die Speichervorrichtung im Sinne einer Subtraktion einer gespeicherten Einheit beeinflusst wird, und dass die Antriebsmittel der Einstossvorrichtung in Funktion der Anzahl der momentan von der Speichervorrichtung gespeicherten Einheiten derart geregelt wird,

   dass bei einer gegebenen Höchstfrequenz des Eintreffens der Gegenstände die Anzahl der auf der Zuführbahn zwischen den Abtastmitteln und dem Anschlag vorrätigen Gegenstände dauernd innerhalb vorbestimmter Grenzen liegt.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Abtastmittel zum einzelnen Registrieren von auf einer Zuführbahn eintreffenden Gegenständen, eine digitale Speichervorrichtung zur Speicherung von durch die Abtastmittel ausgelösten positiven Impulsen, mit einer Einstossvorrichtung gekoppelte Impulserzeugungsmittel, die bei jeder Einstossbewegung zwecks Löschung eines gespeicherten positiven Impulses einen negativen Impuls an die Speichervorrichtung abgeben, und ferner gekennzeichnet durch auf die Antriebsmittel der Einstossvorrichtung einwirkende Regelmittel, welche derart mit der Speichervorrichtung zusammengeschaltet sind, dass die Regelmittel entsprechend der Anzahl der gespeicherten positiven Impulse selbsttätig eingestellt werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch IH, gekennzeichnet durch lichtelektrische Abtastmittel.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen elektroma.gaetisch betätigten, mechanischen Impulsspeicher, welcher mit einer Drehzahleinstellvorrichtung eines elektrischen Antriebsmotors der Einstossvorrichtung derart gekoppelt ist, dass jedem Speicherzustand eine vorbestimmte Stellung der Drehzahleinstellvorrichtung entspricht.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsspeicher als Differenzialgetriebe ausgebildet ist.

   4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsspeicher als Planeten Differenzialgetriebe mit einem zentralen Sonnenrad und zwei einerseits mit diesem und andererseits mit einem innenverzahnten Zahnkranz kämmenden Planetenrädern ausgebildet ist, dass das Sonnenrad über ein von den Abtastmitteln gesteuertes Schrittschaltwerk angetrieben ist, dass der Zahnkranz mit einem von der Einstossvorrichtung angetriebenen Schneckenrad kämmt, und dass die beiden Planetenräder auf zwei durch einen Steg verbundenen Achsen sitzen, welcher Steg kraftschlüssig mit der Drehzahleinstellvorrichtung gekoppelt ist, so dass die Drehzahleinstellvorrichtung nur dann im einen oder anderen Sinne verstellt wird, wenn die Anzahl der vom Schrittschaltwerk ausgeführten Schritte grösser oder kleiner ist als die Anzahl der Einstossbewegungen.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen mit Regelmitteln eines elektrischen Antriebsmotors der Einstossvorrichtung zusammengeschalteten elektrischen Impulsspeicher, dessen Speicherzustand von der Differenz der einerseits von einem Impulsgeber der Abtastmittel und andererseits von einem durch die Einstossvorrichtung gesteuerten Impulsgeber abgegebenen Impulse abhängt.