Vorrichtung zum Zuführen von flachen Gegenständen zu mehreren Verpackungsmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von flachen Gegenständen, insbesondere von Schokoladetafeln, welche auf einem Transportstrang, insbesondere auf einem Transportband oder auf Transportplatten, ankommen, zu mehreren Verpackungsmaschinen, von denen jede mit einem zugehörigen Speisetransportband versehen ist.
Maschinen zum Ausformen von Schokoladetafeln besitzen meistens eine grössere Kapazität als Verpackungsmaschinen zum Einwickeln von ausgeformten Schokoladetafeln. Beispielsweise können Ausformmaschinen etwa 360 Schokoladetafeln pro Minute herstellen, während eine Verpackungsmaschine etwa 120 Tafeln pro Minute einwickeln kann. Pro Ausformmaschine sind also mehrere Verpackungsmaschinen nötig. Bisher ging man häufig so vor, dass man die von einer solchen Ausformmaschine kommenden Schokoladetafeln irgendwie stapelte, worauf die gestapelten Tafeln manuell den Zufuhrvorrichtungen mehrerer Verpackungsmaschinen aufgegeben wurden. Abgesehen vom Arbeitsaufwand bietet ein solches Verfahren den Nachteil, dass unverpackte Schokolade mit den Händen berührt werden muss.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche flache Gegenstände, insbesondere Schokoladetafeln, mehreren Verpakkungsmaschinen vollautomatisch zuführt, ohne dass die Gegenstände durch Bedienungspersonal berührt werden, wobei die Zufuhr einer grossen Menge auf verschiedene Verpackungsmaschinen nach Massgabe von deren Kapazität verteilt werden soll, ohne dass teure Synchronisationsmittel zur Abstimmung der Geschwindigkeiten verschiedener Transportbänder an gewendet werden müssen.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem genannten Transportstrang und jedem Speisetransportband je eine Weiche vorgesehen ist, deren Stellung durch Ab tastmittel, insbesondere durch eine Lichtschranke, derart von dem auf dem zugehörigen Speisetransportband herrschenden Zustand gesteuert wird, dass die ankommenden Gegenstände den Verpackungsma-schinen nach Massgabe ihrer Kapazität automatisch und ohne Beeinflussung durch Bedienungspersonal zugeführt werden.
An Hand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird nachfolgend beispielsweise eine Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben. Für das Verständnis nicht wesentliche Einzelheiten sind in der Zeichnung weggelassen.
Fig. 1 zeigt ein Blockschema der Vorrichtung mit den Wegen der Schokoladetafeln zu den Verpackungsmaschinen.
Fig. 2 zeigt eine ausgewählte Draufsicht auf die wesentlichen Teile der Vorrichtung mit ankommenden Schokoladetafeln in einer ersten Phase.
Fig. 3 zeigt die Stellung einer ersten Ausführungs- form der Schaltelemente in der ersten Phase.
Fig. 4,6,8 und 10 zeigen zu Fig. 1 analoge Draufsichten, jedoch in einer zweiten, dritten, vierten bzw. fünften Phase, während die
Fig. 5,7,9 und 11 die zu diesen Phasen ge hörenden Stellungen der ersten Ausführungsform der Schaltelemente zeigen.
Fig. 12-16 zeigen eine zweite Ausführungsform der Schaltelemente, und zwar in Stellungen, welche denjenigen der Fig. 3,5,7,9 und 11 entsprechen.
Aus einer Ausformmaschine 1 (Fig. 1) kommende Schokoladetafeln werden mittels eines aus den Trans portbändern 2a, 2b und 2c bestehenden unterbrochenen Transportstranges über die Weichen 3a, 3b und 3c sowie die Speisetransportbänder 4a, 4b und 4c den Verpackungsmaschinen 5a, 5b und 5c zugeführt.
Es sei angenommen, dass die Maschine 1 etwa 360 Tafeln pro Minute liefert, während die Maschinen 5a, 5b und 5c je etwa 120 Tafeln pro Minute verpacken können. Sollte eine der drei Verpackungsmaschinen ausfallen, so werden die nicht verpackten Tafeln über das Transportband 2d auf einen Stapel geführt. Um diese Stapelung zu vermeiden, könnte man eine vierte (nicht angedeutete) Verpackungsmaschine vorsehen, welche beim Ausfallen einer der drei Maschinen 5a, 5b oder 5c in Funktion tritt.
Die Weichen 3 sowie ihre Steuerung werden weiter unten an Hand der Fig. 2-11 näher beschrieben.
Diese Weichen leiten die aus der Maschine 1 kommenden Schokoladetafeln den Verpackungsmaschinen 5 je nach Massgabe von deren Kapazität zu. Es ist somit nicht nötig, dass die Verpackungsmaschinen 5a, 5b und 5c je die gleiche Kapazität haben. Ferner ist es auch überflüssig, die Geschwindigkeiten der Speisetransportbänder 4a, 4b und 4c auf diejenige des Transportbandes 2 abzustimmen, welches mit gleichförmiger Geschwindigkeit läuft.
In den Fig. 2 und 3 sind das vordere Ende des Transportbandes 2a und das hintere Ende des Transportbandes 2b sowie das über dem hinteren Ende des Transportbandes 2b rechtwinklig verlaufende Speisetransportband 4a ersichtlich. Die Ausformmaschine 1 und die Verpackungsmaschine 5a sind weggelassen.
Die Weiche 3a dient dazu, auf dem Band 2a ankommende Schokoladetafeln je nach dem auf dem Band 4a herrschenden Zustand entweder diesem selbst oder dem Band 2b zuzuleiten. Diese in Fig. 1 lediglich sehr schematisch angedeutete Weiche 3a besteht im wesentlichen (Fig. 3) aus einem Transportband 6, das über eine fest angeordnete hintere Rolle 7 und über eine senkrecht verschiebbare vordere Rolle 8 läuft, wobei das untere Trum des Bandes 6 um drei fest angeordnete Mittelrollen 9,9'und 9"geschlungen ist.
Die vordere Rolle 8 des Bandes 6 wird mittels eines Kolbens 10 (der auf nicht dargestellte Weise mit der Achse der Rolle 8 gelenkig verbunden ist) senkrecht von Niveau des Bandes 4a auf dasjenige des Bandes 2b und umgekehrt verschoben. Der Kolben 10 wird durch ein elektropneumatisches Ventil 11 betätigt, das von einer Stromquelle 12 aus über die Schalter 13 und 14 gesteuert wird und eine übliche Zufuhr 15 für Druckluft aufweist.
Kurz vor der Mitte des Weichentransportbandes 6 ist eine Lichtschranke 16 rechtwinklig zur Bandrichtung angeordnet. Diese Lichtschranke 16 steuert in bekannter Weise den Schalter 13. tuber dem hinteren Ende des Bandes 4a ist eine schräg zur Bandrichtung verlaufende Lichtschranke 17 angeordnet, welche im wesentlichen das vor dem Vorderende des Bandes 6 gelegene Gebiet des Bandes 4a bestreicht. Die Lichtschranke 17 steuert in bekannter Weise den Schalter 14.
In den Fig. 3,5,7,9 und 11 sind die Schalter 13 und 14 nach unten geklappt eingezeichnet, wenn die Lichtschranken 16 bzw. 17 nicht unterbrochen sind, während für unterbrochene Lichtschranken 16 und 17 die Schalter 13 bzw. 14 nach oben geklappt eingezeichnet sind.
Die beschriebene erste Ausführungsform der Vorrichtung arbeitet wie folgt :
Das Band 2a führt mit gleichförmiger Geschwindigkeit in Sechserreihen 18,19,20,21 usw. angeordnete Schokoladetafeln auf das Weichentrans- portband 6. In den Fig. 2 und 3, welche eine erste Phase zeigen, befindet sich die vorderste Tafelreihe 18 vor der Lichtschranke 16, unterbricht diese jedoch noch nicht. Beide Schalter 13 und 14 sind nach unten geklappt und die vordere Rolle 8 des Bandes 6 befindet sich auf dem Niveau des Bandes 4a. Die Geschwindigkeit des Weichenbandes 6 ist etwa dreibis viermal grösser als diejenige des Bandes 2a, damit die Zwischenräume zwischen den Tafelreihen 18,19 usw. entsprechend vergrössert werden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Betriebsphase. Die vorderste Tafelreihe 18 unterbricht nun die Lichtschranke 16, wodurch der Schalter 13 nach oben geklappt wird. Das elektropneumatische Ventil 11 erhält dadurch noch keinen Strom, so dass die vordere Rolle 8 des Bandes 6 weiterhin auf dem Niveau des Bandes 4a bleibt. Durch das Unterbrechen der Lichtschranke 16 ist in der ganzen Vorrichtung jedoch eine Vorwarnung entstanden, so dass nun notfalls sofort die nötigen Steuerungen vorgenommen werden können.
In der in den Fig. 6 und 7 dargestellten dritten Betriebsphase hat das Weichentransportband 6 die vorderste Tafelreihe 18 an das Transportband 4a abgegeben, welches diese Tafeln 18 der (in den Fig. 2-11 nicht dargestellten) Verpackungsmaschine 5a zuführt. In dieser Phase unterbricht die Tafelreihe 18 die Lichtschranke 17, sobald die Tafeln auf dem Band 4a angekommen sind. Dadurch wird der Schalter 14 nach oben geklappt, im linken Magneten des Ventils 11 fliesst Strom, und der Kolben 10 verschiebt die vordere Rolle 8 des Bandes 6 nach unten auf das Niveau des Bandes 2b, wobei der mit dem Kolben 10 verbundene Schalter 10'die Stromzufuhr zum Ventil 11 wieder unterbricht.
In der in den Fig. 8 und 9 dargestellten vierten Betriebsphase ist die Tafelreihe 18 vom Band 4a bereits um eine gewisse Strecke gegen die (nicht dargestellte) Verpackungsmaschine 5a transportiert worden, jedoch ist die Lichtschranke 17 immer noch unterbrochen, so dass die Rolle 8 mit dem vorderen Ende des Bandes 6 unten auf dem Niveau des Bandes 2b verbleibt. Während das Band 4a die Reihe 18 transportiert hat, ist die Tafelreihe 19 vom Band 2b aufgenommen worden. Dieses Band 2b leitet die Reihe 19 einer identischen Vorrichtung zu, welche die Verpackungsmaschine 5b (Fig. 1) beliefert.
Der Fachmann wird ohne weiteres einsehen, dass beliebig viele Weichen 3 und Verpackungsmaschinen 5 folgen können.
In der in den Fig. 10 und 11 dargestellten fünf- ten Betriebsphase transportiert das Band 2b die Tafelreihen 19 und 20 zur nächsten Weiche 3b (Fig.
1). Während die Tafelreihe 20 vom Band 2b aufgenommen worden ist, hat das Band 4a die Tafelreihe 18 so weit verschoben, dass die Lichtschranke 17 nicht mehr unterbrochen ist. Dadurch wird aber der Schalter 14 wieder nach unten geklappt, der rechte Magnet des Ventils 11 erhält Strom, und der Kolben 10 bewegt die Rolle 8 nach oben auf das Niveau des Bandes 4a, wobei der Schalter 10'den im Ventil 11 fliessenden Strom sofort wieder unterbrochen hat.
Aus dem Gesagten geht hervor, dass das Band 6 der Weiche 3a so lange nach oben zum Band 4a führt, als die Lichtschranke 17 nicht unterbrochen ist. Sobald diese Lichtschranke 17 unterbrochen ist, führt das Band 6 die ankommenden Schokoladetafeln nach unten zum Band 2b. Es sei angenommen, dass die Verpackungsmaschine 5a nicht ganz nachkommt, um die durch das Band 4a gelieferten Schokoladetafeln zu verpacken, das heisst, dass das Band 4a etwas zu schnell läuft. In diesem Fall ist es nicht nötig, die Geschwindigkeit des Bandes 4a zu ändern und genau auf die Geschwindigkeiten der Bänder 2a und 6 abzustimmen. Kommt nämlich die Verpackungsmaschine 5a nicht mehr nach, so stauen sich die Tafeln ganz einfach auf dem Band 4a, wodurch die Lichtschranke 17 unterbrochen wird.
Wie oben gezeigt worden ist, liefert aber das Band 6 der Weiche 3a so lange nach unten an das Band 2b, wie die Lichtschranke 17 unterbrochen ist.
Die Funktion der Weichen 3 ist damit erklärt.
Man kann die dargestellte Vorrichtung in ihrer Wirkungsweise noch verbessern, wenn man unmittelbar vor der Abgabestelle des Weichentransportbandes 6 an das Speisetransportband 4a eine Lichtschranke 40 anordnet, welche die Bewegung des Bandes 4a derart steuert, dass dessen Bewegung kurz unterbrochen wird, wenn sich Tafelreihen 18,19,20 usw. in der Ablegephase vom Band 6 auf das Band 4a befinden.
Die von einer Gleichstromquelle 41 gespeiste Lichtschranke 40 steuert über einen Verstärker 42 eine elektrische Kupplung 43. Diese ist zwischen der Antriebswelle 44 des Bandes 4a und dem zuge hörigen Motor 45 vorgesehen.
Sobald eine Tafelreihe die Lichtschranke 40 unterbricht, wird die Kupplung 43 ausgeschaltet und das Band 4a abgestellt. Ist nun die Tafelreihe auf dem Band 4a abgelegt worden, so ist die Lichtschranke 40 nicht mehr unterbrochen und die Kupplung 43 wieder eingeschaltet. Das Band 4a das während der Ablegephase kurz angehalten hat, läuft nun wieder.
Die zusätzliche Vorrichtung zum kurzen Anhalten des Bandes 4a, während es vom Band 6 eine Tafelreihe übernimmt, ist für die erfindungsgemässe Vorrichtung nicht unbedingt notwendig, verbessert jedoch ihre Wirkungsweise in nicht zu unterschätzen- dem Masse.
Die Fig. 12-16 zeigen eine zweite Auführungs- form der Steuermittel, und zwar in Betriebsphasen, welche den Fig. 3,5,7,9 und 11 entsprechen. Bei dieser Ausführungsform besitzt das Weichentrans- portband 6 keine Mittelrollen 9,9'und 9".
Das Anheben und Absenken der vorderen Rolle 8 des Bandes 6 erfolgt durch einen Kolben 10'. Dieser Kolben 10'wird durch ein elektro-pneumatisches Ventil 11'betätigt, welches von einer Stromquelle 12 aus über einen mechanischen oder elektronischen Schalter 13'gesteuert wird und eine übliche Zufuhr 15'für Druckluft aufweist. Die beiden Lichtschranken 16 und 17 steuern in sinngemässer Wechselwirkung den Schalter 13'.
In der in Fig. 13 dargestellten zweiten Betriebsphase unterbricht die vorderste Tafelreihe 18 die Lichtschranke 16 ; der von Lichtschranke 17 bestrichene Raum auf Band 4a ist jedoch frei. Der Schalter 13'bleibt geschlossen, das elektro-pneumatische Ventil 11'ist noch unter Strom und die vordere Rolle 8 des Bandes 6 bleibt weiterhin auf dem Niveau des Bandes 4a.
In der in Fig. 14 dargestellten dritten Betriebsphase hat das Weichentransportband 6 die vorderste Tafelreihe 18 an das Transportband 4a abgegeben, welches diese Tafeln 18 der (nicht dargestellten) Verpackungsmaschine 5a zuführt. In dieser Phase unterbricht die Tafelreihe 18 die Lichtschranke 17, sobald die Tafeln auf dem Band 4a angekommen sind. Tafelreihe 19 unterbricht die Lichtschranke 16 und öffnet dadurch den Schalter 13', der Magnet des Ventils 11'wird stromfrei und der Kolben 10' zieht die vordere Rolle 8 des Bandes 6 nach unten auf das Niveau des Bandes 2b.
In der in Fig. 15 dargestellten vierten Betriebsphase ist die Lichtschranke 17 noch unterbrochen, und die Tafelreihe 19 geht weiter gegen die (nicht dargestellte) Verpackungsmaschine 5a.
In der in Fig. 16 dargestellten fünften Betriebsphase wird die Lichtschranke 17 wieder frei, also nicht unterbrochen, die Tafelreihe 20 geht auf dem Band 2b unten weiter, Tafelreihe 21 löst durch Unterbrechung der Lichtschranke 16 den Befehl aus, Schalter 13'zu schliessen, der Magnet des Ventils 11'erhält Strom, und der Kolben 10'bewegt die Rolle 8 nach oben auf die Höhe des Bandes 4a.
Die beschriebene zweite Ausführungsform der Steuermittel arbeitet also genau gleich wie die erste Ausführungsform, und die Arbeitsweise der Vorrichtung bleibt unverändert.