CH439063A - Verfahren zur Uebergabe von Füllgutstücken in eine Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Uebergabe von   Fiiugutstücken    in eine Verpackungsmaschine
Bei kontinuierlich umlaufenden Verpackungsmaschinen, die über besondere Zuführvorrichtungen mit   stick-    kigem Gut gespeist werden, ist mit Rücksicht auf einen störungsfreien Arbeitsablauf von entscheidender Bedeutung, dass die zu verpackenden   Gutstücke    in stets gleichmassigen Abständen und mit einer solchen Geschwindigkeit in die Verpackungsmaschine gelangen, dass der   Ubergabevorgang    reibungslos vor sich geht. Das heisst, die   Gutstücke    müssen auf die Teilung und Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine gebracht werden.



   In vielen Fällen ist nun einerseits eine unmittelbare mechanische Kopplung des Antriebs für die   Zuführvor-    richtung mit dem Antrieb für die Verpackungsmaschine nicht zu verwirklichen, und zum andern kommen die   Gutstücke    meist auch nicht teilungsgerecht an. Das bedeutet aber, dass Verpackungsmaschine und   Zuführ-    vorrichtung sowohl mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufen als auch hinsichtlich des Abstandes der zugeführten   Gutstücke    und dem Teilungsabstand der Füllgutaufnahmebecher nicht übereinstimmen. Diese Umstände wirken sich sehr nachteilig auf die Übergabe der   Füllgutstücke    in die Verpackungsmaschine aus und schliessen eine einwandfreie Funktionsweise aus.



   Um diese Unzulänglichkeiten zu vermeiden, ist es denkbar, die Füllgutstücke auf eine Barriere auflaufen zu lassen, zu puffern und die einzelnen   Füllgutstücke    dann mit geeigneten Mitteln taktgerecht der Verpakkungsmaschine zu übergeben.



   Eine derartige   Obergabemethode    ist jedoch bereits nicht mehr anwendbar, wenn die   Füllgutstücke    relativ weich sind und sich daher beim Auflaufen aufeinander deformieren. Ein typisches Beispiel für solches Füllgut sind Beutel, Tuben,   Margarinewürfel    etc.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Übergeben von auf einer kontinuierlich laufenden Zuführung im Abstand voneinander ankommenden   Füllgutstücken    an eine Verpackungsmaschine zu suchen, das zumindest weitgehende Unabhängigkeit von unterschiedlichen Drehzahlen zwischen Zuführung und Verpackungsmaschine und von verschiedenen Abständen der einzelnen, nacheinander ankommenden Füllgutstücke gewährleistet.



   Dieses Ziel ist erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein von der Verpackungsmaschine angetriebener, dem Zuführband zugeordneter ortsfester Umlaufförderer so auf die ankommenden   Füllgutstücke    einwirkt, dass diesen jeweils die für eine takt-und geschwindigkeitsgerechte Obergabe in die entsprechenden Aufnehmer der Verpackungsmaschine erforderliche Beschleunigung oder Verzögerung durch Veränderung der Geschwindigkeit der Füllgutstücke gegeniiber der des Zuführbandes aufgezwungen wird.



   Als besonders zweckmässig hat sich dabei erwiesen, den Umlaufförderer als eine in einer Vertikalebene umlaufende Kette auszubilden, die eine Anzahl gleichen Abstand voneinander aufweisende Mitnehmer enthält, welche auf einer oberhalb des   Zuführbandes    verlaufenden, aus mehreren Abschnitten bestehenden Führungsbahn gleiten und diese jeweils abhängig von der augen  blicklichen    Zuordnung eines   Füllgutstücks    zum entsprechenden Mitnehmer verlassen, indem sie begrenzt nach unten fallen. Auf das betreffende   Füllgutstück    wirkt dann der zugeordnete Mitnehmer ein und bringt dieses auf die für   die tXbergabe    in die Verpackungsmaschine erforderliche Geschwindigkeit sowie gegebenenfalls in die richtige Position.



   Weitere Einzelheiten werden im nachstehenden anhand der Zeichnung, in der einige Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung schematisch veranschaulicht sind, noch näher erläutert.



   Es zeigen :
Fig.   1    eine teilweise perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des   erfindungsge-      mässen    Verfahrens.



   Fig. 2 eine Teilansicht des Umlaufförderers und des   Zuführbandes    nach Ansprechen des Stellmagneten.



   Figuren   3-6    den Teil einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, die mit einer Speichertrommel arbeitet, die in Seitenansicht (Fig.



  3) und Draufsicht (Fig. 4) dargestellt ist.



   In Fig.   1    ist mit 1 eine teilweise dargestellte Karto  niermaschine    bezeichnet, die zweiteilige Füllgutbecher 2 enthält, die jeweils den Teilungsabstand s voneinander aufweisen. Die   Füllgutbecher    sind an einer kontinuierlich umlaufenden Kette 3 befestigt.



   Der Umlaufförderer in Gestalt einer mit Mitnehmern 4 versehenen Kette 5 ist   antriebsmässig    mit der Kartoniermaschine gekoppelt und läuft synchron mit dieser um. Der gegenseitige Abstand der Mitnehmer 4 entspricht dem Teilungsabstand s der   Füllgutbecher    2.



   Das Zuführband 6 kann für sich angetrieben sein, gegebenenfalls aber auch von der Kartoniermaschine aus oder vom   Umlaufförderer,    wobei ein bestimmtes   aber-    setzungsverhältnis einstellbar ist. Mitunter kann auch ein Regelgetriebe zur Drehzahlregulierung zweckmässig sein.



   Mit 8, 9 ist eine aus einem Lichtsender   und-empfän-    ger bestehende Lichtschranke bezeichnet, der ein Fotoverstärker 10 nachgeschaltet ist, der auf eine Relaisspule 11 arbeitet, die den Stromkreis des Stellmagneten 12 steuert, wie es auch durch den Tastkontakt 13 geschieht.



  Die Lichtschranke kann in Transportrichtung des Füllguts verschiebbar angeordnet sein, ferner ist häufig auch die Verwendung einer weiteren Lichtschranke 8', 9'   zweckmässig.   



   Die vorbeschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt : Die in zeitlichen Abständen selbsttätig oder manuell auf das Zuführband gegebenen Pakete 14 passieren jeweils die Lichtschranke 8, 9. Dadurch wird der Lichtstrahl eine Zeitlang unterbrochen und es entsteht ein   Span-    nungsimpuls, der, gegebenenfalls nach vorheriger Umformung, verstärkt wird und das Ansprechen des Relaisankers 7 bewirkt.



   Wird, wie es in Fig.   1    gestrichelt angedeutet ist, gerade zu diesem Zeitpunkt der Tastkontakt 13 beispielsweise vom Träger eines   Mitnehmerstifts    4 geschlossen, dann befindet sich bei geeigneter Wahl der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Umlaufförderer 5 und Zuführband 6 und entsprechender räumlicher Anordnung der Lichtschranke ein Stift 4'bereits auf dem Schienenstück 15, bevor ein ankommendes Paket 14 die Stirnseite dieses Schienenstücks erreicht hat.

   Da das Relais 7, 11 angezogen hat und der Tastkontakt infolge einer bestimmten Länge noch geschlossen ist,   fliesst    Strom durch die Wicklung des Stellmagneten 12, so dass das mit dem Anker 12'vereinigte Schienenstück quer zur Transportrichtung weggezogen wird   (vgl.    Fig. 2), und so den Weg für den Mitnehmerstift 4'freigibt, der begrenzt nach unten fällt und in den Zwischenraum zwischen den zwei Paketen 14 und 14'gelangt.



   Bei der in Fig. 2 festgehaltenen Phase hat der Stift 4' den Tastkontakt 13 gerade verlassen, und das Paket 14' hat den Abschnitt 15 bereits passiert.



   Auf dem Weg zur Kartoniermaschine holt im Falle   Vu  >  Vs    der Stift 4'das Paket oder den Beutel 14' ein, schiebt diesen vorwärts und schliesslich mit der erforderlichen Geschwindigkeit   (Vu)    in den gerade vorhandenen Füllgutbecher der Kartoniermaschine ein, deren Umlaufgeschwindigkeit   V      =    Vu ist.



   Ist Vu  <    VB,    dann laufen die Beutel bzw. Pakete auf die Stifte 4 auf und werden so auf die erforderliche Geschwindigkeit gebracht und gehalten. Der Einschub der Beutel in die Becher der Kartoniermaschine erfolgt dann jeweils durch den nachfolgenden Mitnehmer.



   Die Geschwindigkeitsdifferenz AV zwischen Zuführband und Umlaufförderer oder bei einem gegebenen, unveränderbaren Geschwindigkeitsverhältnis die Länge des Schienenstücks 16 sind so zu wählen, dass im   ungün-    stigsten Fall, nämlich wenn ein Paket 14 gerade zu dem Zeitpunkt die Lichtschranke passiert, zu dem ein Mitnehmer den Tastkontakt   verlässt,    der betreffende Mitnehmer auf dem Schienenstück 15 verbleibt und sicher in eine Lücke zwischen zwei Packungen trifft, wenn er nach Verlassen des Schienenstückes 16 nach unten fällt.



  Die beweglich geführten Mitnehmer gleiten nach Umlenkung der Kette infolge ihrer Schwerkraft in die Ausgangslage zurück.



   Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss der Figuren   3-6    wird mit einem Speicher in Form einer Trommel 17 gearbeitet, und die Eingriffsstrecke 1, während der die Mitnehmer nach unten fallen können, ist in acht Abschnitte 18 unterteilt.



   Die Speichertrommel 17 enthält auf einem Kreis angeordnete, axial verschiebbare Stifte 19, denen acht in gleichem Abstand voneinander angebrachte Tastkontakte 20 zugeordnet sind. Die Speichertrommel wird vom Zuführband 6 angetrieben. Der Umfang der Speichertrommel ist dabei so gewählt, dass sie der Länge der Eingriffsstrecke entspricht (Übersetzungsverhältnis   1    :   1)    Es hängt lediglich vom Übersetzungsverhältnis ab, wie gross der Umfang der Speichertrommel zu bemessen ist.



  Er kann beispielsweise ein Vielfaches der Länge der Eingriffsstrecke betragen bzw. entsprechend geringer sein.



   Entsprechend der Zahl der Abschnitte 18 sind Nockenkontakte 21 vorgesehen, die in einem Schaltwerk zusammengefasst sein können, das von der Kartoniermaschine angetrieben wird. Zur Auslösung der Abschnitte 18 und damit der Mitnehmerstifte 4 dienen   Rückstellma-    gnete 22, von denen ebenfalls acht vorhanden sind.



   Die Funktionsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt :
Wird die Lichtschranke 8, 9 beim Passieren eines Paketes oder eines Beutels unterbrochen, dann entsteht ein Spannungsimpuls, der über den Verstärker 23 das Ansprechen des Stellmagneten 24 bewirkt. Dadurch werden die Speicherstifte 19, die sich gerade gegenüber dem Magneten 24 befinden, axial verschoben.



   Im Laufe der weiteren Drehung der Speichertrommel gelangen die verschobenen Stifte zum ersten Tastkontakt 20. Sofern der diesem Tastkontakt zugeordnete Nockenkontakt 21 zu diesem Zeitpunkt gerade geschlossen ist, wird der zugehörige Auslösemagnet 22 betätigt, der den Weg für einen Mitnehmer 4 freigibt, so dass dieser nach unten fällt. Anstelle eines Mitnehmers kann auch eine Klappe nach unten ausgeschwenkt werden.



  Diese Gleichzeitigkeit im Ansprechen eines Tastkontaktes 20 und des zugehörigen Nockenkontaktes 21, deren Dauer nicht länger sein darf als die Zeit, die ein Beutel benötigt, um einen dem Zwischenraum zwischen zwei Beuteln entsprechenden Weg zurückzulegen, liegt stets nur dann vor, wenn sich der betreffende Mitnehmer oder die Klappe zwischen zwei Paketen oder Beuteln befinden.



   Damit eine Stauung bzw. ein Auflaufen der Beutel vermieden wird, muss die Anzahl der pro Zeiteinheit durchlaufenden Aufnehmer (Becher) der Kartonierma schine ¯ der Zahl der in dieser Zeit ankommenden Beutel sein. Dementsprechend muss der Teilungsabstand g der Beutel   @    dem Teilungsabstand s der Mitnehmer des Umlaufförderers sein. Die Teilungsdifferenzen werden jeweils längs der Strecke   l    ausgeglichen. Die Min  destlänge    von   1      lässt    sich für den Fall   Vu  >     VB aus der Beziehung
EMI3.1     
 ermitteln.



   Dabei bedeuten s den Teilungsabstand, VB die Geschwindigkeit des   Zuführbandes,      V,    die Geschwindigkeit der Kartonbecher und y die prozentuale Mehrleistung je Zeiteinheit.



   Angenommen, es sei :    VB    = 0, 8 Vu,   y    =   10 /o    und s = 50 cm, dann folgt aus der Beziehung für   I. i,, :   
EMI3.2     
 Das ist der Weg, den ein Mitnehmer zurücklegt, bis er den vorhergehenden Beutel eingeholt hat.



  Ist Vu  <  VB, so gilt die Beziehung :
EMI3.3     
 Für s = 50 cm und   Vs    = 1, 2 Vu folgt für die Mindestauflaufstrecke
EMI3.4     
 Für den Mindestabstand bzw.   Mindestlücke    der Beutel bzw. Pakete im Falle    V >  0 gilt : gmin = V s = (a+b) ;    a = Lücke zwischen zwei Beuteln, b = Beutelbreite.



  Der tatsÏchliche Beutelabstand f r den Fall    VB VB 100 + y  >  O ergibt sich zu g =
VK 100'   
Der Mindestabstand darf nicht unterschritten werden, da sonst beispielsweise zwei Beutel in einen Becher gelangen können. Bei zu geringem Abstand werden die entsprechenden Beutel selbsttätig ausgeschieden.



   Es ist grundsätzlich auch möglich, anstelle fotoelektricher Abtastsysteme auch mechanische Taster vorzusehen.



      PATENTANSPRt&commat;CHE       I.    Verfahren zur Übergabe von auf einem   Zuführ-    band im Abstand voneinander ankommenden   Füllgut-    stücken an eine Verpackungsmaschine, die mit einer von der des   Zuführbandes    verschiedenen Geschwindigkeit umläuft, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Verpackungsmaschine angetriebener, dem Zuführband zugeordneter ortsfester Umlaufförderer so auf die ankommenden   Füllgutstücke    einwirkt, dass diesen jeweils die für eine takt-und geschwindigkeitsgerechte   Ubergabe    in die entsprechenden Aufnehmer der Verpackungsmaschine erforderliche Beschleunigung oder Verzögerung durch Veränderung ihrer Geschwindigkeit gegenüber der des Zuführbandes aufgezwungen wird.

Claims (1)

1. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlaufförderer aus einer in einer Vertikalebene umlaufenden Kette besteht, die eine Anzahl Mitnehmer enthält, deren gegenseitige Abstände jeweils der Teilung der Aufnehmer der Verpackungsmaschine entsprechen, und die auf einer oberhalb des Zuführbandes verlaufenden, aus mehreren Abschnitten bestehenden Führungsbahn gleiten und diese jeweils abhängig von der augenblickli- chen Zuordnung des Füllgutstücks zum entsprechenden Mitnehmer verlassen, so dass sie begrenzt nach unten fallen und schliesslich auf das Füllgutstück einwirken.

   UNTERANSPRtSCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer jeweils durch Verschieben eines Abschnittes der Führungsbahn quer zur Transportrichtung der Füllgutstücke nach unten fallen.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- bahn nur einen beweglichen verschiebbaren Abschnitt enthält, dem ein fest angebrachter Bahnabschnitt vorgeordnet ist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den oder die verschiebbaren Abschnitte der Füh- rungsbahn Magnete einwirken, die durch stationäre Geber gesteuert werden.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage jedes Füllgutstücks durch einen stationären Geber ermittelt wird, der ein Auslöseorgan steuert, welches einen mechanischen, magnetischen, elektrischen oder pneumatischen Speicher beeinflusst.

   5. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Geber eine Lichtschranke dient.

   6. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Speicher eine mit auf einer Kreisbahn im Abstand voneinander angebrachten Stiften bestehende Trommel dient, in der die Stifte axial verschiebbar sind.

   7. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Auslöseorgan ein ortsfester Stellmagnet vorgesehen ist, dessen Anker senkrecht zur Ebene der Speichertrommel und im Bereich der Speicherstifte verschiebbar ist.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die entsprechenden Abschnitte der Führungsbahn einwirkenden Magnete über einen in der Bahn der För- derkette liegenden Schaltkontakt gesteuert sind, derart, dass beim Ansprechen des Auslösemagneten ein Speicherstift vorübergehend auf einen stationären Schalter einwirkt und damit den Stromkreis des von einem Mitnehmer betätigten Schaltkontaktes kurzzeitig unterbricht, wodurch auch der Stromkreis des betreffenden, auf den Bahnabschnitt einwirkenden Magneten geöffnet ist.

   9. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speichertrommel eine der Zahl der beweglichen Abschnitte der Führungsbahn entsprechende Anzahl Tastkontakte zugeordnet ist und die Tastkontakte um die Trommel herum gleichmässig verteilt angeordnet sind.

   10. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 4 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Tastkontakt ein Nockenkontakt so zugeordnet ist, dass der betreffende Auslösemagnet nur anspricht, wenn sowohl der Tastkontakt als auch der Nockenkontakt geschlossen sind.

   11. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückstellung der Speicherstifte in ihre Ausgangslage ein Kurvenstück vorgesehen ist.