Die Erfindung betrifft einen Kettenspeicher sowie ein Verfahren zum Beladen des Kettenspeichers, nämlich einen Kettenspeicher gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Der Kettenspeicher und das Verfahren können beispielsweise zum Zwischenspeichern von Lebensmittelpackungen, so zum Beispiel zum Speichern von Schokoladentafeln, eingesetzt werden.
Kettenspeicher sind Fördereinrichtungen, die in eine der Herstellung eines Produktes dienenden Gesamtproduktionsanlage integriert werden und zum Puffern und/oder kurzzeitigen Speichern des Fördergutes dienen. Kettenspeicher können dabei beispielsweise zwischen zwei das Fördergut behandelnden Bearbeitungsvorrichtungen angeordnet sein, um bei einem vorübergehenden Ausfall einer Bearbeitungsvorrichtung, den Betrieb der Gesamtproduktionsanlage mindestens für eine gewisse Zeit weiter aufrechtzuerhalten.
Kettenspeicher können aber auch dazu dienen, um in unregelmassigen Abständen eintreffende, gleichartige Gegenstände, so zu speichern und weiter zu befördern, dass diese nachher mit konstantem Abstand an ein sich an den Kettenspeicher anschliessendes Transportband weitergeleitet werden.
Bei bekannten Kettenspeichern zum Zwischenlagern von Gegenständen auf an zwei Ketten aufgehängten Tablaren werden die durch je einen Antriebsmotor angetriebenen Ketten des Belade- und Entladetrums intermittierend bewegt, das heisst sie stehen still, während Gegenstände an der Beladestation auf die Tablare aufgeladen und an der Entladestation von den Tablaren abgeladen werden.
Um beispielsweise beim Beladevorgang die Tablare auf der Höhe eines wegführenden Transportbandes anzuhalten, besitzen bekannte, automatisch arbeitende Kettenspeicher eine elektronisch und/oder elektrisch steuerbare Regelvorrichtung.
Wenn bei einem Kettenspeicher mit einer automatisch arbeitenden Beladestation ein erstes Tablar zur Beladestation gelangt, so wird durch die Regelvorrichtung der Antriebsmotor des Kettenspeichers derart ausgeschaltet oder die Antriebstrommel derart vom Getriebe losgekuppelt, dass das Tablar auf der Höhe des ankommenden Transportbandes stehen bleibt. Anschliessend werden die Gegenstände durch das sich fortlaufend bewegende Transportband an das bereitstehende Tablar abgegeben. Sobald dieser Abschiebevorgang abgeschlossen ist, wird durch die Regelvorrichtung die Bewegung der Ketten wieder eingeschaltet, sodass das nächste Tablar zur Beladestation gelangt und sich der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholen kann.
Diese bekannten Kettenspeicher weisen nun den Nachteil auf, dass für jeden Beladevorgang die entsprechenden Kettenantriebsvorrichtungen ausgeschalten werden müssen, wodurch nicht nur die effektive Fördergeschwindigkeit des Beladetrums des Kettenspeichers verringert wird, sondern auch unvorteilhafte Schaukelbewegungen derjenigen Tablare entstehen, deren Aufhängevorrichtungen über eine Umlenkrolle laufen, was die Betriebssicherheit stört und die Lebensdauer der Kettenantriebsvorrichtung verringert.
Ein weiteres Problem, das bei bekannten Kettenspeicher auftritt, besteht darin, dass die Produktionsgeschwindigkeit in den verschiedensten Herstellungsbetrieben immer mehr zunimmt, sodass daher die Aufnahmekapazität der Kettenspeicher erhöht werden muss, was schliesslich bei der vorstehend beschriebenen, intermittierenden Bewegung des Beladetrums sehr oft kritisch oder gar nicht mehr realisierbar ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, einen Kettenspeicher mit einer neuartigen Beladestation zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Kettenspeicher nicht aufweist. Die Beladestation soll dabei insbesondere ermöglichen, die Gegenstände verhältnismässig schnell und unter Zeiteinsparung auf die Tablare des Speichers aufzuladen.
Diese Aufgabe wird durch einen Kettenspeicher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Beladen des Kettenspeichers mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kettenspeichers und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Nachfolgend wird nun anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Beladetrum 1 eines Kettenspeichers sowie eine dazugehörige Beladestation 2, welche ihrerseits als ein wesentliches Element ein horizontales Förderband 3 besitzt.
Der Kettenspeicher ist zum Beispiel so ausgebildet, wie das in der DE-G 9 012 074.4 im Detail beschrieben ist. Er besitzt im hier vorliegenden Fall insbesondere eine Vielzahl von Gondeln 5, welche ihrerseits mit mehreren, beispielsweise sechs, zur Aufnahme der Gegenstände 4 dienenden Tablaren 6 versehen und an zwei vertikal über mehrere Umlenkrollen laufenden Ketten 7 hängend befestigt sind.
Wie man aus der Figur ersehen kann, schliesst sich das Transportband 3 mit seiner Abwurfkante 3a dicht an die in Pfeilrichtung 8 nach unten bewegenden Tablare 6 bzw. Gondeln 5 an. Beim Betrieb der Beladevorrichtung 2 wird das Transportband 3 durch einen nicht gezeichneten Motor so angetrieben, dass es in Pfeilrichtung 9 umläuft, also vom Antriebsrad 10 über eine Umlenkwalze 11 zu einer weiteren, die Abwurfkante 3a bildenden Umlenkwalze 12 und von dort zurück zum Antriebsrad 10. Der das Antriebsrad 10 antreibende Motor ist zudem über eine elektrische Steuerleitung 13 mit einer nachfolgend noch näher beschriebenen zentralen Steueranlage 14 verbunden.
Am in der Zeichnung linken Ende des Transportbandes 3, also bei der Umlenkwalze 11, ist in einem festen Abstand d von der Abwurfkante 3a eine Lichtschranke 15 angebracht, die ebenfalls über eine elektrische Leitung 16 mit der zentralen Steueranlage 14 verbunden ist.
Die Anlage weist ferner zwei mit 17 und 18 bezeichnete Förderbänder auf, die in Transportrichtung vor dem Band 3 angeordnet sind. Von diesen Transportbändern dient das Band 17 dazu, die Gegenstände 4 der erfindungsgemässen Beladestation zuzuführen. Demgegenüber hat das Band 18 im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung den Zweck, dicht aufeinander folgende, aufgereihte Gegenstände durch vorübergehende, kurzzeitige Beschleunigung so in Abstand voneinander zu bringen, dass diese ohne Ausschalten des Transportbandes 3 und ohne Einwirkung von zusätzlichen mechanischen Mitteln, wie zum Beispiel von quer zur Förderbewegung verschiebbaren Stoss-Stangen zum Auseinanderbringen von aufgereihten Gegenständen, vom Kettenspeicher aufgenommen werden können.
Zur zentralen Steueranlage 14 gehört eine nicht gezeichnete Steuerschaltung mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen zum Steuern und Regeln. Die Steuerschaltung ist darüber hinaus auch mit je einer durch die Pfeile 19 bzw. 20 angedeuteten, elektrischen Verbindung mit dem Antriebsmotor der Transportbandes 18 und dem Motor des Beladetrums 1 verbunden. Die Steuerschaltung weist des weitern Rechen- und Steuermittel auf, um die von der Lichtschranke 15 gemessenen Signale zu registrieren und den anschliessenden Beladevorgang in noch näher erläuterter Weise und abhängig von diesen Signalen bzw. einem daraus ermittelten Messwert zu steuern.
Die Steuerschaltung kann hierzu zum Beispiel analog arbeitende Rechenverstärker, Vergleichsschaltungen und dergleichen und/oder einen Analog/Digitalwandler zum Umwandeln der Mess-Signale in Digitalsignale und einen Digitalrechner aufweisen.
Die zentrale Steueranlage 14 weist des Weitern analoge und/oder digitale, zur Anzeige von Betriebszuständen und dergleichen dienende, Anzeigemittel auf. Diese können dabei zum Beispiel ausgebildet sein, um die freie Beladekapazität des Kettenspeichers während des Betriebes der Beladestation 2 fortlaufend anzuzeigen.
Ferner sind manuell bedienbare Bedienungselemente vorhanden, mit welchen beispielsweise die Geschwindigkeit des Beladetrums 1, die Fördergeschwindigkeit des Bandes 18 oder sogar die Geschwindigkeit des Transportbandes 3 manuell, vorzugsweise stufenlos, reguliert werden kann.
Die Steueranlage 14 ist also derart ausgebildet, dass der Ablauf des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zum Beladen des Kettenspeichers wahlweise durch manuelles Betätigen von Bedienungselementen mindestens teilweise durch eine Person oder vollständig automatisch gesteuert werden kann.
Es ist vorgesehen, den nachfolgend beschriebenen Beladevorgang möglichst dauernd automatisch zu steuern und das Verfahren lediglich vorübergehend "manuell" durch eine Person zu steuern. Letzteres ist zum Beispiel dann notwendig, wenn die ankommenden Gegenstände so dicht aufeinander folgen, dass diese für eine reibungslose Beladung nicht mehr ausreichend auseinandergereiht werden können, sodass dann sowohl die Bewegung des Beladetrums 1 als auch das Förderband 3 ausgeschaltet werden muss. In einem solchen Fall muss nach Auflösung des Staus der Kettenspeicher bzw. dessen Belademechanismus zur Betriebsaufnahme neu justiert werden. Dieses Justieren erfolgt dabei vorzugsweise manuell.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet im automatischen Betrieb wie folgt:
Von den als Zuführungsbänder dienenden Förderbänder 17 und 18 gelangen die einzelnen Gegenstände 4 in regelmässigen oder unregelmässigen Abständen auf das Transportband 3, welches während des Beladevorganges vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird.
Wenn nun ein Gegenstand 4 in den Bereich der Lichtschranke 15 gelangt, wird ein Signal an die Steueranlage 14 gesandt, worauf dann diese aus der Geschwindigkeit des Transportbandes 3 und dem Abstand d den Zeitpunkt der Ankunft des Gegenstandes 4 an der Abwurfkante 3a ermittelt. Aus dieser ermittelten Messgrösse und der von den Abmessungen des Gegenstandes und der Geschwindigkeit des Transportbandes 3 abhängigen Abwurfzeit (= Zeit, welche der Gegenstand 4 benötigt, um nach Ankunft an der Abwurfkante 3a auf ein bezüglich des Bandniveaus darunter liegendes Tablar 6 zu gelangen) reguliert nun die Steueranlage 14 die Geschwindigkeit des sich in Pfeilrichtung 8 nach unten bewegenden Beladetrums 1 so, dass der an der Abwurfkante 3a ankommende Gegenstand 4 von einem Tablar 6 aufgenommen werden kann, ohne dass dazu der Beladetrum 1 ausgeschaltet werden muss.
Diese Geschwindigkeitsabstimmung des Beladetrums 1 wird sodann für jeden weiteren auf dem Transportband 3 eintreffenden Gegenstand 4 neu ermittelt.
Bei Normalbetrieb gelangen die Gegenstände 4 in nahezu konstanten Abständen auf das Transportband 3, sodass der Beladetrum 1 während des Beladens einer Gondel 5 mit nur geringfügigen Geschwindigkeitskorrekturen bewegt werden kann. Bei Normalbetrieb muss daher der Beladetrum 1 nur für den Gondelsprung, das heisst, für den Sprung von einer Gondel zur nächsten kurzzeitig beschleunigt werden, da dann der Abstand der beiden aufeinander folgenden Tablare 6 wesentlich grösser ist als die Tablarhöhe innerhalb einer Gondel 5.
Wenn bei der Beladung einer Gondel 5 die Gegenstände 4 mit grösseren und gegebenenfalls sogar unregelmässigen Abständen auf dem Transportband 3 eintreffen und demzufolge in grösseren zeitlichen Abständen in den Bereich der Lichtschranke 15 gelangen, wird die Geschwindigkeit des Beladetrums 1 verlangsamt, sodass das nächste zu beladende Tablar 6 dann an der Abwurfkante 3a vorbeigeführt wird, wenn an dieser der aufzuladende Gegenstand 4 ankommt, worauf dieser ohne eingeklemmt zu werden vom Tablar 6 aufgenommen werden kann, oder es wird der Antriebsmotor des Beladetrums 1 derart ausgeschaltet oder die Antriebstrommel derart vom Getriebe losgekuppelt, dass das Tablar 6 oberhalb des Transportbandes 7 stehen bleibt.
Im letzteren Fall wird der Kettenantrieb des Beladetrums 1 wieder in Betrieb genommen, sobald der auf dieses Tablar 6 abzulegende Gegenstand 4 die Lichtschranke 15 passiert, und zwar ebenfalls so, dass das Tablar 6 spätestens dann an der Abwurfkante 3a vorbeigeführt und zum Beladen bereitgestellt wird, wenn der aufzuladende Gegenstand 4 an der Abwurfkante 3a ankommt.
Wenn aber zur Beladung einer Gondel 5 die Gegenstände 4 in kürzeren Abständen auf dem Transportband 3 eintreffen und demzufolge innerhalb von kürzeren zeitlichen Abständen in den Bereich der Lichtschranke 15 gelangen, wird die Geschwindigkeit des Beladetrums 1 erhöht. Auch diese Erhöhung wird aus der genannten Messgrösse und dem zeitlichen Intervall zweier aufeinander folgenden Gegenstände 4 ermittelt, und es wird in Analogie zu den vorstehenden Ausführungen ein zu beladendes Tablar 6 spätestens dann an der Abwurfkante 3a vorbeigeführt und zum Beladen bereitgestellt, wenn der aufzuladende Gegenstand 4 an der Abwurfkante 3a ankommt.
Es ist in diesem besonderen Fall bei der Einstellung der Geschwindigkeit des Beladetrums 1 darauf zu achten, dass der zu beladenden Gegenstand 4 während des Überganges von der Abwurfkante 3a auf das Tablar 6 nicht vom nachfolgenden Tablar 6 erfasst und eingeklemmt wird. Es darf daher eine von der Tablarhöhe, der Grösse bzw. Länge des Gegenstandes 4 und der Geschwindigkeit des Transportbandes 3 abhängige maximale Geschwindigkeit des Beladetrums 1 nicht überschritten werden.
Um nicht in den Bereich dieser maximalen Geschwindigkeit zu gelangen, sieht die Erfindung vor, das Eintreffen von zu dicht aufeinander aufgereihten Gegenständen am Transportband 3 dadurch zu vermeiden, indem solche Gegenstände auseinander gebracht werden, bevor diese das Band 3 erreichen. Dies kann einerseits durch vorgeschaltete Mittel, wie zum Beispiel durch quer zur Förderbewegung verschiebbaren Stoss-Stangen oder aber durch eine kurzzeitige Beschleunigung der eintreffenden Gegenstände vor dem Ablegen auf dem Transportband 3 erfolgen. Letzteres wird - wie bereits erwähnt - durch das vorgeschaltete Beschleunigungsband 18 ermöglicht, dessen Antriebsgeschwindigkeit ebenfalls durch die zentrale Steueranlage 14 reguliert werden kann.
Auch diese Regulierung erfolgt im Rahmen der Erfindung vorzugsweise automatisch, sodass dazu mindestens eine weitere im Bereich des Transportbandes 17 angeordnete Lichtschranke angeordnet ist, um eine gegebenenfalls sich bildende oder bereits gebildete Aufreihung von Gegenständen zu registrieren.
An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass der vorstehend beschriebene Kettenspeicher sowie auch das mit dessen Beladestation durchführbare Beladeverfahren nur eine Auswahl von mehreren möglichen Ausführungsformen der Erfindung darstellen und in verschiedener Hinsicht geändert werden kann.
So kann beispielsweise der Beladetrum auch von unten nach oben bewegt werden, sodass dann das vorstehende Beladeverfahren entsprechend angepasst wird.
Die Geschwindigkeit des Transportbandes 3 ist während des Beladevorganges konstant, was eine relativ einfache elektronische Steuerung ermöglicht. Es ist aber im Rahmen der Erfindung auch denkbar, mit dem Einsatz von entsprechend ausgebildeten elektronischen Steuermitteln die Geschwindigkeit des Transportbandes 3 in Abhängigkeit vom Abstand der aufeinander folgenden Gegenstände zu regulieren, sodass dadurch die Beladekapazität des Kettenspeichers weiter erhöht werden kann.