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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen von in
mehreren Reihen zugeförderten, im wesentlichen zylindrischen Gegenständen, insbesondere
Flaschen, zu einer Reihe, mit einem durch konvergierende Seitenwände gebildeten
konvergierenden Durchgang, der auf einem von einem Motor angetriebenen, einreihigen
Abgabeförderer mündet.
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Bei derartigen Vorrichtungen zum Zusammenführen von Flaschen zu einer
Reihe, wie sie beispielsweise Etikettiermaschinen od. dgl. vorgeschaltet sind, haben
sich bisher in dem konvergierenden Durchgang immer wieder Stauungen ergeben, weil
der konvergierende Durchgang eine Stelle hat, die genauso breit wie der zweifache
Durchmesser der transportierten Gegenstände ist. Wenn zwei Gegenstände gleichzeitig
an diese Stelle herangefördert werden, dann verkeilen sie steh gegenseitig und halten
den gesamten nachfolgenden Gegenstandsstrom auf. Die Stauung läßt sich beseitigen,
wenn man den einen der Gegenstände herausnimmt oder etwas zurückstößt, woraufhin
der an der genannten Stelle verbleibende Gegenstand im wesentlichen unbehindert
weiterwandern kann.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung von Stauungen bei derartigen
Einreihvorrichtungen. Es wurde gefunden, daß zylindrische Gegenstände sich nicht
stauen, wenn in dem zu dem Abgabeförderer führenden konvergierenden Durchgang drei
Gegenstände derartig angeordnet sind, daß ihre Mittelpunkte die Ecken eines gleichseitigen
Dreiecks bilden und zwei Gegenstände die eine Seitenwand und der Dritte Gegenstand
die andere Seitenwand berühren. Wenn man dieses Anordnungsmuster einmal von Hand
aufgestellt hat, dann treten keine Stauungen auf, solange ein ununterbrochener Nachschub
an Gegenständen in dem konvergierenden Durchgang aufrechterhalten wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Einreihvorrichtung
der genannten Art Vorkehrungen zu treffen, damit in dem konvergierenden Durchgang
immer ein solches stauungssicheres Anordnungsmuster der Gegenstände aufrechterhalten
wird, bei dem niemals zwei Gegenstände gleichzeitig die Stelle mit der Breite zweier
Gegenstandsdurchmesser passieren, sondern immer ein Gegenstand etwas weiter vorn
ist, um ein Verkeilen zu verhindern.
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Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird bei der Vorrichtung der eingangs
als bekannt vorausgesetzten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß in dem konvergierenden
Durchgang eine Einrichtung zum Anhalten des Gegenstandsstromes auf dem Abgabeförderer
vorgesehen ist, die unter Steuerung durch einen Fühler betätigbar ist, der einen
auf Anderungen der Gegenstandsmenge in dem konvergierenden Durchgang ansprechenden
Fühlerfinger hat und den Gegenstandsstrom immer dann anhält, wenn die Gegenstandsmenge
in dem konvergierenden Durchgang unter einen bestimmten Wert fällt.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Steuerstromkreis
des Motors zum Antrieb des Abgabeförderers ein Schalter vorgesehen, der unter Steuerung
durch den Fühler steht.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung läßt sich die Anordnung
auch so treffen, daß in einer den Abgabeförderer begrenzenden Wand ein beweglicher
Teil vorgesehen ist, der unter Steuerung durch den Fühler zwischen einer den Gegenstands-
strom
absperrenden und einer ihn freigebenden Stellung verlagerbar ist.
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Schließlich läßt sich die Erfindung auch in der Weise ausführen,
daß der Antriebsmotor einer die Gegenstände von dem Abgabeförderer abnehmenden Verarbeitungsvorrichtung
unter Steuerung durch den Fühler steht.
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Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
an Hand von Zeichnungen erläutert.
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Fig. 1 ist ein schematischer Grundriß der erfindungsgemäß en Einreihvorrichtung;
F i g. 2 ist ein schematischer Seitenriß der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung;
F i g. 3 ist ein schematischer, teilweiser Grundriß eines konvergierenden Durchganges,
wie er sich gewöhnlich bei Einreihvorrichtungen findet; der Maßstab ist aber größer
gewählt als in Fig. 1; dabei sind zwei Gegenstände in der gegenseitigen Lage gezeigt,
wo sie zu einer Stauung in dem konvergierenden Durchgang führen; F i g. 4 ist eine
der F i g. 3 ähnelnde Darstellung, aus der jedoch das keine Stauungen verursachende,
dreieckige Gegenstandsmuster ersichtlich ist, bei dem der zufällige Aufbau einer
solchen Gegenstandsanordnung, wie sie in F i g. 3 gezeigt ist, ausgeschlossen ist;
F 1 g. 5 ist ein schematischer Grundriß eines Teiles eines einreihigen Förderweges,
der mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum selbsttätigen Anhalten des Gegenstandsstromes
ausgerüstet ist; und F i g. 6 ist ein Schaltschema eines einfachen elektrischen
Stromkreises, der bei der Erfindung Anwendung findet.
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Es wird nun zunächst auf die F 1 g. 1 und 2 Bezug genommen. Die dort
dargestellte Einreihvorrichtung nach der Erfindung hat einen starren Rahmen 20,
der auf Beinen 21 steht und Motorgehäuse22 und 23 trägt. In diesen Motorgehäusen
befinden sich Elektromotoren Mt und M2 (nicht gezeigt), deren Wellen jeweils mit
24 und 25 bezeichnet sind. Der Rahmen trägt auch Lager für Wellen, die verschiedene
an der Vorrichtung vorgesehene endlose Förderer halten und antreiben. Eine dieser
Wellen hat die Bezugsnummer 26. Sie wird von dem Motor Mt in dem Gehäuse 22 mittels
geeigneter Ketten und Kettenräder getrieben. Eine zweite von den genannten Wellen
hat die Bezugsnummer 27. Sie wird von dem Motor M2 in dem Gehäuse 23 durch geeignete
Ketten und Kettenräder angetrieben.
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Eine endlose Kette28, die ein auf der Welle 26 sitzendes Kettenrad
29 und ein leer laufendes Kettenrad 30 umschlingt, dient als Antrieb für einen endlosen
Förderer D. In ähnlicher Weise wird ein von der Welle 27 getragenes Kettenrad32,
welches von dem Motor in dem Gehäuse 23 angetrieben wird, von einer endlosen Kette
33 umschlungen, die auch um ein auf einer Welle 35 befestigtes Kettenrad 34 läuft.
Diese Kette dient als Antrieb für einen Förderer B. Eine endlose Kette 36 umschlingt
ein weiteres auf der Welle 35 befestigtes Kettenrad und ein auf einer Welle 38 befestigtes
Kettenrad 37. Die Welle 38 ist in Lagern am Rahmen der Vorrichtung gelagert und
trägt auch ein Kettenrad 38 a, um welches sich eine als Antrieb für einen endlosen
Förderer F dienende endlose Kette 39 schlingt. Bei dieser Anordnung treibt der in
dem Gehäuse 23 befindliche Motor M2 (es handelt sich um einen mit gleichbleibender
Geschwindigkeit
in einer Richtung umlaufenden Motor) nicht nur den Förderer B, sondern auch den
Förderer F. Es ist aber auch möglich, daß der Förderer F durch einen unabhängigen
Motor angetrieben wird. Bei dem Motor in dem Gehäuse 22 handelt es sich um einen
gewöhnlichen, drehzahlveränderlichen Motor, dessen Geschwindigkeit von Hand steuerbar
ist. Dieser Motor treibt in der oben beschriebenen Weise die Welle 26 und den Förderer
D. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei als Beispiel angenommen, daß der Förderer
F, der im folgenden als »Zuführförderer« bezeichnet wird, zwischen den in gewissem
Abstand parallel voneinander angeordneten Führungswänden 41 und 42 genügend breit
ist, als daß sich zwei Flaschen nebeneinander darauf entlang bewegen können. Der
Förderer soll also zwei parallele Flaschenreihen fördern können. Dazu soll für eine
bestimmte Gegenstandsgröße ein Abstand der Wände 41 und 42 von 19 cm ausreichen.
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Der Förderer F gibt die von ihm getragenen Flaschen an einen Raum
H (F i g. 1) ab, der im folgenden als »Einreihkammer« bezeichnet wird. Der Boden
dieser Kammer wird von Teilen der die Gegenstände tragenden Förderer F, D und B
gebildet, und die seitlichen Begrenzungen sind Verlängerungen der Wände 41 und 42.
Sie sind so angeordnet, daß sie alle von dem Förderer F getragenen Gegenstände auf
den Förderer D ablenken. Von diesem werden die Gegenstände dann auf den Förderer
B übertragen.
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Die im Abstand angeordneten Seitenwände 41 und 42 für die Führung
der Gegenstände haben Fortsetzungen 41 a und 42 a, die zuerst einen der Breite des
Förderers B entsprechenden Abstand haben (die Breite des Förderers sollte so groß
sein wie die Breite des ZufuhrförderersF) und dann allmählich konvergieren, bis
sie bei 41 b und 42b den Abstand des Eingangsendes des Abgabeförderers P erreichen.
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Dessen Breite ist so bemessen, daß er nur eine einzige Reihe von hintereinander
angeordneten Flaschen aufnehmen kann. Der von den Wänden 41 a und 42 a gebildete
Teil der Einreihkammer, der sich in der angegebenen Weise zum Abgabeende hin verengt,
wird im folgenden einfachheitshalber als der »konvergierende Durchgang« bezeichnet.
Es handelt sich um den Teil der Einreihkammer, in dem die Gegenstände sich unter
normalen Bedingungen von selbst so anordnen, daß sie hintereinander in einen eine
einzige Reihe aufnehmenden Abgabeförderer P eintreten, ohne sich dabei in dem gleichmäßig
enger werdenden Durchgang C zu stauen.
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Der Abgabeförderer P, längs dessen die Gegenstände in einer einzigen
Reihe von dem schmaleren Ende des Durchgangs C zu dem Abgabepunkt, beispielsweise
einer Verarbeitungsvorrichtung R gelangen, hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Boden, der von dem oberen Trum eines endlosen Riemenförderers 10 gebildet
wird. Dieser umschlingt ein von dem Rahmen getragenes Leerlaufrad 44 und wird entweder
von einem nicht gezeigten selbständigen Motor oder durch Verbindung mit der motorgetriebenen
Verarbeitungsvorrichtung R angetrieben. Die Seitenwände 41c und 42c des Abgabeförderers
stehen gerade so weit voneinander ab, als daß sie eine einzige Reihe von hintereinanderstehenden
Gegenständen hindurchlassen können.
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Der Gegenstandsstrom auf dem Abgabeförderer P kann auf verschiedenste
Weise zeitweilig angehalten
werden. Wenn beispielsweise der Förderer 10 mittels eines
selbständigen Elektromotors angetrieben wird, dann kann man die Abgabe von Gegenständen
aus dem konvergierenden Durchgang C an das Eingangsende des Abgabeförderers P unterbrechen,
indem man den den Förderer 10 treibenden Motor anhält.
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Man kann den Gegenstandsstrom längs des Abgabeförderers P auch unterbrechen,
indem man den Antriebsmotor für die Verarbeitungsvorrichtung R anhält. Wie in F
i g. 5 schematisch dargestellt, kann man in eine der den Abgabeförderer begrenzenden
Seitenwände, beispielsweise die Wand 41 c auch einen beweglichen Teil 45 einbauen,
dessen Innenfläche normalerweise mit der Innenfläche der benachbarten Teile der
Wand 41 ausgerichtet ist, aber um ein kurzes Stück nach innen verlagert werden kann,
welches gerade ausreicht, um die Entlangbewegung von Gegenständen auf dem Abgabeförderer
zu blockieren.
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Dieser bewegliche Teil45 kann beispielsweise von einer verschiebbaren
Stange 46 getragen und geführt werden, die mit dem Anker eines Magneten verbunden
ist. Die Magnetspulen sind normalerweise erregt, so daß die Stange in einer Lage
gehalten wird, wo die Innenfläche des beweglichen Teiles in einer Ebene mit der
Innenfläche der Wand 41 c liegt. Wenn jedoch der Magnet entregt wird, dann wird
der Teil 45 mittels einer Feder 47 nach innen bewegt und blockiert den Abgabeförderer.
Zur Entregung des Magneten ist in dessen Stromkreis ein Schalter 9 vorgesehen.
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Dieser Schalter S' ist im Ausführungsbeispiel Bestandteil einer an
der Wand 42 a des konvergierenden Durchganges C angebrachten Fühlvorrichtung 48
(Fig. 1). Zu dieser gehört ein beweglicher Fühler oder Tastfinger49, der durch eine
Öffnung in der Seitenwand in den konvergierenden Durchgang C ragt. Normalerweise
erstreckt sich dieser Finger ein Stück in die Breite des Durchganges hinein. Dieses
Stück kann dadurch eingestellt werden, daß man die Fühlvorrichtung insgesamt ein
Stück an den engeren Teil des Durchganges C heranbewegt oder davon entfernt. Bei
richtiger Einstellung des Fühlers führt die Anwesenheit einer bestimmten Flaschenmenge
in dem Durchgang C dazu, daß ein für das Schließen des Schalters 9 ausreichender
Druck auf den Fühlerfinger49 ausgeübt wird. Dann wird der Magnet erregt und der
Teil 45 in seiner unwirksamen Lage gehalten. Wenn die in dem Durchgang C befindliche
Flaschenmenge aber aus irgendeinem Grunde abnimmt und der Fühlerfinger 49 sich weiter
zur Mitte des Durchgangs hin bewegen kann, dann wird der Schalter9 geöffnet und
der Stromkreis des Magneten entregt. Daraufhin bewegt sich der Teil 45 sofort genügend
weit in den Abgabeförderer hinein, um die weitere Abgabe von Gegenständen aus dem
Abgabeteil des konvergierenden Durchganges C zu verhindern.
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In F i g. 6 ist in dem Stromkreis eines die Verarbeitungsvorrichtung
R antreibenden Motors Mb ein fühlerbetätigter Schalter Sb vorgesehen. Wenn der Fühlerfinger
bei Verringerung der Anzahl der Gegenstände in dem konvergierenden Durchlaß C ganz
weit nach innen bewegt wird, so wird die SpuleEb des Anlaßschützes Kb für den Motor
Mb entregt und die Abgabe von Gegenständen aus dem Durchgang C auf diese Weise unterbrochen.
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Wie oben auseinandergesetzt, beruht die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auf der
Erkenntnis, daß das gelegentliche Stauen von
Gegenständen in einem konvergierenden Durchgang wie dem Durchgang C der beschriebenen
Einreihvorrichtung darauf zurückzuführen ist, daß zwei Gegenstände, beispielsweise
die Flaschen Bt und B2 (F i g. 3), zufällig im wesentlichen gleichzeitig an einer
Stelle des konvergierenden Durchganges C ankommen, wo eine die Mitten der beiden
Gegenstände verbindende Linie X-Y im wesentlichen rechtwinklig zu wenigstens einer
Wand des konvergierenden Durchganges steht, während die Umfänge der beiden Gegenstände
einander berühren und jeder Gegenstand mit seinem Umfang jeweils eine der Wände
des Durchganges berührt. Bei dieser, allerdings nicht häufig auftretenden Anordnung
werden die Gegenstände so verkeilt, daß kein Gegenstand mehr voran kann. Das führt
dazu, daß die nachfolgenden Gegenstände blockiert werden und die Abgabe von Gegenständen
an die Verarbeitungsvorrichtung unterbrochen wird. Wie oben erläutert, wurde jedoch
festgestellt, daß sich in einem konvergierenden Durchgang entlangbewegte runde Gegenstände
normalerweise von selbst zu aufeinanderfolgenden Gruppen anordnen, die jede aus
drei Gegenständen At, As und As bestehen, von denen zwei (A2 und AS) eine Wand 42
a des Durchganges berühren, während die dritte (Al) die andere Wand 41 a berührt.
Dabei sind die Mitten der Gegenstände so zueinander angeordnet, daß sie die Ecken
eines gleichseitigen Dreieckes (gestrichelt gezeigt) bilden. Unter diesen Bedingungen
strömen die Gegenstände frei, wobei der an der Grundlinie des Dreieckes befindliche
vorderste Gegenstand As, der die Wand 42a berührt sich frei voranbewegen kann und
so auch eine freie Voranbewegang des im Scheitelpunkt des Dreieckes befindlichen
Gegenstandes As gestattet. Das führt zur Bildung eines neuen Dreieckes, dessen Grundlinie
die gegenübeiliegende Wand des Durchganges berührt. Die Bildung dieser dreieckigen
Anordnungen, deren Grundlinien zuerst die eine und dann die andere Seite des Durchganges
berühren, verhindert die Überführung zweier Gegenstände in die Lage, wo sie eine
Stauung verursachen können. Die automatische Anordnung der Gegenstände in dem konvergierenden
Durchgang würde sich aber nicht fortsetzen, wenn beispielsweise der Nachschub von
Gegenständen in die Einreihkammer aufhören oder wesentlich geringer werden sollte,
während die Verarbeitungsvorrichtung weiterarbeitet. Unter diesen Umständen würden
nicht genügend Gegenstände zu dem engeren Ende des Durchganges nachgeschoben, um
ein solches dreieckiges Muster zu bilden. Wenn das der Fall ist, dann können sich
zwei Gegenstände von selbst in die in F i g. 3 gezeigte Lage bewegen und eine Stauung
verursachen.
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Die vorliegende Anordnung, bei der eine Fühlervorrichtung 48 einen
Schalter steuert, dessen Funktion bestimmt, ob Gegenstände aus dem konvergierenden
Durchlaß C herausgelassen werden oder nicht, ermöglicht es, das einmal aufgestellte,
stauungssichere Dreiecksmuster in dem konvergierenden Durchlaß C unbegrenzt aufrechtzuerhalten.
Zu diesem Zweck wird die Fühlervorrichtung so eingestellt, daß der Fühler 49 nur
so lange niedergedrückt gehalten wird, wie genügend Gegenstände in dem Durchgang
C vorhanden sind, um die Bildung des Dreiecksmusters sicherzustellen. Sobald bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung die je Zeiteinheit in
die Einreihkammer eintretende
Anzahl von Gegenständen so weit absinkt, daß der Fühlerfinger 49 nicht mehr nach
unten gedrückt gehalten wird, wird der Strom von Gegenständen aus dem engen Ende
des Durchganges C heraus unterbrochen und das stauungssichere, dreieckige Muster
somit aufrechterhalten. Sobald dann der normale Gegenstandsstrom in die Einreihkammer
wieder weitergeht und genügend Gegenstände in dem Durchgang C augesammelt sind,
um den Fühlerfinger nach unten Lu drücken, läuft der Abgabeförderer 10 wieder normal
weiter. Da das dreieckige, stauungssichere Muster aufrechterhalten worden ist, wird
dann der normale Gegenstandsstrom von der Einreihkammer auf den Abgabeförderer wieder
aufgenommen.
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Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Förderer F,
D und B sind bei derartigen Geräten üblicher Bauart. Demgemäß enthält jeder Förderer
eine endlose Kette, deren Glieder an der Oberfläche glatte Stahlplatten tragen,
auf denen die Flaschen während ihrer Längsbewegung stehen. Dabei gestatten die Stahlplatten
aber einen Schlupf der Flaschen gegenüber dem Förderer, wenn die Voranbewegung der
Flaschen aus irgendeinem Grunde gestört wird. Wie oben auseinandergesetzt, werden
die Förderer B und F durch einen MotorM2 dauernd mit der gleichen Geschwindigkeit
und in der gleichen Richtung angetrieben. Wenn die Abgabe von Flaschen aus dem Durchgang
C an den Abgabeförderer P verhindert wird, arbeitet der Förderer F dauernd weiter
und trachtet so dauernd danach, Gegenstände an die Einreihkammer H abzugeben, indem
er sie auf dem Förderer D entlangstößt. Das könnte möglicherweise dazu führen, daß
sich die Flaschen in dem weiteren Teil des Durchlasses C derartig drängen, daß ein
normales Weiterarbeiten verhindert wird. Um das zu verhindern, wird der von dem
drehzahlveränderlichen Motor Mt angetriebene Förderer D normalerweise nach Art einer
Zumeßvorrichtung mit solcher Geschwindigkeit angetrieben, daß die Anzahl der in
das weite Ende des Durchganges C eintretenden Flaschen auf die von der Verarbeitungsvorrichtung
R benötigte Anzahl beschränkt wird. Damit der Förderer D als eine Verzögerungsvorrichtung
wirken kann, die ein übermäßiges Zusammendrängen von Flaschen in den Durchgang C
verhindert, wenn keine Flaschen aus dem DurchgangC abgegeben werden, sind Vorkehrungen
getroffen, um den Förderer D anzuhalten, sobald die Anzahl der in den Durchgang
C eintretenden Flaschen zu groß ist. Zu diesem Zweck ist an der Wand der Einreihkammer
H eine zweite Fühlvorrichtung 58 (Fig. 1) vorgesehen. Diese hat einen SchalterS2
(Fig. 6), der die Stromzufuhr zu der SpuleE2 des Anlaßschützes K2 für den Motor
steuert und durch einen in die Einreihkammer H vorstehenden Fühlerfinger 59 betätigt
wird. Der Fühlerfinger 59 wird aber nur dann nach unten gedrückt, um den Schalter
52 zu öffnen, wenn die Anzahl der in der Einreihkammer befindlichen Gegenstände
zu groß wird. Wenn das der Fall ist, dann öffnen die auf den Fühlerfinger 59 drückenden
Gegenstände den Schalter, der daraufhin den Motor anhält. Daraufhin wirkt der Förderer
D als Reibungsbremse und hindert von dem Förderer F vorgeschobene Gegenstände am
freien Eintritt in die Kammer H (bei geöffnetem Schalter S2). Dadurch wird verhütet,
daß die Einreihkammer und der Durchgang C überfüllt werden
und
Flaschen durch die ganze Anlage hindurch und auf den AbgabefördererlO gezwängt werden.
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Sobald der Förderer D wieder mehr Gegenstände aufnehmen kann, hört
die Ansammlung von überschüssigen Flaschen in der Kammer H auf, und die Vorrichtung
arbeitet bei normalschnellaufendem Förderer D wieder normal.
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Vorstehend wurde die Erfindung am Beispiel einer Vorrichtung beschrieben,
die Gegenstände hintereinander in eine einzige Reihe einreiht, aus der sie an einen
einzigen Empfänger übergeben werden. Die Anwendbarkeit der Erfindung ist damit aber
nicht erschöpft. Die Erfindung läßt sich beispielsweise auch auf eine Vorrichtung
anwenden, der eine große Anzahl von Gegenständen zugeführt werden, die die Vorrichtung
nach Unterteilung in mehrere Gruppen in einzelne Reihen einreiht, die zu selbständigen
Empfängern führen. In einem solchen Fall wird die Einreihvorrichtung meistens verdoppelt
und verhütet so die Bildung von Stauungen beim Einreihen in eine der einzelnen Reihen.