DE1756479B2

DE1756479B2 - Steueranlage an einer Fördervorrichtung

Info

Publication number: DE1756479B2
Application number: DE1756479A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Mead Corp
Current assignee: Mead Corp
Priority date: 1967-05-31
Filing date: 1968-05-28
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE1756479C3; BE711746A; US3465869A; SE336100B; JPS4821471B1; NL6804639A; NO126788B; FI49273B; DE1756479A1; GB1217772A; FR1562383A; FI49273C

Description

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Die Erfindung betrifft eine Steueranlage an einer Fördervorrichtung zur Steuerung eines mit der Fördervorrichtung verketteten Maschine für Gegenstände mit einer Abfühleinrichtung für diese Gegenstände, wobei die Abfühleinrichtung eine Vielzahl von Abfühlelementen enthält und mit einer einen Mittelwert der von den Abfühlelementen gelieferten Signale bildenden Einrichtung.

Aus der DE-AS 1241 349 ist eine derartige Anlage bereits bekannt, bei der über die ganze Breite an einer Stelle einer Förderstrecke mehrere Fühlorgane angeordnet sind, deren jedes auf die Dicke des Förderflusses an der ihm zugeordneten Stelle anspricht. Diese mechanische Anlage wird insbesondere bei der Überwachung von Postsendungen auf einem Dosierförderband bei der automatischen Bearbeitung von Briefpost eingesetzt, die aus unterschiedlich dicken Briefen und Päckchen besteht. Dagegen ist eine derartige Anordnung nicht geeignet, um den Transport von gleichartigen Waren, z. B. Dosen, zu einer Verarbeitungsmaschine auf einer Fördervorrichtung zu steuern.

Zwar wird bei der Abfühleinrichtung der DE-AS 12 41349 aus einer Vielzahl von Einzelsignalen ein arithmetisches Mittel der gemessenen Dicken ermittelt, doch ist diese Vorrichtung nicht in der Lage, die Abgangsgeschwindigkeit der die Fördervorrichtung verlassenden Gegenstände derart zu steuern, daß das Steuersignal die Anzahl der hereinkommenden Gegenstände, die Fördergeschwindigkeit und einen eventuellen Rückstau auf der Fördervorrichtung sowie deren Veränderungen berücksichtigt. Vielmehr wird das Ausgangssignal der bekannten Vorrichtung zur Steuerung von Parametern der Anlage verwendet, welche auf die Förderdichte Einfluß haben.

Aufgabe der Erfindung ist es dahsr, eine Steueranlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine einer Fördervorrichtung nachgeordnete Verarbeitungsmaschine derart gesteuert wird, daß sie der ankommenden Menge der Gegenstände angepaßt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abfühlelemente mit Fühlhebeln versehene pneumatische Zweiwege-Ventile mit drei Anschlüssen sind, die im gegenseitigen Abstand längs der Bewegungsbahn der Gegenstände angeordnet sind, daß ein pneumatisches Ausgleichsrelais zur Bildung des Mittelwerts der von den Abfühlelementen gelieferten Signale mit den Durchlaßanschlüssen der Zweiwege-Ventile verbunden ist und daß der Auslaßanschluß jedes Zweiwege-Ventils eine einstellbare Drosselstelle aufweist

Damit ist der pneumatische Druck in der Abfühleinrichtung proportional zur Menge der hereinkommenden Gegenstände und laß sich leicht zur Steuerung der mit der Fördervorrichtung verketteten Maschine verwenden.

Aus der GB-PS 7 12 388 ist zwar bereits eine Abfühleinrichtung bekannt, die ein dem Mittelwert der vorbeilaufenden Gegenstände entsprechendes Signal liefert Die Steueranlage besteht im wesentlichen aus einer entlang der Bahn angeordneten Leuchtröhre, einer dieser gegenüberliegenden Photozelle und einem Relais, das auf den Antrieb der Bahn wirkt. Wenn bei dieser Einrichtung eine bestimmte Flaschendichte im Bereich der Photozelle auftritt, wird das Relais betätigt und der Bahnantrieb unterbrochen. Dies hat aber den Nachteil, daß nur die beiden Zustände »Ein« oder »Aus« möglich sind. Es ist mit der bekannten Anlage daher nicht möglich, die Geschwindigkeit einer mit einer Fördervorrichtung verketteten Maschine in Abhängigkeit von der Anzahl der pro Zeiteinheit ankommenden Gegenstände und unter Berücksichtigung eines Rückstaues zu steuern.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die mit Fühlhebeln versehenen Zweiwege-Ventile paarweise· an gegenüberliegenden Seiten der Bewegungsbahn der Gegenstände angeordnet und ist der Durchlaßanschluß eines jeden Zweiwege-Ventils mit dem anderen Durchlaßanschluß eines jeden Ventilpaares an eine gemeinsame Leitung angeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert: Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teiles einer Fördervorrichtung, bei der die Steueranlage der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

F i g. 2 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte Anordnung;

F i g. 3 ein Blockdiagramm einer Steueranlage gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig.4A eine vergrößerte Schnittansicht eines offenen pneumatischen Zweiwege-Ventils, welches ein wesentliches Element der Steueranlage darstellt;

Fig.4B eine Ansicht ähnlich wie in Fig.4A, welche jedoch das Zweiwege-Ventil in geschlossenem Zustand zeigt;

F i g. 5 eine schematische Ansicht eines handelsüblichen Ausgleichsrelais, welches ebenfalls ein wesentliches Teil der Anlage darstellt, und

F i g. 6 eine schematische Ansicht einer Einrichtung, welche auf die von der Abfühleinrichtung abgegebenen Signale anspricht.

In F i g. 1 und 2 wird eine Fördervorrichtung 1 auf einem Paar aufrecht stehender Sockel 2 und 3 abgestützt, welche auf dem Boden oder auf einer geeigneten Grundkonstruktion befestigt sind. Führungsschienen 4 und 5 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Fördervorrichtung befestig? und werden von aufrechtstehenden Elementen, wie z. B. bei 6,7,8 und 9 gezeigt, abgestützt Die auf der Fördervorrichtung 1 angeordneten Gegenstände Csind Dosen. Die spezielle Art der Fördervorrichtung hat in bezug auf die vorliegend? Erfindung keine besondere Bedeutung.

Um Vorhandensein und die Konzentration der Gegenstände C abzufühlen, sind mehrere mit Fühlhebeln versehene pneumatische Zweiwege-Ventile Vl₁ V 2, V3, V4, VS und V6 neben der Bewegungsbahn der Gegenstände C befestigt

In den Fig.4A und 4B ist ein vergrößertes Zweiwege-Ventil im Querschnitt veranschaulicht. Der Fühlhebel 10 ist drehbar bei 11 befestigt und steht nahe seinem linken Ende mit einem sich vertiical hin- und herbewegenden Ventilstößel 12 in Eingriff, welcher nach oben vorgespannt wird, wie dies durch die schematisch veranschaulichte Feder 13 gezeigt wird. Bei Bewegung der Dosen C auf der Fördervorrichtung von links nach rechts, wie durch die Pfeile 14 und 15 gezeigt, kommen die Fühlhebel 10 mit den Dosen in Berührung, während diese an jedem Ventil vorbeilaufen. Durch diese Berührung wird der Fühlhebel 10 des in den Fig.4A und 4B gezeigten Ventils im Uhrzeigersinn gedreht und daher der Ventilstößel 12 gegen die Wirkung der Spannfeder 13 nach unten bewegt. In F i g. 4A ist: das Zweiwege-Ventil in betätigter Stellung gezeigt, wobei sich der Durchgang 14 in dem Ventilstößel 12 in Ausrichtung zu dem Hauptdurchlaß 15 befindet der in dem Ventilkörper 16 gebildet ist.

Befindet sich das Zweiwege-Ventil in unbetätigter Stellung (F i g. 4B), in der es die Abwesenheit von Dosen C im Bereich des Fühlhebels 10 anzeigt, so ist der Auslaßkanal 17 in dem unteren Ende des Ventilstößels 12 in einer Stellung, in der sein oberes Ende mit dem rechten Ende des Hauptdurchlasses 15 in Verbindung steht So wird der Druck auf der rechten Seite des Ventils durch eine mittels eines einstellbaren Nadelventils 19 einstellbare Drosselstelle 18 und durch die Auslässe 20 zur Atmosphäre abgelassen. Mit dem Nadelventil 19 kann die Geschwindigkeit, mit der sich der Druck am rechten Ende des Durchlasses 15 in der unbetätigten Stellung des Ventils abbaut, verändert werden.

Alle in ihrer Konstruktion identischen Zweiwege-Ventile VI—V6 sind mit einem Ausgleichsrelais AR verbunden, wobei die Ventile Vl-V6 und das Ausgleichsrelais AR gemeinsam die Abfühleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bilden.

Das bekannte Ausgleichsrelais ist, wie in F i g. 5 gezeigt, mit mehreren Einlaßsignal-Öffnungen und einer einzigen Auslaßöffnung versehen. Daher reflektiert ein Auslaßsteuerdruck in der Leitung L 5 einen Ausgleichsdruck aus den Leitungen Li-L3. Die Leitung L4 liefert einen konstanten Arbeitsdruck für das Ausgleichsrelais. Das Ausgleichsrelais AR wird bei der Steueranlage in einer Weise benutzt, die in Fig.3 veranschaulicht ist.

Bei der vorliegenden Ausführungsform liefer· eine Druckquelle einen von Druck von etwa 7 kp/cm² zu dem Druckminderer Al wo der Druck auf weniger als 4,2 kp/cm² vermindert wird. Dieser Druck wird durch die Regelvorrichtungen R2 und A3 zu den Ventilen VI— V6 in paralleler Anordnung geliefert Der aus der Regelvorrichtung R 2 entnommene Druck beträgt etwa 1,4 kp/cm², während der Druck am Ausgang der Regelvorrichtung R 3 etwa 1 kp/cm² beträgt. Der Druck durch die Zweiwege-Ventile Vi-V6 wird durch die Leitungen L1, L 2 und L 3 zu dem Ausgleichsrelais AR geliefert, und die Stärke des Druckes hängt von der Anordnung und der Bewegung der Dosen C auf der Fördervorrichtung ab. Der aus dem Ausgleichsrelais AR erhaltene Druck kann zwischen etwa 0 kp/cm² und etwa 1 kp/cm² in der Leitung L 5 variieren. Dieser Steuerdruck wird zu dem von Hand betätigbaren Wählventil S geführt Durch das Wählventil S können die Leitungen L5—L6 oder die Leitungen Lb-LS verbunden werden. In der letztgenannten Stellung wird der aus der Regelvorrichtung R 2 erhaltene Druck durch die Leitungen L 8 und L 6 direkt zu dem Regelantrieb geliefert Dadurch wird die automatische Regulierung der Geschwindigkeit ausgeschaltet. Vorzugsweise ist am Wählventil 5 eine sichtbare Anzeige für die Größe des Signals in der Leitung L 5 vorgesehen.

Bei automatischer Betätigung wird der aus der Leitung L 5 über das Wählventil S in die Leitung L 6 geführte Steuerdruck durch das Magnetventil 5Vl zu der Steuervorrichtung des Regelantriebs VSD geführt. Der Arbeitsdruck von etwa 4,2 kp/cm² wird durch die Leitungen L 9 und L 7 zu dem Regelantrieb VSD geleitet Das Ventil FCV ist eine einfache, von Hand einstellbare Vorrichtung, durch welche die Beschleunigung oder Verlangsamung der Steuerung bewirkt wird.

Das Magnetventil SVl in der Leitung L 6 dient zur Verlangsamung des Antriebsmotors auf eine Mindestgeschwindigkeit, wenn der Dosenrückstau C auf eine vorbestimmte Menge reduziert wird, welche von geeigneten Schaltern 51 und 52 an der Fördervorrichtung abgefühlt wird. Das Ventil 5Vl unterbricht den Steuerdruck aus dem Wählventil 5 zu dem Antrieb VSD und liefert Druck zu dem Antrieb VSD in der durch die Regelvorrichtung R 4 vorgegebenen Höhe.

Das Magnetventil SV2 spricht auch auf die Schalter 51 und 52 an und bewirkt den Auslaß des Arbeitsdruckes, welcher durch die Leitungen L 9 und L 7 zu dem Regelantrieb VSD geliefert wird, wenn die Schalter 51 und S 2 die Abwesenheit von Gegenständen abfühlen. Auf diese Weise wird die Arbeitsgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung, gleichzeitig mit der Betätigung des Magnetventils SVl, auf ein Minimum beschränkt.

Der Regelantrieb VSD hat einen üblichen, in F i g. 6 gezeigten Aufbau. Die Betätigungseinrichtung weist einen Zylinder 22 auf, in welchen ein Kolben 23 bewegbar angeordnet ist. Der Kolben 23 kann auf und ab bewegt werden, wenn das durch die Leitung L 6 zugeführte Steuersignal variiert Der durch die Leitung L 6 gelieferte Steuerdruck bewirkt die Bewegung des Kolbens eines Servozylinders PV, welcher die Stellung des Kolbens eines Steuerventils CV betätigt. Eine Steigerung des Steuerdruckes bewirkt, daß sich die Kolben des Servozylinders PVund des Steuerventils CV nach unten bewegen und hierdurch ermöglichen, daß Arbeitsdruck aus der Leitung L 7 zu dem Oberteil des Zylinders 22 geliefert wird. Hierdurch wird eine Bewegung des Kolbens 23 nach unten bewirkt. Die Kolbenstange 24 befindet sich mit ihrem unteren Ende mit einem Kraftübertragungselement 25 in Eingriff, welches drehbar auf einem Stift 26 auf einer feststehenden Grundfläche befestigt ist, wie schematisch bei 27 veranschaulicht ist. Das Kraftübertragungs-

element 25 wird im Uhrzeigersinn durch die schematisch veranschaulichte Spannfeder 28 gespannt. Eine Schwingbewegung des Kraftübertragungselements 25 um den Stift 26 ergibt eine seitliche Bewegung der Mutter 29, welche bei 30 mit dem Kraftübertragungselement 25 verbunden ist. Die Mutter 29 ist an einer Hälfte 31 einer Regelscheibe 32 angebracht, auf welcher das Band 33 läuft. Die andere Hälfte 34 der Scheibe ist auf der Welle 35 des Motors Mstarr befestigt.

Durch den Regelantrieb VSD werden mit bei konstanter Geschwindigkeit laufendem Motor M Veränderungen der Geschwindigkeit einer Verpakkungsmaschine bewirkt, und zwar aufgrund wirksamer Änderungen des Durchmessers der Scheibe 32. Solche Änderungen werden durch seitliche Gleitbewegung der Scheibenhälfte 31 von links nach rechts bewirkt, indem die Hälfte 31 gleitbar auf der Welle 35 mittels eines Keiles 36 befestigt ist.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß Veränderungen des zu dem Zylinder 22 durch die Leitung L 6 gelieferten Steuersignals eine Vertikalbewegung des Kolbens 23 und seiner zugehörigen Kolbenstange 24 ergeben. Eine solche Bewegung ergibt eine seitliche Bewegung der Scheibenhälfte 31 zu der Scheibenhälfte 34, wodurch der tatsächliche Durchmesser der Antriebsscheibe 32 verändert wird. Hierdurch wird die Geschwindigkeit einer Verpackungsmaschine den Veränderungen der hereinkommenden Menge von Dosen Cauf der Fördervorrichtung angepaßt.

Auf diese Weise wird eine genaue und leicht einstellbare Steuerung der Anlage hauptsächlich über die verschiedenen Nadelventile 19 erhalten, durch welche der Ausgleichsdruck in der Leitung L 5 verändert wird. Ist z. B. das Ventil V 4 geschlossen, so nähert sich der Druck in seinem Durchlaß 15 dem Atmosphärendruck in einer Geschwindigkeit, welche durch sein Nadelventil 19 eingestellt wird. Da die Ventile Vl bis V 6 einzeln einstellbar sind, und da es

ίο immer wünschenswert ist, die Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine zu steigern, wenn der Rückstau eine vorbestimmte Menge übersteigt, werden die Nadelventile so eingestellt, daß der Druck in der Leitung L 5 bei geöffneten Ventilen V5 und V 6 ansteigt, ohne daß der Druck über die Nadelventile 19 der übrigen Ventile wesentlich reduziert wird. Beträgt der Rückstau weniger als die vorbestimmte Menge, se neigt das Nadelventil 19 der Ventile V5 und V6 dazu den Druck der Leitung L 5 mit der eingestellter Geschwindigkeit zu reduzieren, und hierdurch wird die Arbeitsgeschwindigkeit verringert. Die die hereinkommenden Dosen abführenden Ventile VI — V 4 werder gleichfalls betätigt, um die Geschwindigkeit dei Verpackungsmaschine zu steigern, wenn die Menge dei hereinkommenden Dosen gesteigert wird. Die Arbeits frequenz der die hereinkommende Menge abfühlender Ventile bewirkt einen Druck in dem Durchgang 15, dei eine direkte Funktion ihrer Arbeitsfrequenz darstellt, se daß der Rückstau tatsächlich im voraus ersichtlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steueranlage an einer Fördervorrichtung zur Steuerung einer mit der Fördervorrichtung verketteten Maschine für Gegenstände mit einer Abfühleinrichtung für diese Gegenstände, wobei die Abfühleinrichtung eine Vielzahl von Abfühlelementen enthält, und mit einer einen Mittelwert der von den Abfühlelementen gelieferten Signale bildenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlelemente mit Fühlhebeln (10) versehene pneumatische Zweiwege-Ventile (V 1 — V6) mit drei Anschlüssen sind, die in gegenseitigem Abstand längs der Bewegungsbahn der Gegenstände (C) is angeordnet sind, daß ein pneumatisches Ausgleichsrelais (AR) zur Bildung des Mittelwertes der von den Abfühlelementen gelieferten Signale mit den Durchlaßanschlüssen der Zweiwege-Ventile (V \ — V 6) verbunden ist und daß der Auslaßanschluß jedes Zweiwege-Ventils eine einstellbare Drosselstelle (18) aufweist

2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Fühlhebeln (10) versehenen Zwei wege-Ventile (Vi- V 6) paarweise an gegenüberliegenden Seiten der Bewegungsbahn der Gegenstände (C) angeordnet sind und daß der Durchlaßanschluß eines jeden Zweiwege-Ventils (Vl- V6) mit dem anderen Durchlaßanschluß eines jeden Ventilpaares an eine gemeinsame Leitung (L I₁ L 2, L 3) angeschlossen ist