DE19803497C2 - Materialverteilungsanlage mit mehreren Vorratsbehältern und mehreren Materialverarbeitungsmaschinen, insbesondere Kunststoff-Verteilungsanlage mit Kunststoff-Verarbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Materialverteilungsanlage mit mehreren Vorratsbe­ hältern für unterschiedliches Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Materialverteilungsanlage dieser Art ist in der DE 39 00 173 C1 angege­ ben. Diese bekannte Materialverteilungsanlage weist mehrere Vorratsbehälter für unterschiedliches Material und mehrere, mit einem Zwischenspeicherbehälter versehenen Materialverarbeitungsmaschinen auf, bei der die von den Vorratsbe­ hältern kommenden Versorgungsleitungen über einen Verteiler wahlweise mit den zu den Zwischenspeicherbehältern der Materialverarbeitungsmaschinen führenden Zuleitungen verbindbar sind. Zur Herstellung der richtigen Verbindungen ist eine Zentralsteuerung vorgesehen, der von den Materialverarbeitungsma­ schinen bei Materialbedarf Materialbedarfsanforderungen zuführbar sind. Bei dieser bekannten Materialverteilungsanlage steuern die Materialbedarfsanforde­ rungen über die Zentralsteuerung den Verteiler direkt, so dass die der Mate­ rialbedarfsanforderung entsprechende Einstellung des Verteilers erfolgt. Über den konkreten Aufbau des Verteilers sind keine Angaben gemacht. Der Verteiler ist jedoch relativ kompliziert.

Bei anderen bekannten Anlagen dieser Art nimmt mit der Anzahl der Vorratsbe­ hälter für unterschiedliches Material und mit der Anzahl der daraus versorgten Materialverarbeitungsmaschinen die Gefahr einer fehlerhaften Kopplung zwi­ schen den Versorgungsleitungen und den Materialverarbeitungsmaschinen stark zu. Um diese Gefahr zu reduzieren, werden bei bekannten Anlagen die Koppel­ elemente der Koppelstellen codiert, d. h. mit Sensoren versehen, so daß nur eine bestimmte Verbindung zwischen Materialverarbeitungsmaschinen und den von den Vorratsbehältern kommenden Versorgungsleitungen herstellbar sind. Dies erfordert teuere und umrüstbare Koppelelemente für die Koppelstellen, da in der Regel bei Material- oder Formenwechsel auf eine andere Verbindung zwischen Versorgungsleitung und Materialverarbeitungsmaschine umgeschaltet werden muss. Dies bedingt auch große Umrüstzeiten, die als Ausfallzeiten für die Fertigung zu Buche schlagen. Die richtige Kopplung ist gerade auch in Zeiten von ausschlaggebender Bedeutung, wenn die Fertigung automatisiert ist oder während bestimmter Zeiten nur nichtfachkundiges Bedienungspersonal anwe­ send ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Materialverteilungsanlage der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass mit einem wahlweise einstellbaren, einfachen Verteiler jede Zuordnung von Materialverarbeitungsmaschine und Material eingestellt werden kann, wobei selbst bei nicht richtiger Zuordnung eine falsche Materialzufuhr unterbunden ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Versorgungsleitungen mittels Ven­ tilen sperrbar und freigebbar sind, dass die Versorgungsleitungen im Verteiler mit Mehrfachkoppelaufnahmen für die Aufnahme von mehreren, an den Enden der zu den Zwischenspeicherbehältern führenden Zuleitungen angebrachten Koppelelementen versehen sind, dass in die Zentralsteuerung Zuordnungskombi­ nationen eingebbar sind, die das den Materialverarbeitungsmaschinen zuzufüh­ rende Material festlegen, und dass bei einer Materialbedarfsanforderung durch eine Materialverarbeitungsmaschine über eine zugeordnete Steuerleitung die Zentralsteuerung entsprechend der zugeordneten Zuordnungskombination das Ventil in der betreffenden Versorgungsleitung öffnet und über ein Zentralgebläse einen Ausgangsstrom erzeugt, der nur in der anfordernden Materialverarbei­ tungsmaschine wirksam ist.

Dieser Aufbau des Verteilers erlaubt jede Zuleitung zu den Zwischenspeicher­ behältern der Materialverarbeitungsmaschinen manuell an jede der Versorgungs­ leitungen anzukoppeln, wobei auch mehrere Zuleitungen an ein und dieselbe Versorgungsleitung angekoppelt werden können. Die richtigen Zuordnungen von Materialverarbeitungsmaschine und Material werden als Zuordnungskombina­ tionen in die Zentralsteuerung eingegeben. Fordert eine Materialverarbeitungs­ maschine mittels einer zugeordneten Materialbedarfsanforderung Material an, dann teilt sie dies der Zentralsteuerung mit, die dann entsprechend der zugehörigen Zuordnungskombination die zugeordnete Versorgungsleitung für das richtige Material öffnet, ein Zentralgebläse zur Erzeugung eines Ansaugstromes einschaltet und veranlasst, dass dieser nur in der anfordernden Materialverar­ beitungsmaschine wirksam wird. Nur wenn die Zuleitung zu der anfordernden Materialverarbeitungsmaschine an die richtige Versorgungsleitung angekoppelt ist, erhält sie auch Material. Nicht Material anfordernde Materialverarbei­ tungsmaschinen, die an derselben Versorgungsleitung angekoppelt sind, erhal­ ten kein Material, da bei diesen der Ansaugstrom unwirksam ist. Die übrigen Versorgungsleitungen bleiben über ihre Ventile gesperrt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der mit Zentralsteuerung versehenen Materialverarbeitungsanlage können alle Koppelstellen mit gleichen, einfachen Koppelelementen versehen werden, da die Zentralsteuerung nur die vorgegebenen Zuordnungskombinationen von Materialien und Materialverarbeitungsmaschinen zulässt. Dazu werden ent­ sprechend der Abfragephasen die Materialverarbeitungsmaschinen mit dem rich­ tigen Material versorgt. Ist die Koppelstelle falsch ausgeführt, dann erfolgt keine Materialzufuhr, da das in der Versorgungsleitung vorgeschaltete Ventil durch die Zentralsteuerung nicht für die Materialansaugung geöffnet wird. Bei der periodi­ schen Abfrage und Bedienung der Materialverarbeitungsmaschinen durch die Zentralsteuerung ist sichergestellt, dass die Materialverarbeitungsmaschinen stets mit ausreichend Material versorgt werden. Der Abfragezyklus ist dabei auf den maximalen Verbrauch an Material einer Materialverarbeitungsmaschine ab­ gestimmt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Materialver­ arbeitungsmaschinen mit Zwischenspeicherbehältern versehen sind, die mit einem Füllstandsfühler ausgerüstet sind, und dass der Füllstandsfühler beim Un­ terschreiten eines Mindestfüllstandes an die Zentralsteuerung ein Material­ bedarfssignal abgibt.

Steht bei der Abfrage der Materialverarbeitungsmaschine dieses Materialbe­ darfssignal an, dann wird der Zwischenbehälter dieser Materialbearbeitungs­ maschine aufgefüllt.

Dabei kann der Nachfüllvorgang zeitlich begrenzt werden oder es kann nach einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, daß die Zwischenspeicherbe­ hälter mit jeweils einem weiteren Füllstandsfühler versehen sind, die beim Erreichen eines vorgegebenen Maximalfüllstandes ein Abschaltesignal an die Zentralsteuerung abgeben.

Die Steuerung der Materialzufuhr kann nach einer Ausgestaltung so durchge­ führt sein, daß die Abfrage der Materialverarbeitungsmaschinen durch die Zentralsteuerung nach Materialbedarf erst beim Anstehen einer Materialbe­ darfsanforderung nacheinander erfolgt und beim Vorliegen keiner Materialbe­ darfsanforderung mehr wieder endet.

Die Ausführung kann jedoch auch so weitergebildet sein, daß die Materialver­ arbeitungsmaschinen individuelle Materialbedarfsanforderungen an die Zentral­ steuerung abgeben und daß die Zentralsteuerung diese Materialbedarfsanfor­ derungen in vorgegebenen Füllphasen entsprechend den abgespeicherten Zu­ ordnungskombinationen nach Anfallzeitpunkt bedient.

Ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß mit der Freigabe der Versorgungsleitung die Zentralssteuerung für die Zeit der Materialzufuhr ein Zentralgebläse zum Ansaugen des Materials einschaltet, wobei der Ansaug­ strom - gesteuert durch die Zentralsteuerung über zu den Materialverarbeitungs­ maschinen führenden Steuerleitungen - nur bei der gerade bedienten Material­ verarbeitungsmaschine wirksam ist, dann wird für die Materialzufuhr zu allen Materialverarbeitungsmaschinen nur dieses Zentralgebläse benötigt.

Damit auch mehrere Materialverarbeitungsmaschinen mit dem gleichen Material versorgt werden können, ist vorgesehen, daß die Versorgungsleitungen von den Vorratsbehältern nach den Ventilen in Mehrfachkoppelaufnahmen enden, die für die Aufnahme von mehreren Koppelelementen ausgebildet sind, welche an den Enden der zu den Zwischenspeicherbehältern führenden Zuleitungen an­ gebracht sind.

Die Materialzuteilung zu den Materialverarbeitungsmaschinen läßt sich dadurch in einfacher Weise überprüfen, daß der Zentralsteuerung eine Anzeigeeinrich­ tung zugeordnet ist, über die die in der Zentralsteuerung gespeicherten Zuord­ nungskombinationen anzeigbar sind.

Die Materialanforderungen können so bearbeitet werden, daß die Abfrage der Materialverarbeitungsmaschinen durch die Zentralsteuerung nach Materialbedarf erst beim Anstehen einer Materialbedarfsanforderung nacheinander erfolgt und beim Vorliegen keiner Materialbedarfsanforderung mehr wieder endet, oder daß die Materialverarbeitungsmaschinen individuelle Materialbedarfsanforderungen an die Zentralsteuerung abgeben und daß die Zentralsteuerung diese Material­ bedarfsanforderungen in vorgegebenen Füllphasen entsprechend den abgespei­ cherten Zuordnungskombinationen nach Anfallzeitpunkt bedient. Die Sperrung der Materialzufuhr ist nach einer Ausgestaltung so ausgeführt, daß die Ventile in den Versorgungsleitungen bei nicht geöffneter Materialzufuhr eine Verbin­ dung von der Koppelstelle zur Atmosphäre herstellen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Wie die Zeichnung zeigt, werden bei dem Ausführungsbeispiel in den Vor­ ratsbehältern VBa bis VBe sechs verschiedene Kunststoffe für sechs Kunststoff- Spritzgußmaschinen als Materialverarbeitungsmaschinen SGM1 bis SGM6 an­ geboten. Die Anzahl der Vorratsbehälter und der Kunststoff-Spritzgießmaschinen ist beliebig wählbar. Von den Vorratsbehältern VBa bis VBe gehen Versorgungsleitungen ab, die in Mehrfachkoppelaufnahmen Aa bis Ae enden. Vor den Mehrfachkoppelaufnahmen Aa bis Ae sind Ventile Va bis Ve in die Versorgungsleitungen eingeschleift, die in der Ausgangsstellung die Versor­ gungsleitungen sperren und die Mehrfachkoppelaufnahmen Aa bis Ae mit der Atmosphäre verbinden.

Die Materialverarbeitungsmaschinen SGM1 bis SGM6 sind mit Zwischen­ behältern ZB1 bis ZB6 versehen, die in bekannter Weise bei den Kunststoff- Spritzgießmaschinen als aufgesetzte Materialtrichter ausgebildet sind. Jeder Zwischenbehälter ZB1 bis ZB6 ist mit einem Füllstandsfühler ausgerüstet, der einem Mindestfüllstand im Materialtrichter zugeordnet ist und über eine zu­ geordnete Steuerleitung f1 bis f6 ein Materialbedarfssignal an eine Zentral­ steuerung ZSt abgibt, wenn der Füllstand den Mindestfüllstand unterschreitet. In der Zentralsteuerung ZSt sind, wie die daneben aufgezeichnete Tabelle zeigt, Zuordnungskombinationen gespeichert, die jeweils angeben, welches Material A bis E in welcher Materialverarbeitungsmaschine SGM1 bis SGM6 verarbeitet wird. Die Zentralsteuerung ZSt steuert über Steuerleitungen zst die Ventile Va bis Ve in den Versorgungsleitungen. Der Zentralsteuerung ZSt ist eine Anzeige­ einrichtung AE zugeordnet, über die die Zuordnungskombinationen SGM1-B, SGM2-A, SGM3-C, SGM4-B und SGM5-D angezeigt und so überprüft werden können.

Werden die Materialbedarfssignale f1 bis f6 maschinenindividuell an die Zentral­ steuerung ZSt gegeben, dann können diese gezielt nacheinander bedient werden, wobei die Zentralsteuerung ZSt entsprechend der gespeicherten, zu­ geordneten Zuordnungskombination, z. B. SGM3-C, das Ventil Vc in die Öffnungsstellung bringt und die Versorgungsleitung vom Vorratsbehälter VBc freigibt. Außerdem wird über zugeordnete Steuerleitungen s, s3, zsl der Zwi­ schenspeicherbehälter ZB3 der Materialverarbeitungsmaschine SGM3 und ein Zentralgebläse ZG so angesteuert, dass nur von der geöffneten Versorgungsleitung über die Mehrfachkoppelaufnahme Ac und das angesteckte Koppelelement K3 das Material zum Zwischenspeicherbehälter ZB3 der Materialverarbeitungsmaschine SGM3 gesaugt wird. Der Ansaugvorgang wird entweder nach einer durch die Zen­ tralsteuerung ZSt vorgegebenen Zeit beendet oder ein weiterer Füllstandsfühler im Zwischenspeicherbehälter ZB3, der das Erreichen eines Maximalfüllstandes überwacht, gibt der Zentralsteuerung ZSt über eine weitere Steuerleitung ein Abschaltesignal. Stehen mehrere Materialbedarfssignale an, dann werden diese von der Zentralsteuerung ZSt nacheinander bedient, wobei auch ein vorgegebener Bearbeitungszyklus gewählt werden kann. Dieser Bearbeitungszyklus kann auch unabhängig von Materialbedarfssignalen periodisch durchgeführt werden.

Die von der Zentralsteuerung ZSt vorgegebene Füllzeit und der Bearbeitungszyklus wird auf den maximalen Materialbedarf der Materialverarbeitungsmaschinen SGM1 bis SGM6 so abgestimmt, dass sicher keine Materialbearbeitungsmaschine ohne Material im Zwischenspeicherbehälter ZB1 bis ZB6 ist.

Ist ein Koppelelement, z. B. K3, in die falsche Mehrfachkoppelaufnahme, z. B. Ab, gesteckt, dann erhält die Materialverarbeitungsmaschine SGM3 bei ihrer Bedienung selbst bei anstehendem Materialbedarfssignal f3 kein Material, da das Ventil V6 nicht, das Ventil Vc jedoch von der Zentralsteuerung ZSt angesteuert wird. Das Material kann über das geöffnete Ventil V6 über die Mehrfachkoppelaufnahme Ab auch nicht zu den Materialverarbeitungsmaschinen SGM1 und SGM4 gelangen, obwohl die Kop­ pelelemente K1 und K4 richtig in die Mehrfachkoppelaufnahmen Aa eingeführt sind, da die Ansteuerung der Zwischenspeicherbehälter ZB1 und ZB4 über die Steuerleitungen s1 und s4 unterbleibt und die Ansaugung über das Zentralgebläse ZG nur am Zwischenspeicherbehäl­ ter ZB3 wirken kann. Da das Ventil Vc nicht angesteuert ist, wird nur Luft angesaugt.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Materialverarbeitungsmaschinen SGM1 bis SGM6 nur bei richtig hergestellten Koppelstellen gemäß den vor­ gegebenen Zuordnungskombinationen, wie sie in die Zentralsteuerung ZSt ein­ gespeichert werden, mit Material versorgt werden. Die Mehrfachkoppelauf­ nahmen Aa bis Ae sind identisch zur Aufnahme mehrerer gleicher Koppelele­ mente K1 bis K6 ausgelegt, so daß nach wie vor freizügige Materialzufuhr zu allen Materialverarbeitungsmaschinen SGM1 bis SGM6 gegeben ist. Es muß nur die Zentralsteuerung ZSt entsprechend mit den gewünschten Zuordnungskom­ binationen versehen werden. Die Umrüstung der Materialverteilungsanlage auf neue Verhältnisse ist sehr einfach und schnell ausführbar, wobei falsch her­ gestellte Koppelstellen zu keiner Fehlfunktion mehr führen können.

Die Zentralsteuerung ZST kann auch dauernd die Materialverarbeitungs­ maschinen SGM1 bis SGM6 nach Materialbedarf abfragen und bedienen, ins­ besondere dann, wenn deren Anzahl sehr groß ist.

Beim Sperren der Materialzufuhr können die Ventile Va bis Ve vor den Mehr­ fachkoppelaufnahmen Aa bis Ae die Versorgungsleitungen mit der Atmosphäre verbinden oder auf den zugeordneten Vorratsbehälter VBa bis VBe zurück­ führen.

Claims (8)

1. Materialverteilungsanlage mit mehreren Vorratsbehältern für unterschied­ liches Material und mit mehreren, mit einem Zwischenspeicherbehälter versehenen Materialverarbeitungsmaschinen, bei der die von den Vorrats­ behältern kommenden Versorgungsleitungen über einen Verteiler wahl­ weise mit den zu den Zwischenspeicherbehältern der Materialverarbei­ tungsmaschinen führenden Zuleitungen verbindbar sind und zur Herstel­ lung der richtigen Verbindungen eine Zentralsteuerung vorgesehen ist, der von den Materialverarbeitungsmaschinen bei Materialbedarf Material­ bedarfsanforderungen zuführbar sind, insbesondere Kunststoff-Vertei­ lungsanlage mit Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgungsleitungen mittels Ventilen (Va, Vb, Vc, Vd, Ve) sperrbar und frei gebbar sind,
dass die Versorgungsleitungen im Verteiler mit Mehrfachkoppelaufnah­ men (Aa, Ab, Ac, Ad, Ae) für die Aufnahme von mehreren, an den Enden der zu den Zwischenspeicherbehältern (ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, ZB5, ZB6) führenden Zuleitungen angebrachten Koppelelementen (K1, K2, K3, K4, K5, K6) versehen sind,
dass in die Zentralsteuerung (ZST) Zuordnungskombinationen (SGM1-B; SGM2-A; SGM3-C; SGM4-B, SGM5-D) eingebbar sind, die das den Mate­ rialverarbeitungsmaschinen (SGM1 bis SGM5) zuzuführende Material (A bis D) festlegen, und
dass bei einer Materialbedarfsanforderung durch eine Materialverarbei­ tungsmaschine (z. B. SGM3) über eine zugeordnete Steuerleitung (z. B. f3) die Zentralsteuerung (ZSt) entsprechend der zugeordneten Zuordnungs­ kombination (z. B. SGM3-C) das Ventil (z. B. Vc) in der betreffenden Versorgungsleitung öffnet und über ein Zentralgebläse (ZG) einen Ausgangsstrom erzeugt, der nur in der anfordernden Materialverarbei­ tungsmaschine (SGM3) wirksam ist.

2. Materialverteilungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuerung (ZSt) die Materialbedarfsanforderungen der Ma­ terialverarbeitungsmaschinen (SGM1 bis SGM6) einzeln bedient.

3. Materialverteilungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbedarfsanforderungen (f1 bis f6) von Füllstandsfühlern in den Zwischenspeicherbehältern (ZB1 bis ZB6) der Materialverarbei­ tungsmaschinen (SGM1 bis SGM6) ableitbar sind.

4. Materialverteilungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbedarfsanforderungen (f1 bis f6) beim Unterschreiten eines Mindestfüllstandes im Zwischenspeicherbehälter (ZB1 bis ZB6) an die Zentralsteuerung (ZSt) abgebbar und beim Überschreiten eines Ma­ schinenfüllstandes abschaltbar sind.

5. Materialverteilungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuerung (ZSt) an die bediente Materialverarbeitungs­ maschine (z. B. SGM3) ein Rückmeldesignal (z. B. S3) überträgt, das die Wirksamkeit des Ansaugstromes in der angesteuerten Materialverarbei­ tungsmaschine (z. B. SGM3) bewirkt.

6. Materialverteilungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralsteuerung (ZSt) eine Anzeigeeinrichtung (AE) zugeordnet ist, die die eingegebenen Zuordnungskombinationen (SGM1-B; SGM2-A, SGM3-C, SGM4-B; SGM5-D) von Materialverarbeitungsmaschine und Ma­ terial anzeigt.

7. Materialverteilungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbedarfsanforderungen (f1 bis f6) von der Zentral­ steuerung (ZSt) in der Reihenfolge ihres Anfallzeitpunktes bedienbar sind.

8. Materialverteilungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (Va bis Ve) in den Versorgungsleitungen bei nicht geöff­ neter Materialzufuhr eine Verbindung von der Koppelstelle zur Atmos­ phäre oder zum zugeordneten Vorratsbehälter (VBa bis VBe) herstellen.