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"Beschleuniger für Behälterförderungsanlagen In den Behälterverarbeitungsanlagen
ereignet sich öfters der Fall, dass der Abstand zwischen den Behältern vergrössert,
d.h. dass die Bewegung der Behälter beschleunigt werden muss. Das ist beispielsweise
der Fall in Anlagen wo Büchsen mit einem bestimmten Abstand von einer Füllmaschine
abgeladen und einer Schliessmaschine mit Verdoppelung des betreffenden Abstandes
zugeführt werden.
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Das betreffende Problem wurde bisher dadurch gelöst, dass den betreffenden
Büchsen oder Behältern eine Beschleunigung erteilt wurde, wodurch ihre Geschwindigkeit
von der Abladegeschwindfgkeit auf die höhere Zufuhrgeschwindigkeit gebracht wurde,
derart dass das Geschwindigkeitsverhältnis dem Abstandsverhältnis entsprach. Diese
Beschleunigung wurde den Behaltern meistens punktweise erteilt, d.h. in den meisten
Fällen mittels mehrerer, mit stufenweise zunehmender geschwindigkeit angetriebener
Nocken. Diese bekannten Beschleunigungsmechanismen sind sehr zweckmässig und wirken
mit gutem Erfolg. Sie sind aber in der Längsrichtung ziemlich ausgedehnt und daher
raumbeanspruchend und verhältnismässig teuer.
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Um dem obengenannten Nachteil der bekannten Beschleunigungsmechanismen
abzuhelfen
wurde bereits die Anwendung von Querarmen und Nocken für die Beschleunigung der
Behälter empfohlen. In vielen Fällen aber, d.h. wenn zum Beispiel offene, mit einer
Flüssigkeit gefüllte Büchsen zu beschleunigen sind, ist eine derartige Lösung unzweckmässig,
da der Geschwindigkeit, auf die sich ein mit einem flüssigen bzw.
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halbflüssigen Produkt gefüllten Behälter ohne Umsturzgefahr beschleunigen
lässt, Grenzen gestellt sind, unabhangig vom Material und von der Form und Grösse
der Behälter. Man darf ja nicht übersehen, dass der Raum im oberen Teil der Behälter
in den meisten Fällen möglichst konstant gehalten werden muss.
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Aus diesen Gründen können die meisten, z.B. in der Lebensmittelindustrie
angewandten Beschleuniger nicht mehr als 120 bis 140 Behälter pro Minute verarbeiten.
Die beschränkte Leistung der betreffenden Beschleuniger ist bedeutend niedriger
als die Leistungsmöglichkeit der modernen Schliessmaschinen und sonstigen Anlagen,
infolgedessen diese Beschleuniger ein starkes Hindernis für die Produktionssteigerung
darstellen.
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Der vorliegenden Erfindung ist nun die Aufgabe gestellt einen neuartigen
Beschleuniger für Behälterförderungsanlagen zu schaffen, der dazu befähigt ist um
eine grosse Anzahl Büchsen pro Minute zu behandeln und sie über einen Mindestabstand
und in einer Mindestzeit auf überaus befriedigende und zweckmässige Weise zu beschleunigen.
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Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung bezieht sich somit auf
die Schaffung eines neuartigen Beschleunigers mit den obenerwähnten Eigenschaften.
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Ein *i s Ziel der Erfindung besteht in der
Schaffung
eines überaus robusten, störungsfreien, dauerhaften und verhältnismässig leicht
herzustellenden und daher ziemlich billigen Beschleunigers der betreffenden Art.
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Diese beiden Ziele lassen sich erfindungsgemäss mittels eines Behälterbeschleunigers
erreichen, der mit einem zwangsläufig angetriebenen Nocken und einer die betreffenden
Behälter diesem Nocken mit einer bestimmten Geschwindigkeit zuführenden Vorrichtung
ausgestattet ist, wobei der betreffende Nocken wenigstens teilweise ein sogenanntes
Polydynprofil aufweist. Der betreffende erfindungsmässige Beschleuniger kann insbesondere
mit einem schraubenlinienförmigen Drehnocken versehen sein, der oberhalb zwischen
einer mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetriebenen Zufuhrvorrichtung einerseits
und einer mit höherer Geschwindigkeit angetriebenen Empfangvorrichtung anderseits
angeordnet ist, und während seiner Rotationsbewegung der Reihe nach mit den aufeinanderfolgenden;
durch die betreffende Zufuhrvorrichtung herangebrachten Behältern in Berührung kommt
und sie auf-die Geschwindigkeit der betreffenden Empfangvorrichtung beschleunigt.
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Gemäss einer Vorzugsausführungsweise der Erfindung hat der in bezug
auf die Zufuhrvorrichtung geregelte Nocken ein aus drei Bereichen bestehendes Profil.
Das, in einer Ebene entwickelte Nockenprofil zeigt einen ersten, geradlinigen Bereich
in der Form einer schiefen Ebene, einen zweiten, kurvenlinienförmigen Bereich dessen
Kurve einer algebraischen Gleichung entspricht, und einen dritten, ebenfalls geradlinigen
Bereich.
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Der erste Nockenbereich bewirkt jedesmal eine konstante Erhöhung
der Zufuhrgeschwindigkeit des betreffenden
Behälters, während der
Behälter im zweiten Nockenbereich auf die Geschwindigkeit der Empfangvorrichtung
beschleunigt wird und im dritten, geradlinigen Bereich mit der letztgenannten Geschwindigkeit
angetrieben wird.
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Der erste und der zweite Profilbereich des betreffenden Nockens bilden
ja einen Teil eines vollständigen sogenannten Polydyn Nockens, der bekanntlich durch
die Kombination einer algebraischen Gleichung mit der Dynamik eines Rollenmechanismus
gekennzeichnet ist.
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Ausser der erforderlichen Beschleunigung der Behälter, erfüllen die
beiden ersten Bereiche des Nockenprofils eine weitere wichtige Aufgabe,indem der
erste Bereich den Behältern einen schwachen Stoss erteilt um die Erzeugung einer
Welle in der Behälterflüssigkeit auf ein Mindestmass zu beschränken, wobei die Erzeugung
einer Stoss-welle dank der zweckmässigen Form des zweiten Bereiches verhindert wird.
Dadurch wird jede Umsturzgefahr behoben.
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Die Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen deutlich aus der
nachstehenden ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor. Diese
ohne irgendeine einschränkende Absicht gegebene Beschreibung findet an Hand der
beiliegenden Zeichnungen statt, worauf die Abbildungen 1 bis 4 vier perspektivistische
Stirnansichten eines erfindungsmässigen Beschleunigers in vier kennzeichnenden Lagen
wiedergibt; und die Abbildung 5 die Beschleunigung des Behälters zwischen der Anfangs-
und der Endgeschwindigkeit, sowie die Form des Nockenprofils des Beschleunigers
gemäss den Abbildungen
1-4 graphisch erläutert.
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Gemäss der hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsweise
des erfindungsmässigen Beschleunigers werden die offenen Büchsen 1 dem Beschleuniger
2 durch eine mit Stiften 4 versehene Förderkette 3 zugeführt und durch eine ebenfalls
mit Stiften 6 versehene Kette 5 abgeladen.
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Der betreffende Beschleuniger 2 ist mit einem schraubenlinienförmigen
Nocken 7 ausgestattet, der mittels der Träger 8, 9 und 10 durch eine Welle 11 getragen
wird. Diese Welle 11 ist in den Lagern 12, wovon hier nur eines auf den Zeichnungen
wiedergegeben ist, gelagert und wird durch die Triebwelle 15 der Kette 3 mittels
der Ketten 13 und 14 angetrieben. Die Büchsen 1 schieben längs den beiden Leitstangen
16 und 17. Wie deutlich aus der Abbildung 5 ersichtlich, hat der wirksame Rand des
Nockens 7 ein aus drei aufeinanderfolgenden Bereichen 18, 19 und 20 bestehendes
Profil, welche Profilbereiche sich zwischen den Punkten O-X, X-Y und Y-Z erstrecken.
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Auf dem Diagramm der Abbildung 5 ist auf der Ordinatenachse der Abstand
und auf der Abszissenachse die Zeit eingetragen. V1 (Tangente des Winkels a) ist
die Anfangsgeschwindigkeit und V2 (Tangente des Winkels b) die Endgeschwindigkeit.
Die Büchsen verlassen die Zufuhrkette 3 im Punkt 0 und die Stifte 6 der Empfangkette
5 kommen mit den Büchsen im entfernten Punkt A in Berührung. Der erste Profilbereich
18 des betreffenden Nockens hat einen geradlinigen Verlauf in der Form einer schiefen
Ebene. Die Büchsen erfahren dort eine konstante Zunahme ihrer Anfangsgeschwindigkeit
V1. Der zweite, sich zwischen den Punkten X und Y erstreckende Profilbereich hat
einen derartigen, auf Grund
einer algebraischen Gleichung errechneten
Verlauf, dass die Büchsen eine bestimmte Zweckmässige Beschleunigung erfahren.
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Der Bereich zwischen den Punkten 0 und Y des Profils ist ein Teil
eines vollständigen sogenannten Polydyn-Nockens. Der Punkt Y befindet sich dort
wo die Tangente der Kurve X-Y den Wert V2 hat. Die Neigungstangente des dritten,
geradlinigen Profilbereiches 20 hat ebenfalls den Wert V2. Dieser Bereich ist vorzugsweise
derart profiiiert, dass die grösstenteils geradlinige Kurve in der Nahe des Endpunktes
Z, d.h. ab dem Punkt Z', etwas nach unten abbiegt.
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Eine durch die Förderkette 3 mit einer Geschwindigkeit V1 herangebrachte
Büchse 1 kommt im Punkt O (Abb.5; Fc = Transportrichtung der Büchsen) mit dem ersten
Profilbereich 18, d.h. mit der betreffenden schiefen Ebene, in Berührung.
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Sie erfährt dort einen schwachen Stoss um die Erzeugung einer Welle
in der Büchsenflüssigkeit auf ein Mindestmass zu beschränken. Die Büchse wird sodann
beschleunigt bis ihre Geschwindigkeit den Wert V2 am Ende des zweiten Profilbereiches
19 erreicht. Die Profilkurve dieses Bereiches 19 ist derart berechnet, dass die
Gefahr der Erzeugung einer Stosswelle in der betreffenden Flüssigkeit möglichst
weitgehend behoben wird.
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Im dritten Bereich 20 wird die Büchse mit der Geschwindigkeit V2 fortbewogen,
während ein Stift 6 der Empfangkette 5 mit der Büchse in Berührung kommt um sie
ferner mit der konstanten Endgeschwindigkeit V2 mitzunehmen.
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In einer den beiliegenden Zeichnungen entsprechenden Versuchsanlage
betrug der Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Büchsen 140 mm, welcher Abstand
infolge der Beschleunigung
der Büchsen über einen Beschleunigungsbereich
von nur etwa 150 mm verdoppelt, d.h. auf 280 mm gebracht wurde. Diese Versuchsanlage
zeigte sich dazu befähigt um mit gutem Erfolg ohne irgendeine Umsturzgefahr 250
Büchsen pro Minute zu verarbeiten.
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Die Erfindung beschränkt sich natürlich keineswegs auf die obenbeschriebene
Ausführungsweise, sondern bezieht sich ebenfalls auf sämtliche Abänderungen, Ergänzungen,
Erweiterungen und Anpassungen davon, vorausgesetzt natürlich dass sie dem Grundgedanken
der Erfindung entsprechen und innerhalb des durch die nachstehenden Ansprüche abgesteckten
Erfindungsrahmens bleiben. Obschon bisher keine Versuche darüber gemacht wurden,
besteht gemäss dem Grundgedanken der Erfindung ebenfalls die Möglichkeit den betreffenden
Büchsen eine negative Beschleunigung zu erteilen.