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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Anpassen der Arbeitsgeschwindigkeit
von Gefßbehandlungsmaschinen an die Gefä3zufuhr auf dem vorgeschalteten Zuförderer.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und die zu dessen Durchführung
erforderliche Vorrichtung zum kontinuierlichen Anpassen der Arbeitsgeschwindigkeit
von GefR13behandlungsmaschinen mit drehzahlveranderlichen Antrieben an die momentane
Förderdichte der GefRßzufuhr auf dem vorgeschalteten, beidseitig begrenzten Zuförderer.
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Gefäßbehandlungsmaschinen wie z.B. Reinigungsmaschinen, Fdllmaschinen
Verschließmaschinen, Etikettiermaschinen etc. finden in GetränkeabfUllanlagen, Brauereien
und dgl. Verwendung und sind im allgemeinen durch Förderanlagen, meist Plattenkettenbänder
verbunden und zu einer Behandlungsstraße zusammengefaßt. Durch diese Hochleistungsförderanlagen
wird ein kontinuierlicher Fluß der Gefäße durch die aufeinanderfolgenden Maschinen
angestrebt. Kurzzeitige, zuweilen unvermeidliche Betriebsunterbrechungen einer Behandlungsmaschine
lnnerhalb der Behandlungsstraße sollen daher die Arbeitsweise vor- oder nachgeschalteter
Maschinen in möglichst geringem Umfang beeinträchtigen und insbesondere nicht zu
deren Stillstand führen.
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Drehzahlveränderliche Antriebssysteme sind geeignete Mittel um bei
Betriebsunterbrechungen einer Einzelmaschine oder bei sonstigen Störungen im Gefäßzustrom
dennoch, wenigstens für einige Zeit, eine kontinuierliche Arbeitsweise der übrigen
Einezlmaschinen einer Behandlungskolonne aufrecht zu halten. Als drehzahlveränderliche
Antriebssysteme kommen hierbei sowohl Elektromotore mit veränderbarer Drehzahl als
auch Motore mit konstanter Drehzahl und stufenlos
verstellbaren
Regelgetrieben in Betracht. Die änderung der Drehzahl der Antriebe und somit die
Anderungen der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine erfolgt zweckmäßigerweise nach
Maßgabe des Jeweiligen GefEßzustromes.
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Die visuelle Erfassung des Gefäf3zustromes durch eine der Behandlungs
maschine beigeordnete Bedienungsperson und entsprechende manuelle Verstellung der
Arbeitsgeschwndigkeit der Maschine ist aus wirtschaftlichen und personellen Gründen
unerwünscht bzw. bei Großanlagen aus technischen GrUnden kaum möglich. Tastschalter,
sowie berührungslose, unmittelbar auf die Einzelgefäße ansprechende Fühler am Gefäßzuförderer
sind nur zur stufenweisen Anpassung der Antriebssysteme an den Gefäßzustrom verwendbar.
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Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, das Gewicht der momentan geförderten
Flaschen auf einer bestimmten Förderstrecke des Förderers zur Verstellung des Regelgetriebes
des Förderers bzw. der Behandlungsmaschine zu verwenden. Die hierzu erforderlichen,
elektronischen Bauelemente, wie elektrische Kraftmeßzellen und Verstärker sind Jedoch
im rauhen Naßbetrieb der AbfUllstraßen störanfällig und nicht erwUnscht. Außerdem
muß die Meßanordnung beim Wechsel der abzufUllenden Gefäße, Jeweils auf das veränderte
Gefäßgewicht ein gestellt werden.
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Es ist auch bereits bekannt, zum Erfassen der einer Behandlungsmaschine
zulaufenden Gefäßmenge den Staudruck heranzuziehen, der durch Zusammendrängen der
Gefäße von mehreren auf z.B. ein Transportband an den konvergierenden FUhrungsgeländern
des Förderers auftritt.
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Bei diesem Verfahren bleibt aber der,Reibwert zwischen der Flasche
und dem unter ihr hinweggleitenden Transportband nicht konstant.
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Einerseits weisen die als Transportbänder auf Flaschenbehandlungsstraßen
verwendeten Scharnierbandketten wechselnde Reibwerte auf und
andererseits
schwanken diese Reibwerte auch auf Grund von Beschädigungen z.B. der Flaschenböden.
Dadurch ist die jeweils auftretende Kraft am Geländer kein stets richtiges Maß fUr
die Größe der Stauung vor den Meßpunkt. Die Meßanordnung mUßte deshalb den unterschiedlichen
Reibwerten zwischen Flasche und Transportband angepaßt werden was in der Praxis
nur schwer durchfUhrbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine zu dessen DurchfÜhrung
geeignete Vorrichtung zum kontinuierlichen Anpassen der Arbeitsgeschwindigkeit von
Gefäßbehandlungsmaschinen mit drehzahlveränderlichen Antrieben an die momentane
Förderdichte der Gefäßzufuhr auf dem vorgeschalteten, beidseitig begrenzten Zuförderer
zu schafen, dem die aufgezeigten Nachteile und Mängel bisher bekannter Verfahren
und Vorrichtungen nicht anhaften und das insbesondere auch im NaBbetrieb bei Uberschaubarem,
leicht zu wartendem Aufbau große funktionelle Zuverlässigkeit aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeit der Gef§ßbehandlungsmaschine gleichsinnig
an die Förderdichte in Abhängigkeit von der momentan mit Gefäßen belegten Grundfläche
eines keilförmig in Förderrichtung begrenzten Förderbahnabschnittes des Zuförderers
erfolgt.
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Die Gefäßbelegung des keilförmigen Förderbahnabschnittes, ist eine
sichere, für eine proportionale Geschwindigkeitsänderung der Gefäßbehandlungsmaschine
leicht erfaßbare und von StöreinflUssen freie Größe. Wechselnde Förderbedingungen,
wie z.B. unterschiedliche Reibwerte zwischen den Gefäßböden und dem Förderer, oder
eingeklemmte Flaschenscherben und ähnliches die z.B. bei der Gefäßerfassung mit
Hilfe des Eigengewichtes oder des Staudruckes der Gefäße große, unkompensierbare
Fehlerquellen darstellen, haben bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise keinen
Einfluß auf die Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit.
Da die Grundflkchen
der in modernen Hochleistungsabfüllanlagen verarbeiteten Gebinde bei verschiedenen
Gefßformen-und -höhen und daraus resultierenden Gefäßinhalten im allgemeinen gleich
oder nur geringfÜgig voneinander abweichend sind, ist eine Anpassung bzw. änderung
der Grundeinstellung des Meßsystems an verschiedene Flaschengröen nur in Ausnahmefällen
errorderlich. Es erweist sich weiterhin als sehr vorteilhaft, daß die Belegmeldung
zum Regeln der Arbeitsgeschwindigkeit der Gefäßbehandlungsmaschine auch dann erhalten
bleibt, wenn die Gefäßbehandlungsmaschine auf Grund einer-Störung oder sonstiger
betrieblicher Erfordernisse abgeschaltet werden mu3.
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Erfingungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, daß der Steuerimpuls fur
die Gefäßbelegung des keilförmigen Förderbahnabschnittes jeweils an dem in Förderrichtung
gesehen letzten, der keilförmigen Begrenzung des Förderbahnabschnittes zugewandten
Gefäß gewonnen und mit dem Impuls Uber elektromechanische und/oder elektronische
Mittel eine gleichsinnige Drehzahländerung des Antriebes der Gefäßbehandlungsmaschine
herbeigefÜhrt wird.
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Jeweils die zuletzt in den keilförmigen Förderbahnabschnitt und gegen
dessen schräge Begrenzung geförderte Flasche beeinflußt also die Drehzahländerung
des Antriebes der Gefäßbehandlungsmaschine und zwar durch den momentan erreichten
FUllungsgrad des keilförmigen Förderbahnabschnittes und nicht etwa durch den entstehenden
Staudruck. Da die zulaufenden Flaschen sich im keilförmigen Förderbahnabschnitt,
mit unbedeutenden Abweichungen, stets nach dem gleichen Muster ausrichten, ist dessen
FUllungsgrad bzw. der Standort der ahgestauten Flaschen jeweils ein zuverlässiges
Maß fÜr die Gefäßbelegung des Ketraumes. Eine lineare Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeit
der
Gefäßbehandlungsmaschine an die momentane Gefäßzufuhr ist analog der Gefäßbelegung
des keilförmigen Förderbahnabschnittes mit einfachen Mitteln durchführbar.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß das Geländer des Zuförderers einseitig in Form einer nasenförmigen Ausbuchtung
rechtwinklig zur Förderrichtung ###### ## nach außen erweitert und anschlie3end
spitzwinklig in Förderrichtung wieder schräg zurUckgeführt ist, daß unterhalb dieser
nasenförmigen Ausbuc htung des Geländers und über deren gesamte Längen- und Tiefenausdehnung
ein entsprechend dem Zuförderer angetriebener Förderbahnabschnitt vorgesehen ist
und daß im Bereich der nasenförmigen Ausbuchtung des Geländers eine der Lange der
Ausbuchtung entsprechende quer zur Förderrichtung ###### ## durch Anlaufen von Flaschen
gegen eine RUckstellkraft nach außen verschiebbare, zur Förderrichtung parallele
Tastschiene vorgesehen und mit Mitteln zum Erfassen der Querverschiebung und zum
gleichsinnigen Anpassen der Drehzahl des Antriebes der Gefäßbehandlungsmaschine
nach Maßgabe der erfaßten Querverschiebung verbunden ist.
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Der im Bereich der nasenförmigen, eine keilförmige Fläche begrenzenden
Geländerausbuchtung vorgesehene Förderbahnabschnitt kann bei entsprechender Breite
Qes eigentlichen Zuförderers von diesem selbst oder von einem zusätzlichen, separat
angetriebenen Förderer gebildet werden. Die parallel zum Zuförderer ausgerichtete,
aber quer dazu bewegbare Tastschiene bildet mit dem schräg zur Förderrichtung verlaufenden
Geländerteil einen stumpfen Winkel in dessen Bereich das für die Belegmeldung ,
also für die rechtwinklig zur Förderrichtung erfolgende Verschiebung der Tastschiene
vorgesehene Gefäß sowohl an der Schiene als auch am Geländer anliegt. Die an der
Tastschiene angreifende,
RUckstellkraft gewährleistet hierbei die
Anlage der Schiene an dem jeweiligen Gefäß bzw. die R'kfUhrung der Tastschiene bei
abnehmendem Gefäßstau und sichert dessen gleichmäßige Ausbildung.
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Der eigentliche, von variierenden Förderbedingungen abhängige Staudruck
der Gefäße wird dagegen von dem ortsfesten, spitzwinklig zur Förderrichtung verlaufenden
Geländerteil aufgenommen und ist somit ohne Einfluß auf die Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit
der Gefäßbehandlungsmaschine.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die querverschiebbare
Tastschiene am vorderen Ende zweier rechtwinkelig zur Gefäßförderrichtung ######
## verschiebbarer Winkelschienen angeordnet ist die in ortsfesten, neben der Förderbahn
am Gestell des Zuförderers vorgesehenen Rollenpaaren gefUhrt sind und mit ihren,
der Tastschiene abgewandten Enden an jeweils einem Schwenkhebel angelenkt sind dessen
Schwenkachse parallel zur Zuförderbahn verläuft, daß die Schwenkhebel jeweils mit
einem zur Förderbahn gerichteten Kettenstück verbunden sind, beide Kettenstücke
um Kettenräder gefUhrt und umgelenkt, letztere auf einer gemeinsam drehbar und parallel
zur Förderrichtung
gelagerten Welle fest angeordnet sind, an ihrem freien Ende ein einstellbares Gewicht
aufweisen und daß die Drehbewegung der Welle in Wirkverbindung mit einem die Geschwin.
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digkeit des Antriebssystem der Gefäßbehandlungsmaschine steuernden
Potentiometer steht.
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Diese Vorrichtung stellt eine robuste, dem rauhen Naßbetrieb in GetrKnkeabfilllbetrieben
besonders gut gewachsene Ausführungsform der Erfindung dar. Auger dem Potentiometer
weist die Vorrichtung nur einfache und von ungeübtem Personal zu wartende, mechanische
Teile auf.
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Die FUhrung der Tastschiene Über Rollenpaare und an den Enden der
Winkelschienen angreifenden Schwenkhebeln eignet sich vorteilhaft dazu auch quer
zur Verschieberichtung der Winkelschienen auftretende Kräfte aufzunehmen, so daß
ein Verkanten der Schienen in ihrer FUhrung vermieden wird. Ein stets gleicher,
exakter und leichter Lauf der Schiene ist hierdurch gewährleistet, so daß auch kleine
Anderungen in der Gefäßbelegung auf das Potentiometer Ubertragen werden.
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Dariberhinaus kann durch die Verwendung von Ketten und Ritzeln zur
Übertragung der Tastschienenbewegung das Potentiometer an einer beliebigen, gegen
Spritzwasser oder dgl. besonders gut geschützten Stelle des Zuförderers angeordnet
werden.
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3ine Ausführungsform der Erfindung wird in der Zeichnung beispielsweise
und schematisch dargestellt: Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf den Gefäßzurörderer
im Bereich der Geländerausbuchtung und Figur 2 einen Schnitt des in Figur 1 gezeigten
Förderers entsprecheS der Linie A-A.
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Der mehrbahnige Zuförderer 1 weist ein Gestell 2, mehrere parallele,
von einem nicht weiter dargestellten Elektromotor antreibbare Gefäßförderbänder
3, sowie diese beidseitige begrenzende parallele Geländer 4a bzw. 4b auf. Das Geländer
4b wird von einem rechtwinklig zurFörderrichtung (Pfeil 5) nach außen erweiterten
und anschließend spitzwinklig zur Förderrichtung wieder schräg zurückgerührtem Geländerteil
4c unterbrochen, so daß sich eine nasenförmige Ausbuchtung des GelKnderteils 4b,
4c ergibt. Diese Ausbuchtung schließt einen keilförmigen, mit einem parallel zu
den Gefäßförderbändern 3 ausgerichteten Zusatzförderer 6 (Antrieb nicht gezeichnet)
versehenen Förderbahnabsohnitt ein. Entsprechend der Länge der Ausbuchtung ist eine,
mit den Geländerteilen 4b im unbelastetem Zustand fluchtende Tastschiene 7 vorgesehen.
Diese Tastschiene 7 ist am vorderen
winde von zwei rechtwinklig
zur Gefä3forderrichtung (Pfeil 5) verschiebbaren,in ortsfest am Gestell 2 des Zuförderers
1 gelagerten Rollenpaaren 9 geführten Winkelschienen 8 angeordnet. An jedem der
Tastschiene 7 entgegen gesetzten winde einer Winkelschiene 8 ist Jeweils ein Schwenkhebel
10 angelenkt. Die den beiden Schwenkhebeln 10 gemeinsame Schwenkachse 11 verläuft
parallel zur Zuförderbahn 1 in zwei am Gestell des Zuförderers 1 angeordneten Lagern
12. Mit jedem Schwenkhebel 1) ist, vorteilhafterweise nahe ihrer Anlenkpunkte an
den Winkelschienen 8 , ein Kettenstück 13 verbunden. Beide Kettenstilcke 15 sind
waagrecht in Richtung auf die Förderbänder 3, 6 gefÜhrt und dann nach unten um Kettenräder
14 umgelenkt, die auf einer gemeinsamen, parallel zur Förderrichtung, am Gestell
2 drehbar gelagerten Welle 15 sitzen. Am freien Ende jedes Kettenstückes 13 ist
ein> mit einer Mutter 16a versehener Gewindebolzen 16b befestigt, der auswechselbare
Scheibengewichte 17 trägt. Zwischen den beiden Kettenritzeln 14 auf der Welle 15
ist ein weiteres Ritzel 18 vorgesehen das über eine Antriebske-tte 19 mit dem Stellritzel
20 des gegen Spritzwasser geschützt (nicht gezeichnet) am Gestell 2 des Zuförderers
angeordneten Potentiometers 21 verbunden ist.
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Die WirkuWsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt sich nun
wie folgt dar: (Figur 2) Auf dem Zuförderer 1 werden in größerer Zahl Gefäße 22/,
z.B. Flaschen angefördert als die nachfolgende Behandlungsmaschine (nicht dargestellt)
auf Grund ihrer momentanen binstelleistung verarbeiten kann. Die GefR3e 22 stauen
sich auf dem Zuförderer 1 an bis sie an den Beginn des keilförmigen Förderbahnabschnittes
6 gelangen. Das zuletzt ankommende und durch den Vorschub der Förderbänder 3 nach
augen gegen die Tastschiene 7 auf den Zusatzförderer 6 abgedrängte
Gefäß
22, druckt diese Schiene 7 entgehen der Rickholkraft der an den Ketten 13 befestigten
Gewichte 17 in Richtung des Pfeiles 25 bis es an dem schräg zur Förderrichtung verlaufenden
Geländer 4 c anliegt. Jeweils neu ankommende und gegen die Tastschiene 7 gedrängte
Gefäße 22a führen diese Querverschiebung der Tastschiene 7 solange fort, bis sie
den von dem Gelinderteil 4b und der Tastschiene 7 gebildeten stumpfen Winkel belegen.
Der eigentliche von den Förderbondern 5 im Gefäßstau hervorgerufene Staudruck wird
also von dem ortsfesten, schrägen Geländerteil 4c aufgenommen. Die Tastschiene 7
selbst greift jeweils nur den Standert des für die Belegmeldung der Keilfläche maßgeblichen
Gefäßes 22a ab. Ihre Querverschiebung wird über die gewichtsbelasteten Kettensticke
15 und die Ritzel 14 in eine Drehbewegung der Welle 15 umgewandelt und von dem Ritzel
18 und der Kette 19 auf das Stellrad 26 des Potentiometer 21 Übertragen Durch die
Veränderung der elektrischen Widerstandswerte erfolgt die Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeit
der Gefa3behandlungsnlaschine in bekannter Weise an die erhöhte Gefäßzufuhr auf
dem Zuförderer 1.
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Aufgrund der Rückstellkraft der gewichtsbelasteten Ketten 13 läuft
bei Verringerung der Gefäßzufuhr, also schwindender Flächenbelegung der geschilderte
Vorgang im entgegengesetzten Sinne ab, das P(tentiometer 21 mindert die Steuerspannung
f:ir den Antriebsmotor der Behandlungsmaschine bis sich deren Arbeitsgeschwindigkeit
wieder aul einen neuen der Gefäßbelegung der Keilfläche 6 angepaßten Wert einstellt.