DE2828706A1

DE2828706A1 - Einrichtung zur verminderung des staudruckes auf einer staustrecke von hintereinander gefoerderten gegenstaenden

Info

Publication number: DE2828706A1
Application number: DE19782828706
Authority: DE
Inventors: Max Knuchel
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1977-07-13
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1979-02-01
Also published as: CH616899A5; GB2001029A; GB2001029B; NL7807519A; US4190146A; DE2828706C2

Description

"Lückensteuerung" Vm VIII/J j MA/br

PATENTANWÄLTE DR.-ING. Höazn or-1 -i.- :g. stsixrechtm. Sc.

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m -46$ ZE, Juni

SIG Schweizerische Industrie-Gesellschaft,

Ö212 Neuhausen am Rheinfall

Einrichtung zur Verminderung des Staudruckes auf einer Staustrecke von hintereinander geförderten Gegenständen

Bei der Zuführung von Gegenständen, z.B. Biskuits oder Schokoladetafeln, zu Verpackungsmaschinen oder anderen Empfangsvorrichtungen muss dafür gesorgt werden, dass sich die Gegenstände vor der Empfangsvorrichtung aufstauen können, um Leistungsschwankungen der die Gegenstände liefernden Quelle auszugleichen. Oe höher die Leistung der Empfangsvorrichtung ist, umso langer muss die derselben vorgeschaltete Staustrecke sein. Mit der Staustrecke wächst aber auch der in derselben auftretende Staudruck, der Beschädigungen

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der Gegenstände oder gar ein Verklemmen derselben an irgend einer Stelle der Strecke, und damit eine Unterbrechung der Arbeit zur Folge haben kann. Die Erfindung bezweckt diese Nachteile abzuwenden. Sie betrifft eine Einrichtung zur Verminderung des Staudruckes auf einer Staustrecke von hintereinander geförderten Gegenständen.

Gemäss der Erfindung zeichnet sich diese Einrichtung dadurch aus, dass Mittel vorgesehen sind, um auf der Staustrecke zwischen aufeinander folgenden Gegenständen Lücken von im Verlaufe der Zeit abwechselnd zunehmender und abnehmender Grosse zu erzeugen, wobei mindestens ein auf die Lückengrösse ansprechender Taster vorgesehen ist, welcher jeweils bei Erreichung einer maximalen Lückengrösse die genannten Nibtel so steuert, dass dieselben dem ausgangsseitigen Teil der Staustrecke während eines Zeitintervalles mehr Gegenstände zuführen, als derselbe abgibt, während sie in der übrigen Zeit diesem Staustreckenteil weniger Gegenstände zuführen, als derselbe abgibt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Staudruck-Verminderungseinrichtung;

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Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1;

Fig. 3 eine Einzelheit einer Einrichtung mit einer einzigen Lichtschranke;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Kupplungsvorrichtung und Fig. 5 einen Schnitt gemäss Linie V-V in Fig. 4

Die dargestellte Einrichtung weist einen aus drei endlosen Bändern 1, 2 und 3 gebildeten Weg für eine Reihe von Gegenständen 4, z.B. Schokoladestücke auf, die von diesen Bändern über eine Brücke 5 einer Empfangsvorrichtung 6 zugeführt werden, insbesondere einer Verpackungsmaschine oder einer Vorrichtung, welche die Schokoladestücke einzeln in aufeinanderfolgende Glieder einer Transportkette einlegt. Auf den Bändern 1-3 werden die Gegenstände 4 durch seitliche Führungen 7 zentriert, die aber nur für einen Teil des Bandes 1 dargestellt sind, um die Zeichnung nicht zu überlasten. Die Welle B der Antriebsrolle 9 des Bandes 1 wird von einem Motor 10 angetrieben. Die Welle 11 der Antriebsrolle 12 des Bandes 2 wird von einem Motor 13 aus über eine Vorgelegewelle 14 und eine Umschaltkupplung 15 angetrieben und treibt ihrerseits die Welle 16 der Antriebsrolle 17 des Bandes 3. Die in einem Lager 18 gelagerte Welle 19 des

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Motors 13 treibt die Empfangsvorrichtung B und trägt ein Kettenrad 20, das über eine Kette 21 mit einem auf der Vorgelegewelle 14 sitzenden Kettenrad 22 verbunden ist. Auf der in einem Lager 23 gelagerten Welle 14 sitzen noch zwei ungleiche Kettenräder 24 und 25, welche über zwei Ketten 26 und 27 zwei Kettenräder 28 und 29 der Umschaltkupplung 15 antreiben. Die Uebersetzungsverhältnisse der Kettenräder 24, 28 und 25, 29 sind so gewählt, dass sich das Rad 28 langsamer dreht als das Rad 29.

Gemäss Fig. 4 und 5 weist die Umschaltvorrichtung 15 eine Welle 3D auf, die in einem Lager 31 gelagert.ist und an einem Ende das Kettenrad 29 trägt. Mit dem Lager 31 ist der nicht im einzelnen dargestellte Elektromagnet 32 einer elektromagnetischen Kupplung fest verbunden, welche zwei Kupplungsscheiben 33 und 34 aufweist. Die Scheibe 33 ist mit einem Keil 35 auf der Welle 30 befestigt und dreht sich also dauernd. Die Scheibe 34 ist innen mit Zähnen 36 versehen, die längsverschieblich in einen Zahnkranz 37 eingreifen, der an der Nabe 38 eines Kettenrades 39 vorgesehen ist. Das Kettenrad 39 und das Kettenrad 28 sind auf einer einen Abschnitt der Welle 30 umgebenden Büchse 40 drehbar und werden durch einen auf dem betreffenden Ende der Welle 30 befestigten Ring 41 auf derselben gehalten.

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Auf der Nabe 38 des Kettenrades 39 ist ein zweiter Zahnkranz 42 vorgesehen, mit dem eine Sperrklinke 43 zusammen-, arbeitet, die auf einem Zapfen 44 schwenkbar ist, welcher in einem Nabenteil 45 des Kettenrades 28 befestigt ist. Eine an diesem Nabenteil 45 angreifende Feder 66 ist bestrebt, die Klinke 43 mit dem Zahnkranz 42 in Eingriff zu halten. Wenn die elektromagnetische Kupplung 32-34 erregt ist, wird die Kupplungsscheibe 34 von der Kupplungsscheibe 33 festgehalten und nimmt die Nabe 38 bei ihrer Umdrehung mit, und zwar mit der Drehzahl der vom Kettenrad 29 angetriebenen Welle 30. Diese Drehzahl T' ist höher als diejenige des Kettenrades 28, dessen Nabenteil 45 die Klinke 43 mitnimmt, sodass letztere nicht sperrt und das Kettenrad 39 sich mit der Drehzahl T' dreht. Wird dagegen die Kupplungsscheibe 33 nicht festgehalten Cwie in der Zeichnung angenommen) so wird das Kettenrad 39 nicht von der Welle 30 aus angetrieben, sondern vom Kettenrad 28 aus über die Sperrklinke 43, so dass seine Drehzahl T" dann kleiner als T' ist. Das Kettenrad 39 treibt gemäss Fig. 2 über eine Kette 47 und ein Kettenrad 48 die Welle 11 an.

Zur Betätigung der elektromagnetischen Kupplung 32-34 wird gemäss Fig. 1 der Ausgangsstrom eines Verstärkers 49 dem Elektromagneten 32 zugeführt. Der Verstärker 49 ist eingangsseitig an einen Impulsgeber 50 angeschlossen, der von einer

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"UncP-Schaltung 51 gesteuert wird. Die "UncT'-Schaltung 51 ist mit den Ausgängen zweier Lichttaster 52 und 53 verbunden, die in bekannter Weise je aus einem Lichtsender und einem Lichtempfänger bestehen, welche zwei zum Band 3 senkrechte Lichtschranken 54 und 55 erzeugen, deren Abstand "a" geringer ist als die Länge "b" der Gegenstände 4. Das Band 3 dient als Reflektor, wenn es nicht durch einen Gegenstand 4 abgedeckt ist. Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:

Auf dem Band 1, das sich mit einer relativ grossen, konstanten Geschwindigkeit v, bewegt und einen relativ kleinen Reibungskoeffizienten y, für die Gegenstände 4 hat, haben letztere zufallsbedingte, mehr oder·weniger unregelmässige Abstände voneinander. Das Band 2 bewegt sich entweder mit einer Geschwindigkeit v„, oder mit einer Geschwindigkeit V-.,,, je nachdem, ob das Kettenrad 39 sich mit der kleineren, oder mit der grösseren Drehzahl T¹ oder T" dreht. Sowohl v„, als auch v„„ sind aber erheblich kleiner als v,; da ferner der Reibungskoeffizient VU des Bandes 2 wesentlich grosser ist als VL stauen sich die Gegenstände 4, am Ende des Bandes gegen die auf dem Band 2 haftenden Gegenstände 4„. Vom Band kommen die Gegenstände 4 auf das Band 3, dessen Geschwindigkeit v„, bzw. v~„ wegen der Uebersetzung von Welle 11 auf Welle 16' proportional grosser ist als v„, bzw. v~„. Der

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Reibungskoeffizient y„ des Bandes 3 ist klein. Beim Uebergang entstehen somit Lücken c zwischen den Gegenständen 4, die sich dann wieder stauen. Wenn das Band 2 die kleinere Geschwindigkeit ν , hat, so liefert es dem Band 3 etwas weniger Gegenstände 4 als die Empfangsvorrichtung B aufnimmt, so dass die Lücken c, deren Grosse und Lage sich beim Auflaufen jedes weiteren Gegenstandes 4_ natürlich ändern, sukzessive grosser werden. In der dargestellten Lage des Gegenstandes 4_ wird die Lichtschranke 54 durch denselben nicht unterbrochen, wohl aber die Lichtschranke 55. Da demgemäss nur der Lichttaster 52 der "Und"-Schaltung 51 ein Signal liefert, gibt letztere kein Ausgangssignal ab. Schliesslich werden die Lücken c aber so gross, dass eine derselben grosser als a wird und beide Lichtschranken 54 und 55 übergreift. Die "Und"-Schaltung 51 erhält dann zwei gleiche Signale und erregt somit den Impulsgeber 50. Dieser liefert nun dem Verstärker 49 einen kurzen Impuls, so dass letztererden Elektromagneter 32 erregt. Die Umschaltkupplung 15 arbeitet nun während eines kurzen Zeitintervalls t mit der grösseren Drehzahl T", bzw. das Band 2 mit der grösseren Geschwindigkeit v~„. In diesem Zeitintervall t gelangen soviele Gegenstände 4 auf das Band 3, dass die Lücken c wieder kleiner werden, worauf sich das Arbeitsspiel wiederholt.

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In Fig. 1 ist die Strecke des Weges, auf der die Gegenstände 4 gestaut werden, mit s bezeichnet. Im Stau auf dieser Strecke sind nun Lücken c geschaffen worden, die ein zu starkes Anwachsen des Staudruckes und damit auch die Gefahr des Verklemmens von Gegenständen 4 zwischen den Führungen 7 vermieden wird. Der Staudruck ist zwar am Anfang und am Ende der Staustrecke praktisch verschwindend klein, aber könnte in Ermangelung der Lücken c im Bereiche der Strecke s Werte erreichen, welche zu Beschädigungen von feinen Schokoladenbiskuits oder dgl. führen könnten. Andererseits ist - wie eingangs bemerkt eine gewisse Länge der Staustrecke notwendig,' um Unregelmässigkeiten der Zufuhr auszugleichen, bzw. eine kontinuierliche Speisung der Empfangsvorrichtung B zu gewährleisten, wobei diese Länge mit der Leistung der Maschine zunimmt.

Einem konkreten Fall für eine Leistung von BOO Gegenständen/ Minute entsprechen folgende Daten:

Geschwindigkeit des Bandes 1 v, = 4ö m/Minute

Geschwindigkeiten des Bandes 2 " v„, = 23,7 "

V₂,, = 26,7

Geschwindigkeiten des Bandes 3 v„, = 32,7 " -

V₃ „ = 37

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Lichtschrankenabstand a = 20 mm

Gegenstandslänge b = 42 - 2 mm

Grössenordnung der Reibungs- μ, =0,1 koeffizienten - η 7

μ₃ = 01 Impulsdauer t = 0,4 see.

Im Vorstehenden ist stillschweigend vorausgesetzt worden, dass die Drehzahl der Empfangsvorrichtung 6, bzw. diejenige des Motors 13 weitgehend der Leistung der Lieferquelle der Gegenstände 4 entspricht. LJm dies zu gewährleisten, wird man in den meisten Fällen noch eine Steuerung dieser Drehzahl vorsehen.

In Fig. 3 ist eine Variante dargestellt, in welcher lediglich eine einzige Lichtschranke 56 vorgesehen ist, die von einem Lichttaster 57 und einem Spiegel 58 erzeugt wird. Die Lichtschranke 56 verläuft horizontal in geringer Höhe über dem Band 3 unter einem spitzen Winkel et zur Längsrichtung. Bei der dargestellten Lage der Lücke c wird die Lichtschranke 56 gerade noch von keinem der diese Lücke c begrenzenden Gegenstände 4 unterbrochen, so dass der Lichttaster 57 ein Signal abgibt, und zwar direkt an den Impulsgeber 50, so dass das Band 2 für das Zeitintervall auf die grössere Geschwindigkeit v~„ umgeschaltet wird. In diesem Fall gibt

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c = d'ctgoC , wobei "d" die Gegenstandsbreite ist. Wenn c nur etwas kleiner ist als d«ctgo6 , so wird die Lichtschranke 56 durch eine der beiden diagonal einander gegenüberstehenden Ecken der Gegenstände 4 unterbrochen, so dass das Band 2 mit der Geschwindigkeit v„, weiterläuft, bis die Lücke so gross geworden ist, dass dies-nicht mehr der Fall ist. Diese Variante hat den Vorteil, dass die Lücke c relativ gross sein kann, sogar grosser als die Länge "b" der Gegenstände 4 was eine geringere Schalthäufigkeit zur Folge hat, mit entsprechend geringerem Kontaktverschleiss. Ferner erübrigen sich ein Lichttaster und die "Und"-Schaltung 51. Etwas nachteilig ist dagegen, dass im Bereiche der Lichtschranke 56 die Führungen 7 kurz unterbrochen sein müssen, und dass die Genauigkeit der Messung der Lücke c geringer ist, namentlich bei abgerundeten Gegenstandsformen.

Es ist natürlich nicht nötig, dass Sender und Empfänger der Lichttaster 52> 53 oder 57 praktisch an der gleichen Stelle sind; bzw. dass der vom Band 3 oder vom Spiegel 58 reflektierte Strahl um 180 gedreht mit dem einfallenden Strahl zusammenfällt, Es hat sich gezeigt, dass es in der Praxis aus Einbaugründen sogar vorteilhaft sein kann, wenn im Falle von Fig. 1 Sender und Empfänger der Taster 52 und 53 etwas in Längsrichtung des Bandes 3 gegeneinander versetzt sind, so dass der einfallende und der reflektierte Strahl etwas zur Horizontalen geneigt sind, und die Höhe der Gegenstände

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eine gewisse Schattenwirkung hat.

In der Praxis wird man den Abstand "a" der Lichtschranken und 55, bzw. den Winkel o6 der Lichtschranke 56 immer einstellbar machen, um die Einrichtung den verschiedenen Grossen und Formaten der Gegenstände 4 sowie der Leistung der Empfangsvorrichtung 6 anzupassen. Diesbezüglich ist es auch sehr vorteilhaft, wenn die Kettenräder 20, 24, 29 und die Kettenräder der Welle 11 leicht auswechselbar sind.

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AS Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Verminderung des Staudruckes auf einer Staustrecke von hintereinander geförderten Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (2, 3, 15, 49, 50) vorgesehen sind, um auf der Staustrecke Cs) zwischen aufeinander folgenden Gegenständen (4) Lücken c von im Verlaufe der Zeit abwechselnd zunehmender und abnehmender Grosse zu erzeugen, wobei mindestens ein auf die LHckengrösse ansprechender Taster (52, 53; 57) vorgesehen ist, welcher jeweils bei Erreichung einer maximalen Lückengrösse (a, d'ctg<?C-) die genannten Mittel so steuert, dass dieselben dem ausgangsseitigen Teil (3) der Staustrecke während eines Zeitintervalles Ct) mehr Gegenstände zuführen, als derselbe abgibt, während sie in der übrigen Zeit diesem Staustreckenteil (3) weniger Gegenstände zuführen, als derselbe abgibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei nacheinander angeordnete Förderbänder Cl, 2, 3) vorgesehen sind; dass das erste Band Cl) sich mit einer Konstanten Geschwindigkeit (v, ) fortbewegt; dass das zweite Band C2) sich unter der Steuerung des oder der Taster (52, 53; 57) abwechselnd mit einer kleineren oder einer grösseren Geschwindigkeit Cv₉, v„„ ) fortbewegt, die

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ORIGINAL INSPECTED

aber beide kleiner sind als die Geschwindigkeit Cv,) des ersten Bandes; und dass das dritte Band (3) sich abwechselnd mit einer grösseren oder einer kleineren Geschwindigkeit Cv.,, ν „) fortbewegt, die der jeweiligen Geschwindigkeit des zweiten Bandes proportional, aber grosser als dieselbe ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei über dem dritten Band C3) angeordnete Lichttaster C52, 53) vorgesehen sind, welche auf diesem den Strahlengang reflektierenden Band C3] zwei Lichtschranken C54, 55) erzeugen; dass, wenn beide Lichtschranken nicht durch mindestens einen Gegenstand (4) unterbrochen sind, die beiden Ausgangssignale der Lichttaster eine "Und"-Schaltung C51) zur Abgabe eines Erregungssignals an einen Impulsgeber C50) veranlassen; dass der Impuls über einen Verstärker C 49 D eine im Antriebsgetriebe des zweiten Bandes C2) angeordnete Umschaltkupplung C15) für die Zeitdauer Ct) des Impulses in eine Lage bringt, welche die grössere Geschwindigkeit Cv„„) des zweiten Bandes erzeugt, während bei Aufhören des Impulses die Umschaltkupplung in eine Lage zurückkehrt, welche die kleinere Geschwindigkeit Cv₇₁) derselben erzeugt.

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4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichttaster (57) seitlich des dritten Bandes (3) angeordnet ist und mit einem auf der anderen Seite desselben angeordneten Spiegel [58) eine knapp über dem Band befindliche Lichtschranke (56) erzeugt, die mit der Längsrichtung des Bandes einen spitzen Winkel ioC) einschliesst, und dass, wenn die Lücke (c) so gross wird, dass die Lichtschranke nicht mehr durch mindestens einen Gegenstand (4) unterbrochen wird, ein Ausgangssignal des Lichttasters (57) einen Impulsgeber (50) erregt, der seinerseits über einen Verstärker (49) und eine Umschaltkupplung (15) bewirkt, dass für die Dauer (t) des Impulses das zweite Band (2) zur Erzeugung seiner grösseren Geschwindigkeit (v_?) angetrieben wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungskoeffizient (y2) des zweiten Bandes (2) grosser ist als die Reibungskoeffizienten (μ,, y~) des ersten und dritten Bandes (1, 3).

B. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Lückengrösse mittels der Lichttaster (52, 53; 57) einstellbar ist.

Der Vertreter:

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