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Zwischenspeicher für Flaschenkästen und dergleichen
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Die Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung für Flaschenkästen,
Kartons und dergleichen Gebinde, die in einem Förderer, wie z.B. einem Band- oder
Rollenförderer für die Gebinde einschaltbar ist und eine Förderbahn für die Gebinde
enthält. Die Erfindung ist insbesondere auf Flaschenkästen zugeschnitten.
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Wenn Flaschenkästen, Kartons oder sonstige Gebinde (der Einfachheit
halber wird nachfolgend nur von Kästen gesprechen) zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen
wie z.B. einer Entleerungsstation und einer Einpackstation, mittels Förderern transportiert
werden, kommt es in der Praxis immer wieder vor, daß die nachfolgende Station nicht
alle von der vorhergehenden Station kommenden Kästen verarbeiten kann. Ebenso passiert
es, daß die voraufgehende Station wegen kleiner Störungen nicht genügend Kästen
der folqenden Station abgeben kann. Es besteht also ein dauernder Wechsel zwischen
Uberschuß und Mangel von Kästen. Solange der Förderweg von der vorhergehenden Station
zur nachgehenden Station sehr lange ist, stört das weniger. Man hat daher auch schon,
beispielsweise bei Scharnierbandförderern und anderen Bandförderern, Teile der Förderstrecke
als Speicher ausgebildet, muß jedoch dabei allgemein noch mit Hilfspersonal, das
ständiq Kästen weqräumt und herbeischafft, arbeiten. Voraussetzung für diese Möglichkeiten
der kontrollierten Staubildung ist jedoch
eine große Länge der Förderstrecke,
viel Abstellplatz und Arbeitskräfte, die nicht nur kostenaufwendig sind, sondern
auch wertvollen Platz beanspruchen.
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Die Erfindung will einen Zwischenspeicher der eingangs umrissenen
Art schaffen, welcher, gemessen an seiner Erstreckung in Förderrichtung des Förderers,
in den er eingeschaltet ist, eine sehr große Sneicherkanazität auf klei.nem rum
hat, die ein Vielfaches größer ist als die Speicherkapazität der entsprechenden
Fördererlänge.
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Zu diesem Zweck geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, daß
die zu speichernden Kästen und dergleichen nicht nur auf der Förderbahn und in mehreren
Reihen nebeneinander in gleicher Ebene gespeichert werden, sondern auch über dieser
und gegebenenfalls auch in mehreren Etagen übereinander. Zur Lösunq dieser Aufgabe
ist der Zwischenspeicher nach der Erfindung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1 ausgebildet.
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Selbstverständlich sind dem Speicher auch entsprechende Steuervorrichtunten
zugeordnet, die automatisches, vom Bedienungspersonal unabhängiges Be- und Entladen
des Speichers ermöglichen.
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Im Falle eines Staus füllt sich der gerade einen Teil der Förderbahn
bildende Hubrahmen mit Kästen oder dergleichen. Ist dieser Speicherkanal gefüllt,
wird er
automatisch um den Abstand, den die einzelnen Hubrahmen
an den Zugqliedern voneinander haben, nach oben angehoben, so daß nun der nächste
darunter befindliche Hubrahmen einen Teil der Förderbahn bildet und dort mit Kästen
oder dergleichen gefüllt werden kann. Dieses Spiel kann sich wiederholen, bis auch
der letzte Hubrahmen mit Kästen besetzt ist. Der Speicher sollte jedoch in der Praxis
so groß dimensioniert werden, daß ein vollständiges Füllen nur sehr selten vorkommt.
Meldet nun eine stromabwärts des Speichers angeordnete, das Füllen des Speichers
veranlaßt hahende Fühlvorrichtung, daß bei ihr kein Stau mehr ist, so werden nacheinander
in der umgekehrten Reihenfolge die einzelnen Stapelkanäle wieder entleert. Es muß
natürlich nicht immer der ganze Speicher gefüllt und entleert werden.
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In der Praxis kann es vorkommen, daß beim Ansprechen des erwähnten
Fühlgliedes nur ein einziger Speicherkanal oder nur wenige Kanäle gefüllt und wieder
entleert werden. Je nach Bedarf wird dadurch der Füllungsgrad des Speichers unterschiedlich
sein.
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Die Hubrahmen sollten natürlich starr ausgebildet sein.
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Vorzugsweise sind sie gemäß Anspruch 2 und/oder3 ausgebildet. Eine
solche Ausbildunq ist einfach und kommt mit sehr geringem Eigengewicht aus. Dient
der Speicher nur
zum Speichern leerer Kästen oder anderer leichter
Gebinde, so kann die ganze Vorrichtung sehr leicht gehalten werden. Zwischen den
Winkelprofilstäben ist reichlich Platz für die Vorschubeinrichtung innerhalb des
Speicherkanals, der ja im Normalbetrieb, also wenn der Speicher nicht benötigt wird,
mit den paarweise angeordneten Führungsleisten ein Ergänzungselement des Förderers
bildet, in den der Kastenspeicher eingeschaltet ist und den laufenden Transport
der Gebinde ohne Zwischenspeicherung ermöglicht.
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Die Vorschubeinrichtung ist vorzugsweise gemäß Anspruch 4 ausgebildet.
Diese Ausbildung ist einfach und sicher und erlaubt ein einwandfreies Vorschieben
weitgehend unabhängig von der Form der zu fördernden Objekte.
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Um die Vorrichtung einfach und leicht halten zu können, sind die Hubbänder,
die dem Grunde nach beispielsweise auch Laschenketten sein können, vorzugsweise
gemäß Anspruch 5 und/oder 6 ausgebildet und geführt. Diese Bänder sind dabei zweckmäßig
aus Synthetikmaterial gewebte Textilbänder, die so beschaffen sind, daß sich die
Bänder im Laufe des Betriebes nach Möglichkeit nicht längen. Tritt bei längerer
Betriebszeit eine Längung der Bänder auf, so kann man mittels Nachstellen der Bandspulen
gemäß Anspruch 6 den Synchronlauf wieder herstellen. Nicht nur für diesen Fall ist
es zweckmäßig,
die Steuerung der einzelnen Bewegungen der Rahmen
nach oben und unten nicht von einer bestimmten Drehlage der Aufwickelelemente für
die Zugbänder abhängig zu machen, sondern vom Erreichen der Höhen lage des Förderers
der entsprechenden Aufnahmeschienen. Hier können Endschalter oder auch Fotozellen
zum Kontrollieren vorgesehen sein.
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Um die Speicherkapazität bei vorgegebener Maximalhöhe vergrößern zu
können, kann die Ausbildung gemäß Anspruch 8 getroffen werden. Bevorzugt sind dann
jeweils zwei oder drei Kanäle nebeneinander angeordnet.
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Da normalerweise der Förderer, in den der Zwischenspeicher eingeschaltet
ist, nur einfach oder zweifach ausgebildet ist, empfiehlt es sich dann, wenn die
Zahl der nebeneinanderliegenden Speicherkanäle größer ist als die Zahl der nebeneinanderliegenden
Förderstränge des Förderers, den Sneicherkanälen entsprechend eine oder mehrere
Verteilerweichen vor und analoq viel Einlauftrichter nachzuschalten.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus der
nachfolgenden Beschreibung der als erläuterndes Beispiel in den Zeichnungen schematisch
gezeigten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor.
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Fig. 1 zeigt die Ansicht von oben auf den Speicher in in einen Förderer
eingebautem Zustand.
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Fig. 2 zeigt die Ansicht von oben auf den Speicher in gegenüber Fig.
1 vergrößertem Maßstab.
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Fig. 3 zeigt in gleichem Maßstab wie Fig. 2 den Schnitt A-B aus Fig.
2.
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Gemäß Fig. 1 ist der Zwischenspeicher 2 in eine Förderstrecke 1 eingeschaltet,
deren dem Speicher 2 vorgeschalteter Teil mit 1a bezeichnet ist, während der nachfolgende
Teil mit 1b bezeichnet ist. Der Speicher 2 ist als Doppel speicher mit paarweise
angeordneten Hubrahmen ausgebildet. Aus diesem Grunde ist ihm eine Verteilerweiche
3 vorgeschaltet und für das Wiederzusammenführen der Kästen ein Zus ammen führtrichter
4 nachgeschaltet. Die Verteilerweiche ist in üblicher Weise ausgebildet. Ihre Weichenzunge
5 kann aus der in der Zeichnung gezeigten rechten Lage in die korrespondierende
linke Lage mittels eines elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antriebs
geschwenkt werden, so daß vom Förderer 1a kommende Flaschenkästen einmal einem linken
und einmal einem rechten Speicherkanal zugeführt werden können. Um ein einwandfreies
Umschalten der Weichenzunge 5 zu gewährleisten, ist der Weiche ein in dieser
Art
bekanntes Stop-förderband 6 vorgeschaltet, welches so profiliert ist, daß beim Stillsetzen
desselben der auf diesem befindliche Flaschenkasten und auch eventuell noch- einige
nachfolgende Flaschenkästen angehalten werden können. Der Weiche 3 sind zwei Zwischenförderer
7 nachgeschaltet, die den beiden nebeneinanderliegenden Hubrahmen die Flaschenkästen
zuführen können.
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Analog sind dem Speicher 2 auch zwei Zwischenförderer 8 nachgeschaltet,
welche von den entsprechenden Hubrahmen des Speichers Flaschenkästen in den Zusammenführtrichter
4 transportieren können, der ebenfalls von bekannte.rBauart ist.
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Der Speicher 2 besitzt ein Gerüst aus vier Vertikalstreben 10, diecben
und unten in der aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Weise durch Längsstreben 11 und
Querstreben 12 zu eineistarren, quaderförmigen Maschinengestell verbunden sind.
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Man erkennt in Fig. 2 zwei je aus zwei zueinander und nach oben offenen
Winkelprofilstäben 13 und 14 gebildete Aufnahmeschienen. Beide Schienen sind von
einer gemeinsamen vorderen und hinteren Traverse 15 und 16 getragen, überragen diese
und sind auf ihnen mittels Klemmverbindungen verstellbar angeordnet. Die Enden der
Traversen sind in nicht gezeigten Gleitschienen geführt,
die so
angeordnet sind, daß gleichzeitig die in der Transportebene stehenden Hubrahmen
gegen Verschieben fest fixiert sind. Der Abstand der beiden jeweils eine Gleitrinne
bildenden Winkelprofilstäben kann so eingestellt werden, daß in ihnen die zu fördernden
Kästen ohne weiteres gleiten können.
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Man erkennt weiter in Fig. 2, daß die sorderbänder7a und 7b der zufördernden
Zwischenförderer 7 sowie die Förderbänder 8a und 8b der abfördernden Zwischenförderer
nahe den Traversen 15 bzw. 16 enden. Die Bodenstützen die -ser Förderbänder sind
bei 7a und 8b gezeigt und sind in einem begrenzten Bereich höheneinstellbar.
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Die Aufnahmeschienen 13 und 14 der Rahmen überragen die Traversen
15 und 16, so daß die Zwischenförderer 7 und 8 für ca. eine Kastenabmessung den
Transport auf den Aufnahmeschienen übernehmen und zwischen den Aufnahmeschienen
stehen und jeweils an die zum Speicher gehörenden Förderbänder 18 und 19 anschließen,
damit eine gute Übergabe von den Förderern 7 an die Förderer 18 und 19 bzw.
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von diesen eine Abnahme durch die Förderer 8 gegeben ist, die hier
beschriebenen Förderer stehen auf höheneinstellbaren Maschienensockeln 20 und können
damit den Betriebserfordernissen angepaßt werden. Der jeweilige Abstand zwischen
den Förderbändern 7a, 7b zu 18 und 19
sowie 18 und 19 zu 8a und
8b ist so gewählt, daß genügend Freiraum bleibt für die Hubbewegungen der Traversen
15 und 16.
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Die Antriebsmotoren für die Förderbänder 18 und 19 sind bei 23 und
24 gezeigt. Sie treiben die Förderbänder über regelbare Zwischengetriebe 25 und
26.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind nicht nur zwei Traversen mit zwei
von ihnen getragenen Aufnahmeschienen 13 und 14 vorgesehen. Es sind vielmehr zehn
derartige Hubrahmen übereinander gestapelt. Man erkennt in Fig. 3, daß (mit Ausnahme
der beiden strichpunktiert angedeuteten Hubrahmen) das oberste Aufnahmeschienenaar
in der Förderebene 30 der Zwischenförderer 7 und 8 angeordnet und mit Kästen gefüllt
ist und so zwei Speicherkanäle 21 bildet, während die übrigen Hubrahmen darunter
auf Abruf gestapelt sind.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, trägt jede der beiden Traversen 15 und
16 jedes Hubrahmens nahe ihren Enden je einen Flansch 32. Diese Flanschen 32 sind
an vier praktisch längsdehnungsfreien Tragbändern 33 bzw. 34 verstellbar (Fig. 3)
befestigt. Die Tragbänder verbinden so die übereinander befindlichen Traversen,
wie aus Fig.
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3 ersichtlich, in einem einstellbaren Abstand, der so gewählt ist,
daß dann, wenn sich über dem in der Förderebene befindlichen Speicherkanal ein weiterer
Speicherkanal befindet, die auf den in der Förderebene befindlichen Führungsschienen
zu transportierenden Kästen leicht unter der darüber befindlichen Hubrahmenanordnung
freigehen können. Der Abstand soll jedoch nicht zu groß gewählt sein, damit die
Gesamtbauhöhe des Zwischenspeichers nicht größer wird als notwendig.
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Von der obersten Hubrahmenanordnung laufen die Tragbänder 33 über
an den oberen Längsträgern 11 befestigte Umlenkrollen 36 und von diesen nach unten
zu Umlenkrollen 37, die an den unteren Längsträgern 11 befestigt sind. Von den unteren
Umlenkrollen 37 laufen die Tragbänder 33 etwa horizontal zu zwei Spulen 38. Diese
sitzen mittels Spannelementen feststellbar auf einer Spulwelle 39, welche mittels
eines Motors 40 über ein Stirnradgetriebe 41 angetrieben ist, welches in der Mitte
der Welle 39 sitzt. Um eine stoß freie Kraftübertragung zu gewährleisten, werden
die bei-den Wellen 39 über Elastikkupplungen 62/63 mit dem Antrieb verbunden.
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Die Tragbänder 34 laufen ebenfalls über an den oberen Längsstreben
11 befestigte Umlenkrollen 44 und von diesen wieder nach unten direkt zu einem weiteren,
auf
der Aufwickelwelle 39 mittels Spannelementen feststellbaren
Paar von Aufwickelspulen 45.
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In Fig. 2 erkennt man noch am Auslaufende jeder Gleitrinne in der
Höhe der Förderebene 30 angeordnete, ausschiebbare Anschlagarme 47, welche in einer
oberen Position die auf der Transporteinrichtung durchlaufenden Kästen zum Stapeln
anhalten und in einer unteren Position die Kästen zum Weitergefördertwerden über
die Zwischenförderer 8 freigeben.
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Schließlich besitzt der Zwischenspeicher auch noch von Halterungen
50, 51 und 52 verstellbar getragene Fotozellen 53, denen jeweils ein Spiegel 54
gegenüber angeordnet ist. Etwa in der Mitte des Förderweges des Speichers befindet
sich ein zweiter Satz von zwei Fotozellen 58, die ebenfalls mit einem zwischen den
beiden Stapelkanälen angeordneten Spiegel 59 zusammenwirken.
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Der Ubersichtlichkeit halber ist in Fig. 2 nur die rechte Fotozelle
des zweiten Satzes, nicht jedoch die linke Fotozelle dargestellt.
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Die Fotozellen befinden sich in einer solchen Höhe, daß sie optisch
feststellen können, ob in der Förderebene vor ihnen Flaschenkästen aufgestaut sind
oder nicht.
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Die Fotozellen 58 arbeiten mit einer gewissen Verzögerung,
so
daß sie beim einfachen Vorbeiwandern eines Flaschenkastens noch nicht ansprechen,
sondern erst dann, wenn ein solcher vor ihnen stehenbleibt. Die Fotozellen 53 sind
etwas über Kastenlänge vom Einlauf in Förderrichtung angebracht und stellen fest,
ob die Speicherkanäle gefüllt sind. Eine weitere Fotozelle 64 ist zwischen Stopband
6 und Weiche 3 angebracht und ist eine Zählzelle, die gleichzeitig das Stopband
6 so steuern kann, daß Kästen einzeln der Weiche 3 zugeführt werden.
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Nachfolgend ist die Funktion der Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben.
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Es sei angenommen, daß sich der Speicher in leerem Zustand befindet,
daß die Weichenzunge 5 die in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt und daß sich das
Ende des Kastenstaus vor der auf den Speicher folgenden Bearbeitungsmaschine zwischen
den optischen Fühleinrichtungen 60 und 61 (Fig. 1) befindet. Solange dieser Zustand
aufrechterhalten wird und die Kästen weitertransportiert werden, bleibt der Speicher
funktionslos. Die Kästen wandern über die linke Gleitrinne mittels der Transporteinrichtung
18 fortlaufend der weiterverarbeitenden Maschine zu.
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Wächst nun, weil die weiterverarbeitende Maschine, z.B.
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eine Flascheneinpackmaschine, nicht alle ankommenden Kästen verarbeiten
kann, der Stau vor dieser weiter bis zu der Fühleranordnung 61, so meldet diese,
daß der Stau zu groß wird und setzt damit den Zwischenspeicher 2 in Gang. Dies geschieht
dadurch, daß die Anschläge 47 beider nebeneinander befindlichen Stapelkanäle nach
oben in den Transportweg der Kästen treten. Nun staut sich zunächst der Kastenstrom
auf der linken Aufnahmeschiene, bis dort die von der Fotozelle 58 gebildete Lichtschranke
meldet, daß der Kastenstau bis zu ihr angewachsen ist. Hierdurch wird das Stopförderband
6 stillgesetzt, so daß die restlichen, im Bereich zwischen der Weiche 3 und dem
Zwischenförderer 7 befindlichen Kästen noch auf die linken Aufnahmeschienen 13 auflaufen
können, in der sie vom Förderband 18 auf den bereits vorhandenen Stau noch aufgeschoben
werden.
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Die Lichtschranke 58 ist so angebracht, daß sich beim Abschalten des
Stopbandes 6 nur noch maximal so viel Kästen auf der Strecke befinden wie notwendig
sind, um die Gleitschienen bis zur Fotozelle 53 zu füllen. Wird die Lichtschranke
53 verdunkelt und zeigt mit entsprechender Verzögerung an, daß die Schiene bis zu
ihr gefüllt ist, wird, gesteuert von einer weiteren Fotozelle 64, noch ein Kasten
nachgeschoben und damit der Speicherkanal bis zur vollen Kapazität befüllt. Meldet
die
Fotozelle 64 den Durchlauf des letzten Kastens, so wird die
Weichenzunge 5 umgeschaltet, das Stopband in Bewegung gesetzt und der rechte Speicherkanal
in gleicher Weise befüllt. Sollte nach Abschalten durch die LS 58 und einer Verzögerungszeit,
die so bemessen ist, daß die auf Strecke befindlichen Kästen noch aufgeschoben werden,
die LS 53 nicht abgedunkelt werden, d.h. daß nicht genügend Kästen auf Strecke waren,
werden, gesteuert durch Lichtschranke 64, einzeln Kästen nachgeschoben, bis LS 53
abgedunkelt ist und dann wie beschrieben der letzte Kasten nachgeschoben. Dieser
Vorgang wiederholt sich analog im rechten Speicherkanal.
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Ist der Fühlvorgang beider Hubrahmen beendet, bleibt der Zulauf zum
Speicher unterbrochen und die Förderbänder 6, 7, 18, 19 werden stillgesetzt. Der
Hubmotor 40 wird in Gang gesetzt und mittels der Hubbänder werden die gefüllten
Hubrahmen um eine Etage, das ist eine Kastenhöhe plus Freiraum, angehoben und die
nächsten leeren Hubrahmen in die Förderebene 30 gebracht. Diese Bewegung kann mittels
Endschalter, Lichtschranken oder anderer Impulsgeber gesteuert werden, so daß die
Aufnahmeschienen exakt in der Förderebene fixiert werden.
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Sollte der Stau an der Lichtschranke 61 anhalten, werden die Weichenzunge
5 nach rechts gelegt, die Förderbänder 6, 7, 18 eingeschaltet und wie beschrieben
die linken Aufnahmeschienen wieder befüllt.
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Dieser Speichervorgang kann fortgesetzt werden, bis alle Speicherkanäle
gefüllt sind oder der Stau vor der in erheblich größerem Abstand hinter dem Pufferspeicher
als die Lichtschranke 61 angeordneten Lichtschranke 60 verschwunden ist. Sobald
die Lichtschranke 60 meldet, daß kein Stau mehr vorhanden ist, wird zuerst der vor
der gerade gefüllt werdenden Förderrinne befindliche Stoppanschlag 47 nach unten
geführt, so daß zunächst der gerade gefüllt werdende Speicherkanal als erster auch
wieder seinen Inhalt abgibt. Kommen jetzt von der zuführenden Fördereinrichtung
1a laufend Kästen nach, wird dieser eben entleerte Speicherkanal wie früher beschrieben
in der Transportstrecke zum Transittransport der Kästen verwendet. Eventuell in
oberen Etagen gespeicherte Kästen verbleiben in Wartestellung.
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Meldet die Lichtschrankenanordnung 60/61, daß ein kontinuierlicher
Kastenfluß in vorgegebener Zeiteinheit in der vom Speicher ablaufenden Transportstrecke
16 nicht erfolgt, also daß das Ende der Kastenreihe vor der weiterverarbeitenden
Maschine stromabwärts von der Lichtschranke 60 ist, so wird der Zulauf zum Speicher
durch Stillsetzen des Stopförderers 6 unterbrochen.
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Noch im Durchlauf befindliche Kästen werden durch die Fördereinrichtungen
18 und 19 noch abgeschoben. Nun wird der Hubmotor 40 im entgegengesetzten Drehsinn
aktiviert,so daß der gerade entleerte Hubrahmen unter die
Förderebene
in die Vorratsstellung abgesenkt wird und ein gefülltes Aufnahmerahmenpaar von oben
in die Förderebene gelangt. Nach dem Absenkvorgang wird der Stopper 47 im rechten
Kanal abgesenkt und der Speicherkanal 14 mit dem Förderer 19 entleert. Stehen nach
dem Entleervorgang im Zulauf zum Speicher auf der Förderstrekke 1a noch keine Kästen
wieder an, wird der Stopper 47 im Speicherkanal 13 ebenfalls abgesenkt und die Transporteinrichtung
18 entleert auch diesen Kanal. Je nach Betriebszustand und Bedarf der Gesamtanlage
können auf diese beschriebene Art Beladungs- und Entleerungsvorgänge ständig wechseln.
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Mit dieser pendelnden Arbeitsweise des automatischen Befüllens und
Entleerens des Speichers ist immer ein gleichmäßiger Kastenzulauf zu der kastenverarbeitenden
Maschine gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ist, daß beim Abstellen einer Gesamtanlage
Kästen bevorratet werden, die beim Anfahren sofort weider zur Verfügung stehen und
damit die Anlage wieder schneller in Betrieb kommt.