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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Betriebs
eines Behälterförderers.
Die Erfindung betrifft auch eine Steuervorrichtung, die dazu ausgelegt
ist, mit dem vorstehend genannten Verfahren gesteuert zu werden,
und ebenso einen Behälterförderer,
der auf diese Weise gesteuert wird. Die Erfindung wurde unter besonderer
Berücksichtigung
eines Transportsystems der Art, bei dem Behälter, die in einer Reihe und
mit gleichmäßigem Abstand
voneinander entfernt angeordnet sind, gleichzeitig bewegt werden
und entlang eines vorher bestimmten Weges um einen Schritt, der
dem Abstand der Behälter
voneinander entspricht, versetzt werden, so dass jeder Behälter mit
jedem Schritt die gleiche Position einnimmt, die der Behälter, der
diesem in der Reihe vorangeht, eingenommen hat, entwickelt. Es wird
hierbei auf die Druckschrift
US-A-3861520 Bezug
genommen.
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Bewegungssysteme
des oben angegebenen Typs werden in Anlagen verwendet, in denen
Behälter
in einer Abfolge eine Reihe vorherbestimmter Positionen oder Stationen,
die entlang eines Wegs angeordnet sind, erreichen müssen. Solche
Systeme werden beispielsweise in Produktionslinien für Farben
oder Lacke verwendet, bei denen die Behälter, die zunächst leer
sind, nacheinander unter Farb- und Farbmittelgeber gebracht werden,
die so angeordnet sind, dass sie flüssige Produkte in das innere
der Behälter
selbst übertragen.
Bei Anlagen dieses Typs müssen
die Behälter
häufig
entlang sehr langer Wege transportiert werden und dennoch genau
an bestimmten Positionen ankommen Es ist leicht verständlich,
dass kleine Fehler bei der Positionierung jedes Behälters in
jedem einzelnen Schritt seines Versetzens zu Abweichungen und Verschiebungen des
Behälters
von der Endposition, die nach einer bestimmten Anzahl an Schritten
vorgesehen ist, führen, wobei
diese Verschiebungen aufgrund der Summe der Einzelfehler der Positionierung
in jedem Schritt auch erheblich sein können. Um diese Probleme zu beheben,
stellen viele Transportsysteme aus dem Stand der Technik mehr oder
weniger komplexe Zentriervorrichtungen bereit, um die korrekte Positionierung
der Behälter
nach jedem Vorwärtsschritt
sicherzustellen.
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Ein
Behälterförderer,
der sich als besonders wirksam herausgestellt hat, ist Gegenstand
der Patentanmeldung
PCT/IT01/00066 des
gleichen Anmelders. In einem solchen Transportsystem werden die
Behälter
auf einer modularen Stützkonstruktion angeordnet,
die sich entlang des Wegs erstreckt, auf dem sich die Behälter selbst
bewegen müssen.
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Jedes
Modul der vorstehend genannten Stützkonstruktion umfasst einen
festen Teil, auf dem die Behälter
in einer Reihe angeordnet sind, und einen beweglichen Teil, der
so betrieben werden kann, dass die Behälter von dem festen Teil angehoben werden,
um eine vorgegebene Strecke, die vorzugsweise gleich dem Abstand
zwischen den Behältern zueinander
ist, nach vorne transportiert zu werden und erneut auf dem festen
Teil positioniert zu werden, bevor sie in die anfängliche
Position zurückgebracht werden,
um einen neuen Zyklus zu starten.
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Bei
den Transportsystemen des bekannten Typs wird die Bewegung der Behälter mit
Hilfe von Systemen erhalten, die Nocken oder Verbindungsstäbe/Kurbelelementen
umfassen. Die Betriebsvorrichtungen mit den Nocken sind im Allgemeinen schwer
herzustellen und lassen nicht zu, dass die Eigenschaften des Transportsystems
modifiziert werden, ohne dabei das Profil der Nocken zu modifizieren.
Zudem führt
der stufenweise Verschleiß der
Nocken zu einer entsprechenden Verringerung der Genauigkeit im Betrieb
des Transportsystems, wobei sich die hinsichtlich der Positionierung
der Behälter oben
genannten, negativen Folgen ergeben.
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Die
Transportsysteme, die mit Hilfe von Verbindungsstäben/Kurbelsystemen
betrieben werden, erfordern in der Regel sperrige Vorrichtungen,
um die Geschwindigkeiten und den Hub zu erreichen, die für eine effektive
Beförderung
der Behälter
erforderlich sind.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Betrieb eines
Transportsystems bereitzustellen, das die vorstehend genannten Nachteile
löst oder
verhindert und insbesondere ermöglicht, die
Behälter
um ein genau vorgegebenes Maß zu
bewegen, ohne dass dabei Abweichungen oder unbeabsichtigte Verschiebungen
von der Position weg, die für
jeden Behälter
in jedem Schritt des Transportsystems vorgesehen ist, auftreten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen,
das einfach und kostengünstig
auszuführen
ist.
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Ein
noch weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung für den Betrieb
bereitzustellen, die leicht herzustellen und instand zu halten ist,
kompakt ist und eine flexible Einstellung des Betriebs des Behälterförderers
entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren während seines Betreibens bereitzustellen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Transportsystem bereitzustellen,
das dazu ausgelegt ist, entsprechend dem vorstehend genannten Verfahren gesteuert
zu werden und eine Steuervorrichtung gemäß dem vorstehend genannten
Typ umfasst.
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Um
die oben genannten Ziele zu erfüllen, sind
ein Verfahren, eine Steuervorrichtung und ein Transportsystem, wie
sie in den folgenden Ansprüchen
definiert sind, Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
ersichtlich, wobei auf die beigefügten Figuren, die lediglich
als nicht einschränkendes Beispiel
vorgesehen sind, Bezug genommen wird, in denen:
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Die 1, 2, 3 und 4 diagrammartig
ein Transportsystem in vier verschiedenen Positionen veranschaulichen,
die den vielen Bewegungsstufen einer Reihe von Behältern entsprechen,
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5 eine
diagrammartige, perspektivische Ansicht einer Steuervorrichtung
ist, die für
eine Bewegung des Transportsystems aus den vorhergehenden Figuren
geeignet ist, und
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6 ein
Diagramm ist, das den bevorzugten Verlauf der Geschwindigkeit in
der hauptsächlichen
Richtung des Versetzens des beweglichen Teils des Transportsystems
zeigt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung gesteuert wird.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren umfasst ein Behälterförderer des Typs, der Gegenstand
der Patentanmeldung
PCT/IT01/00066 ist,
vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, eine Stützkonstruktion
10 mit
einem festen Teil
11, der beispielsweise mit Hilfe von
Füßen
12 auf
den Boden gestellt wird oder auf diesem gesichert wird. Auf den
festen Teil
11 werden Behälter
13 in einer Reihe
angeordnet, wobei diese in einem vorgegebenen Abstand P voneinander
entfernt sind.
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Die
Stützkonstruktion 10 umfasst
ferner einen beweglichen Teil 14, der dazu geeignet ist,
sich in zwei im Wesentlichen zueinander senkrechte Richtungen X,
Z, vorzugsweise mit Hilfe separater Bewegungsvorrichtungen, die
unabhängig
voneinander oder zusammen betrieben werden können, zu bewegen. Die Richtung
X ist zudem im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Vorwärtsbewegung
A der Behälter 13,
die in herkömmlicher
Weise in den 1 bis 4 in die
rechte Richtung gerichtet ist.
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Die
Details der Herstellung der Stützkonstruktion 10,
wie beispielsweise die Systeme einer beweglichen Verbindung des
beweglichen Teils 14 mit dem festen Teil 11 und
ebenso die Hilfsmittel zum Anheben des beweglichen Teils 14 in
der Richtung Z sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und
werden daher nicht ausführlich
erörtert
werden. Bezüglich
der Hilfsmittel zum Bewegen des beweglichen Teils 14 in
der Richtung X wird ein Beispiel mit der Steuervorrichtung 15 in 5 veranschaulicht, das
ein Grundgerüst 16 mit
zwei linearen Führungen 17 umfasst,
auf dem gleitfähig
ein Schlitten 18 befestigt ist, der sich in der Richtung
X bewegen kann. Der Schlitten 18 kann auf verschiedene
Weisen mit dem beweglichen Teil 14 der Stützkonstruktion 10,
zum Beispiel mit Hilfe eines Gestänges 19 oder mit Hilfe irgendeines
anderen, in funktioneller Hinsicht analogen Hilfsmittels, verbunden
sein.
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Auf
dem Schlitten 18 ist eine Querträgerführung 20 für eine Pendelvorrichtung 21 oder
ein ähnliches
Hilfsmittel vorgesehen, das mit einer Kurbelwelle 22 verbunden
ist, die, direkt oder mit Hilfe dazwischen angeordneter Übertragungsvorrichtungen,
an einen Motor 23, vorzugsweise einen elektrischen Motor,
gekoppelt ist, dessen Geschwindigkeit, zum Beispiel mit Hilfe eines
Wechselrichters (nicht gezeigt) oder ähnlicher Systeme, eingestellt
werden kann. Die Kurbelwelle 22 wird mit Hilfe des Motors 23 drehend über eine
im Wesentlichen vertikale Achse K in der Richtung des Pfeils R betrieben.
Lediglich zum Zwecke der Klarheit: Die Steuervorrichtung 15 in
einer solchen Weise gestaltet, dass eine gleichmäßige Drehung der Kurbelwelle 22 das
Gleiten des Kolbens des Schlittens 18 in der Richtung X
mit einer Geschwindigkeit Vx bewirkt, die
im Verlauf der Zeit einen sinusförmigen
Verlauf annimmt, wie durch die gestrichelte Linie V in dem Diagramm
der 6 gezeigt ist, wobei diese bei einem Ursprung
0 startet, der im Wesentlichen der vollständig zurückgezogenen Position des Schlittens 18,
bezogen auf die Richtung der Vorwärtsbewegung A des beweglichen
Teils 14 der Stützkonstruktion 10,
entspricht.
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In
einem anfänglichen
Bezugszustand, der demjenigen entspricht, der in 1 gezeigt
ist, sind die Behälter 13 auf
dem festen Teil 14 der Stützkonstruktion 10,
in der Richtung X ausgerichtet und voneinander in einem vorgegebenen
Abstand P entfernt, angeordnet. In einem solchen Zustand werden
einige Behälter 13 am
Ende der Betriebsschritte, für
die das Transportsystem vorgesehen ist in der optimalen Position
sein. Bei dem Fall einer Anlage zur Herstellung von Farben werden
einige Behälter
zum Beispiel unter den Gebern positioniert sein, die in diese Farbmittel übertragen
werden. Andere Behälter
können
an Stationen zum Mischen, Markieren, Wiegen oder Verpacken und so
weiter, je nach Art und Gestaltung der Anlage, positioniert sein.
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In
dem anfänglichen
Zustand in 1 ist der bewegliche Teil 14 unterhalb
des festen Teils 11, in einem Bereich, in dem er die Behälter 13 nicht
behindert, angeordnet. Wenn es erforderlich ist, die Behälter 13 um
einen Abstand P vorwärts
zu bewegen, wird der bewegliche Teil 14 mit Hilfe bekannter
Steuervorrichtungen, die für
diesen Zweck angeordnet sind, zunächst nach oben in die Richtung
Z geschoben, um die Behälter 13 vertikal
von dem festen Teil 11 anzuheben und die in 2 veranschaulichte
Position zu erreichen. An diesem Punkt bewirkt das Betreiben der
Hilfsmittel zur Bewegung in der Richtung X, und insbesondere die
Steuervorrichtung 15 der 5, ein im
Wesentlichen horizontales Versetzen des beweglichen Teils 14 in
der Richtung der Vorwärtsbewegung
A um eine Strecke, die dem Abstand P entspricht, bis der in 3 veranschaulichte
Zustand erreicht wird.
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An
diesem Punkt wird der bewegliche Teil 14 in der Richtung
Z abgesenkt, um die Position in 4 zu erreichen,
in der die Behälter 13 erneut
auf der festen Konstruktion 11 angeordnet sind. In einem
solchen Zustand nimmt jeder Behälter 13 die
gleiche Position ein, die vorher von dem Behälter 13 eingenommen
wurde, der unmittelbar vor diesem in der Reihe vorangeht. Ein weiteres
Betreiben der Steuervorrichtung 15 ermöglicht, dass der bewegliche
Teil 14 zu der anfänglichen
Position in 1 zurückkehrt.
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Das
Betreiben der Steuervorrichtung 15 in der Richtung der
Vorwärtsbewegung
A, wie beispielsweise, um den beweglichen Teil 14 von der
Position in 2 zu derjenigen in 3 zu
bringen, erfolgt auf eine solche Weise, dass die Geschwindigkeit
des beweglichen Teils 14 in der Richtung X entsprechend
einer Gesetzmäßigkeit
erhalten wird, die im Wesentlichen derjenigen entspricht, die in
der fortlaufenden Kurve V1 angegeben ist,
wobei dort entsprechend eine schrittweise Zunahme und Abnahme der
Beschleunigung an der Startposition und an der Ankunftsposition
des beweglichen Teils 14 zu sehen sind. Diese besondere
Geschwindigkeitskurve, die vorzugsweise mit Hilfe des Einstellens
des Gleichrichters, der den Motor 23 steuert, erhalten
wird, verhindert, dass die Behälter 13 aufgrund
ihrer Trägheit an
der vorgegebenen Position auf dem beweglichen Teil 14 rutschen
oder sich verschieben. Zudem erfolgt nur dann ein Versetzen des
beweglichen Teils 14, wenn der bewegliche Teil 14 die
Behälter 13 von
dem festen Teil 11 vollständig angehoben hat.
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Wenn
der bewegliche Teil 14 seine Endposition in der Vorwärtsrichtung
erreicht hat, wie es in 2 gezeigt ist, werden die Hilfsmittel
zur Bewegung in ähnlicher
Weise in der Richtung X für
eine ausreichende Zeit t1 (siehe 6)
gesperrt, damit der bewegliche Teil 14 abgesenkt werden
kann, um die Behälter 13 auf
den festen Teil 11 abzusetzen, ohne dass dabei die Gefahr
besteht, dass diese weiter in der Richtung X rutschen oder sich
in dieser Richtung verschieben. Die Rückkehr des beweglichen Teils 14 zu
der Anfangsposition kann entsprechend eines beliebigen Geschwindigkeitsgesetzes, ähnlich der
Gesetzmäßigkeit
für V1 der Vorwärtsbewegung, oder einfacher
mit Hilfe einer sinusförmigen
Gesetzmäßigkeit
V2 erfolgen, die durch Betreiben des Motors 23 mit
gleichmäßiger Drehung
erhalten werden kann.
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Schließlich sind,
während
der Phasen des im Wesentlichen vertikalen Anhebens und Absenkens des
beweglichen Teils 14 in der Richtung Z, die Hilfsmittel
zum Steuern derselben in der Richtung X gesperrt und tragen vorzugsweise
dazu bei, den beweglichen Teil 14 in einer genau bestimmten,
horizontalen Position zu behalten, während die Bewegung des beweglichen
Teils in der Richtung X, und insbesondere in der Richtung der Vorwärtsbewegung A
der Behälter 13,
unter schrittweisem Beschleunigen und Abbremsen an den Endpunkten
der Bewegung erfolgt, während
die vertikale Position des beweglichen Teils gleichzeitig fest in
der Richtung Z gehalten wird.
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Der
oben beschriebene Behälterförderer und das
Verfahren zum Steuern seines Betriebs ermöglichen, eine extrem genaue
Bewegung der Behälter 13 in
der Richtung der Vorwärtsbewegung
A, ohne die Notwendigkeit von Zentriervorrichtungen für die Behälter, selbst
dann, wenn der Transportweg für
die Behälter
selbst sehr lang ist, zu erhalten.
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Wenn
das Prinzip der Erfindung unverändert bleibt,
können
die Ausführungsformen
und Details der Herstellung, gemäß den Ausführungen,
die beschrieben und veranschaulicht wurden, natürlich in einem weiten Bereich
variieren, ohne dabei von dem Umfang der vorliegenden Erfindung,
wie sie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.