SK30194A3 - Synchronizing device, especially for manufacturing systems and packing of food products - Google Patents

Description

Synchronizačné zariadenie, najmä pre systémy výroby a balenie potravinárskych produktov

Oblasť techniky

Vynález sa týka synchronizačného zariadenia na synchronizáciu pohybu medzi dopravnou linkou, na ktorej sa pohybujú

·. výrobky a pohyblivým za^riadením, ktoré sa môžu pohybovať tam a späť pozdĺž dráhy pohybu výrobkov na dopravnej linke * tak, že umožňuje presné sledovanie pohybu výrobkov na dopravnej linke. Vynález sa týka najmä synchronizačného zariadenia pre systémy výroby a belenie potravinárskych produktov, ako sú napríklad cukrárske výrobky.

Doterajší stav techniky

V tejto oblasti činnosti je častá potreba vykonávať rôzne operácie (napríklad vybranie výrobkov, naloženie výrobkov, zdobenie, balenie a pod.) na výrobkoch, ktoré sa pohybujú po dopravnej linke, bez zastavenia alebo aspoň bez podstatného zastavovania pohybu výrobkov.

Na takéto použitie je bežné umiestňovať prístroje na vykonávanie operácií na výrobkoch na zariadení (bežce), ktoré « sa pohybujú tam a späť pozdĺž dopravnej linky. To umožňuje prístrojom, ktoré pracujú na výrobkoch sledovať výrobky

- pozdĺž linky, to znamená v priebehu ich pracovnej fázy. Počas ich súbežnej dráhy tak zostávajú prístroje v podstate stacionárne voči výrobkom, na ktorých pracujú, napriek tomu, že výrobky pokračujú v pohybe na dopravnej linke.

Najmä je bežné vytvárať pohyb tam a späť jazdca, na ktorom sú pripevnené prístroje pracujúce na výrobkoch, prostredníctvom hnaného zariadenia, ktoré ma vačku a je podriadené hnaciemu systému linky, na ktorej sa pohybujú výrobky. Toto usporiadanie sa používa pri úplne mechanickom systéme riadenia.

Pri inom, tiež známom spôsobe riešenia, je bežec poháňaný tam a späť elektrickým motorom (napríklad prostredníctvom skrutky, ktorá zaberá s vnútorným závitom vytvoreným v bežci). V tomto prípade je elektrický-motor, ktorý poháňa bežec, elektronický podriadený hnaciemu systému, ktorý poháňa výrobky na dopravnej linke.

Hoci sú vyššie opísané riešenia celkom koncepčne uspokojivé, pri ich využití sa vyskytujú rôzne problémy, najmä v súvislosti so zotrvačnosťou jednotlivých častí. To sa vyskytuje nielen u čisto mechanického riešenia, v ktorom je bežec poháňaný motorom, ktorý je elektronicky podriadený výrobnej linke. Tieto problémy stále viac narastajú a sťažujú riešenie, pretože pracovná rýchlosť linky vzrastá tak, až sú dosiahnuté absolútne fyzikálne hranice vlastnej zotrvačnosti motorového pohonu bežca, tak vzhľadom na absolútnu rýchlosť bežca ako aj vzhľadom na kyvadlovú povahu pohybu bežca. Malo by byť poznamenané, že frekvencia kyvadlového pohybu sa zvyšuje so zvýšeným množstvom výrobkov postupujúcich na linke a v praxi teda so zvýšenou rýchlosťou činnosti dopravnej linky. Najkritickejším je teda vlastný kyvadlový charakter pohybu bežca, najmä vzhľadom k zmenám smeru pohybu jazdca na oboch koncoch jeho spoločnej dráhy s dopravnou linkou.

V tejto oblasti techniky je teda potrebné vytvoriť sledovacie zariadenie, ktoré, zatiaľ čo zachováva všetky výhody skôr známych riešení, najmä vzhľadom na presnosť, s ktorou sledujú dopravnú linku, radikálnym spôsobom prekoná problém spojený s kyvadlovým charakterom pohybu bežca.

Cieľom predkladaného vynálezu je teda vytvoriť riešenie tohto problému.

Podstata vynálezu

Podľa vynálezu je vytvorené synchronizačné zariadenie na synchronizáciu pohybu medzi dopravnou linkou, na ktorej sa pohybujú výrobky a pohyblivým zariadením, ktoré sa môže pohybovať tam a späť pozdĺž dráhy pohybu výrobkov na dopravnej linke tak, že umožňuje presné sledovanie pohybu výrobkov na dopravnej linke, ktoré spočíva v tom,·.že obsahuje poháňacie zariadenie s pripojeným riadiacim zariadením na selektívnu reguláciu rýchlosti poháňacieho zariadenia a kľukový mechanizmus so spojovacou tyčou, ktorý zahrňuje kľuku poháňanú poháňacím zariadením a spojovaciu tyč umiestnenú medzi čapom kľuky a pohyblivým zariadením tak, že pohyb poháňacieho mechanizmu v jednom smere predstavuje vratný pohyb pohyblivého zariadenia, riadiace zariadenie je citlivé na polohu buď kľuky alebo pohyblivého zariadenia na selektívnu reguláciu rýchlosti poháňacieho zariadenia v aspoň časti sledovacej dráhy pohyblivého zariadenia tak, že rýchlosť pohybu pohyblivého zariadenia je konštantná a zodpovedá rýchlosti výrobkov na dopravnej linke.

Výhodne je riadiace zariadenie upravené na reguláciu rýchlosti poháňacieho zariadenia rovnice typu:

2πη = Vt/(Rsin(x + β)οοεβ) kde

2πη je rýchlosť poháňacieho zariadenia, t je uhol určujúci uhlovú polohu kľuky vzhľadom na čiaru pohybu pohyblivého zariadenia, β je uhol určujúci sklon spojovacej tyče k čiare pohybu pohyblivého zariadenia,

Vt je rýchlosť výrobkov na dopravnej linke a

R je konštantná dĺžka kľuky.

Výhodne je riadiace zariadenie upravené pre pôsobenie na poháňacie zariadenie tak, že rýchlosť pohybu pohyblivého zariadenia je konštantná len na časti dráhy, v ktorej pohyblivé zariadenie sleduje dopravnú linku, takže aspoň v jednej z počiatočnej a konečnej časti sledovacej dráhy má pohyblivé zariadenie nekonštantnú rýchlosť.

Výhodne má poháňacie zariadenie konštantnú rýchlosť v počiatočnej a koncovej časti sledovacej dráhy.

Výhodne je poháňacie zariadenie tvorené rotačným motorom .

Výhodne je poháňacie zariadenie ovládané elektricky.

Výhodne je poháňacie zariadenie tvorené bezkefkovým elektrickým motorom.

Výhodne je pohyblivé zariadenie vybavené aspoň jedným pohyblivým prvkom na pôsobenie na výrobky v priebehu sledovacej dráhy.

Výhodne je aspoň jeden pohyblivý prvok rezací prístroj.

Výhodne je rezací prístroj ultrazvukový rezací prístroj .

Výhodne je aspoň jeden pohyblivý prvok upravený pre vratný pohyb vzhľadom na dopravnú linku.

Výhodne je aspoň jeden pohyblivý prvok poháňaný príslušným kľukovým mechanizmom so spojovacou tyčou prostredníctvom zodpovedajúceho poháňacieho zariadenia pohybujúceho sa v jednom smere.

Výhodne sú zodpovedajúce poháňacie zariadenia synchronizované s poháňacím zariadením tak, že vratný pohyb aspoň jedného pohyblivého prvku je synchronizovaný s pohybom pohyblivého zariadenia na sledovanie dopravnej linky.

Výhodne je pohyblivý prvok spojený s pohyblivým zariadením a je upravený na vykonanie zodpovedajúceho pohybového cyklu pre každý spracovávaný výrobok.

Výhodne je množstvo pohyblivých prvkov spojené s pohyblivým zariadením a každý je upravený na vykonanie zodpovedajúceho cyklu kyvadlového pohybu pre každé zodpovedajúce množstvo spracovávaných výrobkov.

Výhodne sú dva pohyblivé prvky spojené s pohyblivým zariadením a každý je upravený na vykonanie zodpovedajúceho cyklu kyvadlového pohybu pre každé dva spracovávané výrobky a pre každý kyvadlový pohyb pohyblivého zariadenia.

Výhodne sú kyvadlové pohyby pohyblivých prvkov vzájomne synchronizované, uhol fázového rozdielu medzi pohybmi určuje vzdialenosť oddeľujúcu polohy, v ktorých pohyblivé prvky pracujú na výrobkoch dopravovaných na dopravnej linke.

Výhodne obsahuje synchronizačné zariadenie podľa vyná5 lezu snímač na detekciu polohy alebo rýchlosti pohybu dopravnej linky a vytvorenie zodpovedajúceho signálu, pričom riadiace zariadenie je upravené ako citlivé na tento signál pre synchronizáciu pohybu pohyblivého zariadenia s pohybom dopravnej linky.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 zobrazuje zariadenie podľa vynálezu v spojení s výrobnou linkou, obr. 2 je graf obsahujúci dve superponované krivky a a b, ktoré reprezentujú dva časové grafy zachycujúce chovanie niektorých kinetických veličín charakteristických pre zariadenie podľa vynálezu a obr. 3 zobrazuje výhodné uskutočnenie zariadenia podľa vynálezu.

Vynález bude teraz opísaný neobmedzujúcim príkladom vykonania s odkazmi na pripojené výkresy.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V úvode je treba poznamenať, že obr. 1 až obr. 3 zobrazujú zariadenie podľa vynálezu všeobecne v schematickej forme s hlavným zreteľom na čo najzreteľnejšie znázornenie kinematických charakteristík, ktoré ovplyvňujú jeho činnosť.

Zvlášť by malo byť zrejmé, že hoci sa obr. 3 týka špeciálne zariadenia v spojení s rezacou/zváracou jednotkou (napríklad jednotka s ultrazvukovými rezacími prístrojmi), oblasť použitia riešenia podľa vynálezu je v skutočnosti všeobecná.

Celkovo vynálezom je synchronizačné sledovacie zariadenie pre spoluprácu s dopravnou linkou 1., schematicky zobrazenou ako motorom hnaný pásový dopravník.

Dopravník je tvorený pásom prebiehajúcim okolo dvoch koncových valcov 3., ktoré majú horizontálne osi a aspoň jeden z nich je upravený na poháňanie tak, že môže viesť pás 2 v smere pohybu, ktorý spôsobuje, že sa horná časť 2a pásu 2 horizontálne pohybuje (z ľavej strany na pravú na obr.

a obr. 3) konštantnou rýchlosťou Vt tak, že na sebe dopravuje výrobky 4 oddelene jednotnými medzerami P.

Toto môže byť dosiahnuté napríklad vytvorením pásu s ťažnými prvkami, ako sú zarážky alebo dosky, rozmiestnenými s rovnakými odstupmi, ktoré sa rovnajú jednotným medzerám P. To je vytvorené v súlade so široko známymi kritériami, ktoré tu nepotrebujú bližšie vysvetľovanie a naviac nie sú relevantné z hľadiska účelu vynálezu.

Povaha výrobkov 4 je celkovo nedôležitá vzhľadom k účelu vynálezu. Ako príklad môžu byť výrobky 4 tvorené potravinárskymi produktmi, ako sú napríklad cukrárske výrobky, dopravované v automatickej výrobe a/alebo baliacom systéme, v ktorých dopravná linka i tvorí jedno oddelenie.

Bežec 5 sa posúva na horizontálnych vodiacich lištách umiestnených nad hornou časťou 2a pásu 2. Bežec 5. sa tak môže horizontálne pohybovať tam a späť rovnobežne s pohybom výrobkov 4 na dopravnej linke i.

Výhodne je bežec 5 upravený na nesenie určitých prístrojov (ako sú rezacie prístroje 12 a 13., ktoré budú podrobnejšie opísané nižšie) na vykonávanie určitých manipulačných alebo spracovateľských operácií na výrobkoch 4.

Možnosti výberu týchto prístrojov (priamo nezobrazené na obr. 1) sú tiež veľmi široké: môžu to byť napríklad prístroje na vykonávanie zdobenia, poťahov, nasmerovania, tlače, vyberania, ukladania výrobkov na linku, zoskupovania, balenia, rezania a pod.

V každom prípade je bežcu 5. vnucovaný kyvadlový pohyb takým spôsobom, že aspoň v priebehu jeho cesty v rovnakom smere s dopravnou linkou X sleduje bežec 5 hornú časť 2a pásu 2 na dopravnej linke X rýchlosťou, ktorá je konštantná, rovná konštantnej rýchlosti Vt. ktorou sa pohybuje pás 2 a teda výrobok 4. Za týchto podmienok, t.j. keď bežec 5 sleduje hornú časť 2a pásu 2 konštantnou rýchlosťou Vt, prístroje, ktoré sú na bežc.i X, pôsobia na výrobky 4, ktoré ležia pod nimi a ktoré v priebehu súbežnej dráhy sa vzhľadom na zariadenie javia ako stacionárne, to znamená, že zložka relatívneho pohybu vo všeobecnom smere pohybu výrobkov 4 na dopravnej linke X je nulová.

V uskutočnení podľa vynálezu je bežec 5. poháňaný tam a späť rotačným motorom 6. (ako je napríklad bezkefkový elektrický motor), ktorý točí (napríklad pomocou ozubeného prevodu) hriadeľom 6a, ku ktorému je pripevnená kľuka ]_ s dĺžkou R. Jeden koniec spojovacej tyče 9. je spojený s čapom 8. kľuky 7 a opačný koniec je spojený s bežcom 5 v bode

10. ktorý je pre jednoduché znázornenie situovaný do rovnakej výšky ako hriadeľ 6a na rotačnom motore 6.

Rotáciou rotačného motora 6 (vo vzťahu k situácii na obr. 1 a obr. 2 v smere hodinových ručičiek) je možné vnútiť bežcu 5 kyvadlový pohyb pozostávajúci z aktívnej dráhy, to znamená dráhy, v ktorej bežec 5. sleduje pohyb dopravnej linky i (z ľavej strany na pravú v znázornenom vykonaní na obrázkoch) a spätnej dráhy (z pravej strany na ľavú). To sa deje bez potreby akejkoľvek zmeny zmyslu otáčania rotačného motora 6.

Výsledkom tohto usporiadania je, že rotačný motor 6 nemá problémy so zotrvačnosťou, ktoré vznikajú v uskutočneniach podľa doterajšieho stavu techniky, v ktorých je nevyhnutné zastaviť motor, ktorý poháňa bežec a okamžite potom zmeniť zmysel pohybu.

Hoci sa nasledujúca časť opisu bude týkať použitia konštrukcie, v ktorej má kľuka 7 nemennú dĺžku R (vzdialenosť medzi osou hriadeľa 6a a čapom 8 kľuky 7) , riešenie podľa vynálezu môže byť tiež výhodne použité s konštrukčne podobnými excentrickými zariadeniami, napríklad s kľukovými mechanizmami s kulisou.

Odkazy v nasledujúcom opise a nárokoch na mechanizmus s kľukou a spojovacou tyčou by mali byť preto chápané tak, že zahrňujú tiež konštrukčne ekvivalentné mechanizmy, ako sú napríklad kľukové mechanizmy s kulisou a všeobecne teda na všetky mechanizmy, v ktorých je rotačný pohyb v jednom zmysle prevádzaný na kyvadlový prenášači pohyb.

Rýchlosť, s ktorou bežec 5, sleduje dopravnú linku 1 a výrobky 4 počas svojej aktívnej dráhy (z ľavej strany na pravú na obr. 1 až obr. 3), ako bežec 5 vykonáva svoj pohyb pozdĺž horizontálnych vodiacich líšt nad dopravnou linkou 1, môže byť vyjadrená rovnicou typu:

Vo = 2%Rn.sin(t + p)cosp (I) kde

V = 2-rcRn znamená dotyčnicovú rýchlosť čapu 8 kľuky 7, t predstavuje uhol, ktorý kľuka 7 zviera s horizontálnou osou, to znamená s dráhou pohybu bežca 5. (ako bolo uvedené, predpokladá sa, že hriadeľ 6a je umiestnený v rovnakej výške ako bod 10., v ktorom je spojovacia tyč 9. spojená s bežcom 5) a β predstavuje uhoľ, ktorý s horizontálnou osou, to znamená opäť s dráhou pohybu bežca 5, zviera spojovacia tyč 9., o ktorej sa predpokladá, že má dĺžku L.

Na upresnenie sú uhly t a ladni trojuholníka, ktorého v ktorom je kľuka 7 spojená v ktorom je spojovacia tyč 9 horným vrcholom je čap 8. kľuky stavuje uhlovú rýchlosť v rad/ β tie uhly, ktoré sú pri zákspodné vrcholy sú v mieste, s hriadeľom 6a a v bode 10 . spojená s bežcom Í5 a ktorého

7. 2πη = samozrejme preds hriadeľa 6a (n = otáčky/s).

Vyšetrením rovnice (I) uvedenej vyššie je možné zistiť, že pokiaľ je rýchlosť otáčania (n) rotačného motora 6. udržovaná konštantná, nie je rýchlosť pohybu bežca 5. v skutočnosti konštantná a nedosahuje sa teda, alebo len veľmi približne, požadovaný účinok sledovania dopravnej linky i bez vzájomného pozdĺžneho posunu medzi bežcom 5. a dopravnou linkou 1.

Za účelom dosiahnutia takéhoto účinku, je nevyhnutné riadiť rotačný motor 6 takým spôsobom, že jeho rýchlosť sa kontinuálne mení, aspoň na dĺžke aktívnej dráhy bežca 5 tak, aby udržoval rýchlosť Vo pohybu bežca 5. konštantnú, to znamená, že Vo = Vt.

Takýto výsledok je v riešení podľa vynálezu dosiahnutý spojením rotačného motora 6 s elektronickým riadiacim zariadením 11 (známeho typu) ktoré, prostredníctvom uhlového detektora, ako je napríklad snímač 6b uhla spojený s rotačným motorom 6, zisťuje okamžitú uhlovú polohu (uhol t) hriadeľa 6a a tým kľuky 7.

Výhodne je s dopravnou linkou 1 spojený snímač la rýchlosti a polohy (napríklad tvorený takzvaným enkodérom), ktorý známym spôsobom umožňuje elektronickému riadiacemu zariadeniu upraviť a synchronizovať (dokonca fázovo) pohyb bežca 5. s pohybom dopravnej linky 1.

V praxi môže byť snímač 6a uhla nastavený tak, že jeho výstupný signál zodpovedá hodnote uhla τ. Elektronické riadiace zariadenie 11 môže vypočítať veľkosť uhla β (samozrejme, pretože R a L sú známe) pomocou jednoduchej operácie (v praxi pomocou riadiaceho programu zapísaného navždy).

Je teda možné pôsobiť na rýchlosť otáčania rotačného motora 6 takým spôsobom, že rýchlosť Vo pohybu bežca 5 (v smere, v ktorom bežec 5 sleduje dopravnú linku i) je udržovaná konštantná. Tento výsledok môže byť dosiahnutý riadením uhlovej rýchlosti 2πη rotačného motora 6 takým spôsobom, že 2πη = Vt/(Rsin(t + β)οο3β), kde konštantná rýchlosť Vt (rýchlosť dopravnej linky 1) je konštantná.

Teoreticky môže byť táto rovnica využitá v priebehu aktívnej dráhy pohybu bežca 5 v rovnakom smere s dopravnou linkou 1 (0° < t < 180°).

Testy vykonávané vynálezcom ukazujú, že všeobecne najvýhodnejšie je, pokiaľ sa rýchlosť bežca 5 v priebehu počiatočnej a koncovej fázy jeho sledovacej dráhy pri sledovaní dopravnej linky 1 postupne zvyšuje z 0 na požadovanú hodnotu Vo = Vt a opäť znižuje z hodnoty Vo na hodnotu 0 na konci jeho sledovacej dráhy.

Vynálezcom bolo zistené, že pre väčšinu aplikácii je všeobecne najvýhodnejšia fáza počiatočného zrýchlenia v rozsahu časti sledovacej dráhy, ktorá zodpovedá hodnotám uhla t (viď opäť obr. 1) medzi 0° a 30° a dráha spomaľovania v symetrickom rozsahu hodnôt, to znamená pre uhol t medzi 150° a 180°.

Riešenie je ilustrované vo zväčšenom detaile v grafe b v spodnej časti obr. 2, ktorý zobrazuje okamžitú rýchlosť pohybu bežca 5. ako funkciu uhla t (meraného v stupňoch) .

Ako môže byť zrejmé, zvyšuje sa rýchlosť Vo pohybu bežca 5, postupne od 0 na požadovanú hodnotu (typicky medzi 0,2 a 0,3 metrov za sekundu) podía krivky danej zákonom určeným rovnicou typu:

Vo = 2%Rnsin(x + β)οο3β (ΓΙ) kde n je konštantné.

Na aktívnej dráhe (x je medzi 30° a 150°) je rýchlosť pohybu bežca udržovaná konštantná, ako je opísané vyššie.

V koncovej fáze sledovacej dráhy (x je medzi 150 a 180°) môže byť zákon pre pohyb bežca 5 vyjadrený opäť rovnicou (II) a teda spomaľovacou krivkou.

V priebehu spätnej dráhy (t je medzi 180“ a 360°) môže pohyb bežca 5 prebiehať buď so zrýchlením a spomalením zodpovedajúcom konštantnej rýchlosti otáčania hriadeľa 6a alebo môže mať odlišné chovanie, napríklad pokiaľ je potrebné dosiahnuť zvlášť rýchly návrat bežca 5 do počiatočnej pozície sledovacej dráhy.

Horná časť obr. 2 (graf a) zobrazuje zodpovedajúcu krivku riadenia rýchlosti otáčania n (otáčky /minútu) rotačného motora 6 dosiahnutú elektronickým riadiacim zariadením

11.

Riadiaca funkcia tohto typu môže byť ľahko dosiahnutá s bezkefkovým motorom, zvlášť keď je použitá stupňová riadiaca stratégia.

Pokiaľ sa predpokladá aktívna dráha (t je medzi 30° a 150°), ktorá má byť vnútená bežcu 5 s dĺžkou radovo 0,33 m, môže sa uvažovať použitie kľuky 7 s dĺžkou R = 190 mm a spojovacej tyče 9 s dĺžkou L = 6R, to znamená 1140 mm. To platí za predpokladu, že jednotné medzery P medzi výrobkami na dopravnej linke i majú veľkosť 0,825 R a rýchlosť pohybu je radovo 0,275 metrov za sekundu.

Vyššie opísané usporiadanie umožňuje prekonanie aktívnej dráhy v časovom intervale 1,2 sekundy s časom 3 sekundy pre celý cyklus kľukového mechanizmu so spojovacou tyčou.

Testy vykonané vynálezcom ukazujú, že je možné dosiahnuť pohyb tohto typu pri použití rýchlosti otáčania rotačného motora 6, radovo 24,33 otáčok/minútu (τ je medzi 30 a 150). Počas vlastnej sledovacej fázy sa rýchlosť otáčania rotačného motora 6 podľa zákona znázorneného grafom a na obr. 2.

Najmä vzhľadom na hodnotu rýchlosti otáčania n uvedenej vyššie, sa rýchlosť otáčania zníži na 17,73 otáčok/minútu, keď t dosiahne hodnotu 45’, bude sa ďalej znižovať na 15,03 otáčok /minútu a potom na 14,18 otáčok/minútu, keď t dosiahne hodnoty 60° a 75°.

Rýchlosť rotačného motora 6. dosiahne svoju minimálnu hodnotu 14,07 otáčok/minútu keď t = 90’.

Obr. 3 sa týka uskutočnenia vynálezu, v ktorom sú prvky upevnené na bežci 5 tvorené dvoma rezacími prístrojmi 12.

(napríklad ultrazvukovými rezacími prístrojmi) pre činnosť na výrobkoch 4, ktoré sú na dopravnej linke .1. V špecifickom prípade sú výrobky 4 tvorené potravinovým produktom, ktorý je spočiatku vo forme kontinuálneho pásu a je delený radom kusov (výrobkov 4), čo je výsledok pôsobenia rezacích prístrojov 12, 13.

Rezacie prístroje 12. 13 (ktorých pracovné charakteristiky sú známe v širokom meradle a nevyžadujú teda detailný opis) sú poháňané, vzhľadom k ich vratnému pohybu, hore a dolu do ich aktívnej rezacej polohy, príslušnými motormi 14. 15 (napríklad, ako sú rotačné elektrické motory), ktoré poháňajú rezacie prístroje 12, 13 prostredníctvom príslušných kľukových mechanizmov so spojovacou tyčou, ktoré sú celkom identické s kľukovým mechanizmom so spojovacou tyčou, ktorý vytvára horizontálny kyvadlový pohyb bežca 5.

Motor 14 poháňa zodpovedajúci hriadeľ 14a. ku ktorému je pripevnená kľuka 16 s čapom 17. Horný koniec spojovacej tyče 18 je upevnený na čape 17 a jej spodný koniec je pripevnený k rezaciemu prístroju 12 v bode 19.

Presne rovnakým spôsobom motor 15 poháňa zodpovedajúci hriadeľ 15a. ku ktorému je pripevnená kľuka 20 s čapom 21. Horný koniec spojovacej tyče 22 je upevnený na čape 21 a jej spodný koniec je pripevnený k rezaciemu prístroju 13 v bode 23

Vratný pohyb (alebo presnejšie pohyb hore a dolu) pohybujúcich sa prvkov (ako sú rezacie prístroje 12, 13) môže byť teda tiež výsledkom rotácie v jednom smere (bez zmien zmyslu otáčania).

Riešenie opisované podľa obr. 3 môže byť prirodzene tiež použité s jedným rezacím prístrojom.

V takom prípade je, za účelom dosiahnutia správneho rozrezania výrobku 4, postačujúce zaistiť, aby sa rezací prístroj 12 pohyboval na spodnej časti svojej dráhy zahrňujúcej i) pohyb smerom k výrobku 4, ii) pôsobenie na výrobok 4 a iii) pohyb preč smerom hore, zatiaľ čo sa bežec 5 pohybuje na dráhe, na ktorej sleduje dopravnú linku i s konštantnou rýchlosťou Vt.

Riešenie zobrazené na obr. 3, ktoré má dva rezacie prístroje 12, 13, upevnené na bežci 5, poskytuje tu výhodu, že frekvencia činností vykonávaných každým rezacím prístrojom 12, 13 na výrobku 4 môže byť znížená (polovičná).

V skutočnosti, keď je použitý jeden rezací prístroj, vytvorí každá operácia na výrobku reznú čiaru zodpovedajúcu zadnej hrane (v smere pohybu na dopravnej linke i) výrobku a prednej hrane (opäť v smere pohybu na dopravnej linke 1) ďalšieho výrobku.

Je preto nevyhnutné, zaistiť pre každý výrobok vytvorený rezaním výrobku 4 kompletný cyklus pohybu dolu a hore.

Pri použití dvoch rezacích prístrojov 12, 13., podľa riešenia zobrazeného na obr. 3, môže byť rýchlosť každého rezacieho prístroja 12, 13 znížená na polovicu.

Každý výrobok vytvorený rozdelením kontinuálneho výrobku 4, bude v skutočnosti mať svoju prednú hranu vytvorenú prostredníctvom jedného z rezacích prístrojov 12, 13 a svoju zadnú hranu bude mať vytvorenú prostredníctvom druhého z rezacích prístrojov 12, 13.

Naviac môže vyššie opísané riešenie byť extrapolované na dokonca ešte väčšie množstvo pohyblivých prvkov postupne znižujúcich svoju rýchlosť pohybu. V praxi, náhradou za kompletný cyklus (pohyb dolu a hore v prípade jedného rezacieho prístroja) pre každý vytváraný výrobok 4, pokiaľ je použitých n prvkov (napríklad n rezacích prístrojov), postačuje zaistiť jeden cyklus pre každých n vytváraných výrobkov. V zobrazenom vykonaní n = 2.

Prirodzene, zatiaľ čo rýchlosť otáčania rotačného motora 6 je riadená spôsobom opísaným vyššie tak , že počas svojej súslednej dráhy s dopravnou linkou i sa bežec 5. pohybuje rovnakou rýchlosťou ako dopravná linka 1. (Vo = Vt) , rotujú motory 14, 15 obyčajne konštantnou rýchlosťou. Pohyb dolu a hore rezacích prístrojov 12, 13 teda neprebieha konštantnou rýchlosťou, ale s minimálnymi hodnotami rýchlosti (nulovou v bode, v ktorom sa mení smer pohybu) v koncových polohách (horný a spodný mŕtvy bod) a s maximálnymi hodnotami rýchlosti v strednej polohe pohybu dolu a hore (keď čapy 17 a 21 sú horizontálne zarovnané s hriadeľmi 14a a 15a týchto dvoch motorov 14, 15.) .

Rotačné pohyby motora 6 a motorov 14, 15 môžu byť synchronizované (nastavením ich vzájomných fáz) tak, aby sa dosahovala optimálna rezacia operácia (alebo všeobecne operácie vykonávané prvkami upevnenými na bežci 5.) .

Bežec 5 a rezacie prístroje 12. 13 môžu napríklad byť nastavené tak, že cyklicky začínajú z počiatočnej polohy zobrazenej na obr. 3.

Za týchto podmienok je rotačný motor 6 v polohe otáčania zodpovedajúcej začiatku fázy, v ktorej bežec 5. sleduje dopravnú linku i konštantnou rýchlosťou (uhol τ = 30° - vid aj grafy na obr. 2).

V tomto okamžiku je motor 15 ovládaný tak, že privádza rezací prístroj 13., ktorý je nižšie vzhľadom na smer postupu dopravnej linky 1, na začiatok rezacej fázy (kontakt s rezaným výrobkom), zatiaľ čo rezací prístroj 12, ktorý je vyššie vzhľadom na smer postupu dopravnej linky 1, je v zdvihnutej polohe, v praxi s fázou motora 14 (alebo presnejšie motorom 14 poháňaného kľukového mechanizmu) oneskorenou o 60’ vzhľadom na fázu motora 15 a motorom 15 poháňaného kľukového mechanizmu.

Rezacia fáza je ukončená, keď kľuky 16 a 20 postúpili o 180° a kľuka 7 je v uhlovej polohe zodpovedajúcej hodnote t = 150’ (koniec sledovacej dráhy s konštantnou rýchlosťou).

Za týchto podmienok je rezací prístroj 13., ktorý je nižšie vzhľadom na smer postupu dopravnej linky χ a ktorý dokončil rezaciu fázu, vyzdvihnutý od výrobku 4 o vzdialenosť zodpovedajúcu vzdialenosti oddeľujúcej rezací prístroj 12 od výrobku 4 na obr. 3. V rovnakom okamžiku rezací prístroj 12, ktorý práve dokončil rezaciu fázu, práve opustil výrobok 4 a je vo výške zodpovedajúcej výške, v ktorej je umiestnený rezací prístroj 13 na obr. 3.

Z tejto polohy dokončia tri kľukové mechanizmy, ktoré ovládajú bežec 5. a rezacie prístroje 12 a 13., svoje rotačné pohyby a vrátia sa tak do počiatočnej polohy cyklu, ktorá je zobrazená na obr. 3.

Na tento účel zostávajú kľuky 16 a 20 v 180° svojej rotačnej dráhy, zatiaľ čo kľuka 7, ktorá poháňa bežec 5, sa vráti na hodnotu t = 30’.

Ako je uvedené, motory 14 a 15 rotujú konštantnými rýchlosťami, ktoré môžu byť zvyšované alebo znižované v závislosti na riadení tak, že jednotná medzera P môže byť me16 nená. Rotačný motor 6., zase musí upraviť svoju rýchlosť podľa dopravnej linky i pre každý cyklus (na dosiahnutie Vo=Vt, ako je uvedené vyššie) a pre zachovanie synchronizácie s motormi 14 a 15 pre opätovný štart rezacej fázy s kľukami v polohách zobrazených na obr. 3.

Pokiaľ sa rýchlosť dopravnej linky 1 musí sa rotačný motor 6. a motory 14 a 15 adaptovať na novú situáciu bez ovplyvnenia jednotnej medzery P: táto operácia môže byť ľahko vykonaná prostredníctvom riadiacich motorov.

Princíp vynálezu zostáva samozrejme rovnaký, hoci sa detaily konštrukcie a foriem uskutočnenia môžu v širokom rozsahu meniť vzhľadom na opísané uskutočnenie, pričom tieto zmeny nepresiahnu rozsah predkladaného vynálezu.

Pľ 3M-ty

Claims (18)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Synchronizačné zariadenie na synchronizáciu pohybu medzi dopravnou linkou, na ktorej sa pohybujú výrobky a pohyblivým zariadením, ktoré sa môže pohybovať tam a späť pozdĺž dráhy pohybu výrobkov na dopravnej linke tak, že umožňuje presné sledovanie pohybu výrobkov na dopravnej linke, vyznačujúce sa tým, že obsahuje hnacie zariadenie (6) s pripojeným riadiacim zariadením (11) na selektívnu reguláciu rýchlosti (2πη) hnacieho zariadenia (6) a kľukový mechanizmus so spojovacou tyčou, ktorý zahrňuje kľuku (7) poháňanú hnacím zariadením (6) a spojovaciu tyč umiestnenú medzi čapom (8) kľuky (7) a pohyblivým zariadením (5) tak, že pohyb hnacieho mechanizmu (6) v jednom smere predstavuje vratný pohyb pohyblivého zariadenia (5), riadiace zariadenie (11) je citlivé na polohu buď kľuky (7) alebo pohyblivého zariadenia (5) na selektívnu reguláciu rýchlosti (2πη) hnacieho zariadenia (6) aspoň v časti sledovacej dráhy pohyblivého zariadenia (5) tak, že rýchlosť (Vo) pohybu pohyblivého zariadenia (5) je konštantná a zodpovedá rýchlosti (Vt) výrobkov (4) na dopravnej linke (1).
2. 2. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že riadiace zariadenie (11) je upravené na reguláciu rýchlosti (2πη) hnacieho zariadenia (6) podľa rovnice typu: 2itn=Vt/(Rsin(t+p)cosp) , kde 2πη je rýchlosť hnacieho zariadenia, t je uhol určujúci polohu kľuky (7) vzhľadom na čiaru pohybu pohyblivého zariadenia (5) , β je uhol určujúci sklon spojovacej tyče (9) k čiare pohybu pohyblivého zariadenia (5), Vt je rýchlosť výrobkov (4) na dopravnej linke (1) a R je konštantná dĺžka kľuky.
3. 3. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že riadiace zariadenie (11) je upravené pre pôsobenie na hnacie zariadenie (6) tak, že rýchlosť pohybu pohyblivého zariadenia (5) je konštantná len na časti dráhy, v ktorej pohyblivé zariadenie (5) sledu18 je dopravnú linku (1), takže aspoň v jednej z počiatočnej a konečnej časti sledovacej dráhy má pohyblivé zariadenie (5) nekonštantnú rýchlosť.
4. 4. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že hnacie zariadenie (6) má konštantnú rýchlosť v počiatočnej a koncovej časti sledovacej dráhy.
5. 5. Synchronizačné zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že hnacie zariadenie je tvorené rotačným motorom (6).
6. 6. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 1 alebo 5, vyznačujúce sa tým, že hnacie zariadenie je ovládané elektricky.
7. 7. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že hnacie zariadenie je tvorené bezkefkovým elektrickým motorom (6) .
8. 8. Synchronizačné zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že pohyblivé zariadenie (5) je opatrené aspoň jedným pohyblivým prvkom (12, 13) na pôsobenie na výrobky (4) v priebehu sledovacej dráhy.
9. 9. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že aspoň jeden pohyblivý prvok (12, 13) je rezací prístroj.
10. 10. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 9, v y značujúce sa tým, že rezací prístroj je ultrazvukový rezací prístroj (12, 13).
11. 11. Synchronizačné zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 8 až 10,vyznačujúce sa tým, že aspoň jeden pohyblivý prvok (12, 13) je upravený na vratný pohyb vzhľadom na dopravnú linku (1).
12. 12. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 11, vy značujúce sa tým, že aspoň jeden pohyblivý prvok (12, 13) je poháňaný príslušným kľukovým kľukovým mechanizmom so spojovacou tyčou (16, 18; 20, 22) prostredníctvom zodpovedajúceho hnacieho zariadenia (14, 15) pohybujúceho sa v jednom smere.
13. 13. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa tým, že zodpovedajúce hnacie zariadenia (14, 15) sú synchronizované s hnacím zariadením (6) tak, že vratný pohyb aspoň jedného pohyblivého prvku (12, 13) je synchronizovaný s pohybom pohyblivého zariadenia (5) na sledovanie dopravnej linky (1).
14. 14. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 13, vyznačujúce sa tým, že pohyblivý prvok je spojený s pohyblivým zariadením (5) a je upravený na vykonanie zodpovedajúceho pohybového cyklu pre každý spracovávaný výrobok (4).
15. 15. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 13, vy značujúce sa tým, že množstvo (n) pohyblivých prvkov (12, 13) je spojený s pohyblivým zariadením (5) a každý je upravený na vykonanie zodpovedajúceho cyklu kyvadlového pohybu pre každé zodpovedajúce množstvo (n) spracovávaných výrobkov (4).
16. 16. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 15, vy značujúce sa tým, že dva pohyblivé prvky (12, 13) sú spojené s pohyblivým zariadením (5) a každý je upravený na vykonanie zodpovedajúceho cyklu kyvadlového pohybu pre každé dva spracovávané výrobky (4) a pre každý kyvadlový pohyb pohyblivého zariadenia (5).
17. 17. Synchronizačné zariadenie podľa nároku 15 alebo 16, vyznačujúce sa tým, že kyvadlové pohyby pohyblivých prvkov (12, 13) sú vzájomne synchronizované, uhol fázového rozdielu medzi pohybmi určuje vzdialenosť (P) oddeľujúcu polohy, v ktorých pohyblivé prvky (12, 13) pracujú na výrobkoch (4) dopravovaných na dopravnej linke (1).
18. 18. Synchronizačné zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 8 až 10, vyznačujúce sa tým, že obsahuje snímač (la) na detekciu polohy alebo rýchlosti pohybu dopravnej linky (1) a vytvorenie zodpovedajúceho signálu, pričom riadiace zariadenie (11) je upravené ako citlivé na tento signál na synchronizáciu pohybu pohyblivého zariadenia (5) s pohybom dopravnej linky (1).