Vorrichtung zur regelmässigen Abgabe von unregelmässig einlaufenden Gegenständen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur regelmässigen Abgabe von unregelmässig einlaufenden Gegenständen, insbesondere sehr empfindlichen Gegenständen, z.B. zwecks Speisung einer Verpackungsmaschine, in welcher die einzelnen Gegenstände oder kleine Gruppen derselben verpackt werden sollen. Damit eine solche Verpackungsmaschine einwandfrei arbeitet, ist es in der Regel notwendig, derselben das Verpackungsgut in regelmässigen, ihrem Arbeitstakt entsprechenden Intervallen zu liefern.
Bei bekannten Abgaberegelungsvorrichtungen werden die einlaufenden Gegenstände an einem ortsfesten, als Anschlag wirkenden Teil, z.B. am Boden eines Schachtes, gestaut, worauf jeweils der zunächst am Anschlag befindliche Gegenstand mittels eines taktmässig hin- und herbewegten Schiebers aus der Staukolonne entnommen und einem Förderband oder dergleichen zugeführt wird. Durch den bei wachsender Staukolonne stark zunehmenden Staudruck und durch den Schieberdruck, bzw. die Reibung zwischen dem schieberbetätigten Gegenstand und dem folgenden Gegenstand können empfindliche Gegenstände so stark beschädigt werden, dass man bisher gezwungen ist, sie von Hand in die Verpackungsmaschine zu legen, oder sie von Hand zu verpacken. Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil der bekannten Abgaberegelungsvorrichtungen zu vermeiden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Abgaberegelungsvorrichtung, und
Fig. 2 ein Schnitt gemäss Linie II-II von Fig. 1 in grösserem Massstabe.
Die dargestellte Vorrichtung ist dazu bestimmt, Gegenstände 1, z.B. empfindliches Gebäck, Süsswaren oder dergleichen, die von einem endlosen Band 2 in unregelmässigen Zeit- und Längenintervallen zugeführt werden, in regelmässigen Intervallen auf eine Gleitbahn 3 zu bringen, auf welcher diese Gegenstände einer Verpakkungsmaschine zugeführt werden. Es handelt sich also darum, die Gegenstände im Arbeitstakt dieser Verpakkungsmaschine weiterzubefördern. Vom Zuführungsband 2 gelangen die Gegenstände 1 über eine kurze ortsfeste Brücke 4 auf ein endloses Band 5, dessen Geschwindigkeit v erheblich grösser ist, als die Geschwindigkeit v2 des Zuführungsbandes 2.
Infolgedessen wird der Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Gegenständen 1 auf diesem, nachfolgend als < (Regelband bezeichneten Band, erheblich grösser als auf dem Zuführungsband 2, wo die Gegenstände 1 sich sogar berühren können.
über dem Regulierband 5 ist ein endloses Zugorgan 6 angeordnet, das in regelmässigen Abständen mit Anschlagvorrichtungen 7 bestückt ist. Das untere Trum 6' des Zugorgans 6 ist parallel zum Fördertrum 5' des Regelbandes 5 und bewegt sich in gleicher Richtung wie dasselbe, aber mit einer kleineren Geschwindigkeit v6, d.h. also dass w < v ist. Jede Anschlagvorrichtung 7 weist einen Anschlagarm 8 auf, der zwischen zwei Lagen verschwenkbar ist. In der ersten Lage, der Wirklage, steht der Arm 8 senkrecht zum Zugorgan 6, so dass ein auf dem Fördertrum 5' befindlicher Gegenstand an demselben anschlagen kann, z.B. der Gegenstand la am Arm 8a, und dass ein auf der Ausgangsbahn 3 befindlicher Gegenstand von demselben mitgenommen werden kann, z.B. der Gegenstand lb vom Arm 8b.
In der zweiten Lage, der Nichtwirklage, ist der Arm 8 schräg zum Zugorgan 6 geneigt, so dass er sich ganz ausserhalb der Bewegungsbahn der Gegenstände 1 befindet.
Längs des Fördertrums 5' sind in regelmässigen Abständen ortsfeste photoelektrische Tastvorrichtungen 9 vorgesehen, welche, wenn sie auf später näher erläuterte Weise wirksam gemacht werden, auf die Vorbeibewegung eines Gegenstandes 1 ansprechen. Ferner sind längs des Fördertrums 5' in regelmässigen Abständen ortsfeste Magnetschalter 10 angeordnet, die jeweils auf die Vorbeibewegung einer Anschlagvorrichtung 7 ansprechen. Schliesslich sind im Bewegungsbereich der Anschlagvorrichtungen 7 auch noch ortsfeste Elektromagnete 11 vorgesehen, die zur Umstellung der Anschlagarme 8 aus der Nichtwirklage in die Wirklage dienen.
Die gegenseitigen Abstände der Tastvorrichtungen 9, bzw. der Magnetschalter 10, bzw. der Magnete 11 sind gleich den gegenseitigen Abständen der Anschlagvorrichtungen 7. In der Nähe der ausgangsseitigen Umkehrstelle des endlosen Zugorgans 6, das als Taktorgan bezeichnet wird, befindet sich ein Anschlagnocken 12, der zur Umstellung der Anschlagarme 8 aus der Wirklage in die Nichtwirklage dient. Unter der Ausgangsbahn 3 befindet sich eine endlose Kette 13, die mit Mitnehmern 14 bestückt ist, welche durch einen Schlitz der Bahn 3 hindurch, oder von einer Seite her, die Gegenstände 1 erfassen und auf derselben weiterbefördern.
Gemäss Fig. 2 umfasst die photoelektrische Tastvorrichtung 9 eine elektrische Lampe 9' und eine Photozelle 9", die eine Lichtschranke 9"' quer über dem Fördertrum 5' erzeugen, das auf einer ortsfesten Stützbahn 15 gleitet, welche örtliche Höhenschwankungen des Fördertrums 5' verhindert. Zwei seitliche Führungen 16 für die Gegenstände 1 weisen bei jeder Tastvorrichtung 9 eine kleine Lücke auf, um die Ausbildung der Lichtschranke 9"' zu ermöglichen. Der Magnetschalter 10 ist ein Näherungsschalter, dessen Kontakte durch die Annäherung eines Magneten 17 geschlossen werden, der zur Anschlagvorrichtung 7 gehört.
Das endlose Taktorgan 6 wird von zwei parallelen Ketten 18 gebildet, die über je zwei Kettenräder 19 geführt sind, wobei in Fig. 2 die Lagerung 20 und eine Antriebswelle 21 für zwei dieser Kettenräder 19 gezeigt ist, unter Weglassung des oberen Trums der beiden Ket- ten 18.
Die Anschlagvorrichtung 7 weist einen quer zu den Ketten 18 verlaufenden Vierkantstab 22 auf, an dem zwei Winkelstücke 23 befestigt sind, deren Länge etwa derjenigen eines Kettengliedes 24a bzw. 24b entspricht.
Die Ketten 18 weisen gemeinsame Gelenkachsen 25 auf und jedes Winkelstück 23 ist an zwei aufeinanderfolgenden Gelenkachsen 25 aufgehängt, so dass der Stab 25 sich nicht in bezug auf die Kettenglieder 24a verschwenken kann. Selbstverständlich könnte der Stab 25 auch auf andere Weise undrehbar mit zwei gegenüberliegenden Kettengliedern verbunden werden. Auf einem aus dem Bereich der Ketten 18 seitlich vorragenden Teil des Stabes 22 ist ein Kupplungsstück 26 bis zu einem Bund 27 axial verschiebbar. Ein Gegenkupplungsstück 28 ist mit einem Federgehäuse 29 fest verbunden, das auf einem zylindrischen Fortsatz 30 des Stabes 22 schwenkbar angebracht ist.
Die Stücke 26 und 28 sind an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten mit nicht gezeichneten Verzahnungen versehen, die in der Kupplungslage inein andergreifen, in der Entkupplungslage dagegen ein Verschwenken des Federgehäuses 29 auf dem Fortsatz 30 gestatten. Am Federgehäuse 29 bzw. am Gegenkupplungsstück 28 sind der Anschlagarm 8, ein zweiter, den Magneten 17 tragender Arm 31 und ein dritter Arm 32 befestigt, der eine Anschlagrolle 33 trägt, die mit dem Anschlagnocken 12 (s. Fig. 1) zusammenarbeitet. Eine im Federgehäuse 29 untergebrachte, nicht dargestellte Spiralfeder dreht bei gelöster Kupplung 26, 28 dieses Gehäuse 29 bis zu einem nicht dargestellten, mit dem Fortsatz 30 verbundenen Anschlag, so dass der Anschlagarm 8 in seine Wirklage kommt.
Um die Kupplung 26, 28 zu lösen, ist am Kupplungsstück 26 eine Anschlagrolle 34 vorgesehen, welche, wenn sie auf ein Anschlagplättchen 35 aufläuft, das Stück 36 bis zum Bund 27, also in die dargestellte Entkupplungslage verschiebt. Das Anschlagplättchen 35 ist an einem Ende eines zweiarmigen Hebels 36 befestigt, an dessen anderem Ende ein Stab 37 angelenkt ist. Der Stab 37 ist mit etwas Spiel in einer zentralen Bohrung 38 des ortsfesten Elektromagneten 11 geführt und mit einem Anker 39 versehen, der vom erregten Elektromagneten 11 in der dargestellten Lage festgehalten wird.
Wenn der Elektromagnet 11 nicht erregt ist, wird der Hebel 36 durch eine Zugfeder 40 im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt, wobei der Anker 39 vom Elektromagneten 11 weggerissen wird, und das Plättchen 35 aus der Bewegungsbahn der Anschlagrolle 34 kommt. Der Hebel 36 ist bei 41 in einem Gestell 42 gelagert, das auch den Elektromagneten 11 trägt und mittels Schrauben 43 an einem Arrn 44 befestigt ist, der an einen gestellfesten, aber in Längsrichtung in einem gewissen Bereich einstellbaren Längsträger 45 angebracht ist. Der Längsträger 45 trägt alle, je aus den Teilen 11 und 35-42 gebildeten, zur Steuerung der Kupplungen 26, 28 dienenden, als Ganzes mit 46 bezeichneten Steuervorrichtungen.
Jede Lampe 9' ist mit dem in der Bewegungsrichtung auf ihn folgenden Näherungsschalter 10 in Serie geschaltet, so dass sie erregt wird, wenn letzterer durch den Magneten 17 einer sich nähernden Anschlagvorrichtung 7 geschlossen wird. In Fig. 1 ist angenommen, dass die Lampe der Tastvorrichtung 9c gerade durch die Annäherung des Magneten der Anschlagvorrichtung 7c an den Schalter 10d geschlossen worden ist. Der Stromkreis jeder Photozelle 9" ist mit demjenigen des vorangehenden Elektromagneten 11 derart verbunden, dass letzterer nur dann erregt wird, wenn die Photozelle 9" zuerst durch das von der Lampe 9' ausgehende Licht erregt und dann die so gebildete Lichtschranke 9"' durch den Durchgang eines Gegenstandes 1 unterbrochen wird.
Der Elektromagnet 1 1d wird demnach erregt, sobald der Gegenstand lc die Lichtschranke der Tastvorrichtung 9c durchbricht. Bei Erregung des Elektromagneten 1 ld wird der Anker 39 der betreffenden Steuervorrichtung 46 angezogen und deren Hebel 36 gegen die Kraft der Zugfeder 40 verschwenkt, so dass das Anschlagplättchen 35 in die Bahn der Anschlagrolle 34 der Anschlagvorrichtung 7d kommt. Dadurch wird die I(upp- lung 26, 28 gelöst und der Anschlagarm 8a in die Wirklage gebracht.
Die Längsschiene 45 ist unter Berücksichtigung der Länge der Gegenstände 1 in ihrer Längsrichtung so eingestellt, dass der Anschlagarm 8d sehr bald nachdem der Gegenstand lc ganz unter ihm durchgegangen ist, aber mit einer genügenden Sicherheitsmarge, um eine Berührung desselben zu vermeiden, in die Wirkstellung kommt. Der anfänglich auf dem Fördertrum 5' des Regelbandes 5 zwischen den Gegenständen 1 vorhandene Abstand a ist zwar unregelmässig gross, aber wegen v > - mit Sicherheit so gross, dass sich der folgende Gegenstand 1d hinter dem Anschlagarm 8d befindet, also keinesfalls zwischen die Anschlagarme 8c und 8d zu liegen kommt.
Da die Geschwindigkeit v6 des Taktorgans 6 kleiner ist als die Geschwindigkeit v2 des Regelbandes 5 läuft nun der Gegenstand lc am Anschlagarm 8c auf, genau so wie die vorangegangenen Gegenstände, z.B. la, vorher an den entsprechenden Anschlagannen, z.B. a, aufgelaufen sind. Es ist ersichtlich, dass diese an den Anschlagarmen 8 angelaufenen Gegenstände voneinander stets den gleichen Abstand b haben. Beim Übergang eines Gegenstandes le vom Fördertrum 5' auf die Abgabebahn 3 verlangsamt sich dessen Geschwindigkeit so, dass er vom folgenden Anschlagarm 8e eingeholt und von letzterem weiter geschoben wird, wie der vorangegangene Gegenstand 1b vom Anschlagarm 8b.
Schliesslich werden die an den Armen 8 mit der Geschwindigkeit v6 und im gegenseitigen Abstand b auf der Bahn 3 weitergeförderten Gegenstände 1 von den Mitnehmern 14 der endlosen Kette 13 erfasst, welche sie mit einer Geschwindigkeit v1s > und infolgedessen mit einem Abstand c > b weiter fördern. Wenn die Anschlagvorrichtung 7 jeweils in die Lage der vordersten Anschlagvorrichtung 7f gelangt, läuft deren Anschlagrolle 33 auf dem Anschlagnocken 12 auf, wodurch das Federgehäuse 29 unter Spannung der Spiralfeder wieder in die Ausgangslage gedreht wird, also der Anschlagarm f in die Nichtwirklage kommt.
Die Verzahnungen der Kupplung 26, 28 gestatten eine Verdrehung des Gegenkupplungsstückes 28 in dieser Richtung, wobei das Kupplungsstück 26 gegen die Kraft einer nicht gezeichneten Feder auf den Bund 27 hin verschoben wird und dann wieder in die Kupplungslage zurückkehrt. Der Anschlagnocken 12 kann natürlich auch an irgend einer beliebigen, im Bereich des oberen Trums des endlosen Zugorgans 6 angeordnet sein.
Der Erregerstromkreis der Tastvorrichtung 9c wird auf nicht näher dargestellte, aber z.B. mittels Relais leicht realisierbare Weise wieder unterbrochen, wenn der Magnet 17 sich vom Näherungsschalter l0d wegbewegt und den folgenden Schalter lOg schliesst, um die folgende Tastvorrichtung 9g wirksam zu machen, und entsprechendes gilt auch für die Erregung der anderen Tastvorrichtungen. Dies bedeutet, dass immer nur eine, nämlich die letzte Tastvorrichtung 9 wirksam ist, an welcher der zuletzt in Wirkstellung gebrachte Anschlagarm 8 vorbeigekomrnen ist. Dies ist sehr wichtig, nämlich für den Fall, dass einmal ein ungewöhnlich grosser Abstand a zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gegenständen 1 vorhanden ist, z.B. auf den Gegenstand la nicht der Gegenstand 1c sondern der Gegenstand ld folgt.
In diesem Falle befindet sich der Gegenstand la, z.B. schon etwa an der Stelle des Gegenstandes lh und ist die Tastvorrichtung 9h wirksam, wenn der Gegenstand ld der sich dem durch den Arm 8a gebremsten Gegenstand la immer weiter genähert hat, schliesslich an dieser Tastvorrichtung 9h vorbeikommt u. dadurch den Anschlagarm 8 der folgenden Anschlagvorrichtung in Wirkstellung bringt. Selbstverständlich kann die beschriebene Vorrichtung nicht ohne weiteres bei beliebig verschieden grossen Abständen a arbeiten. Wenn die Geschwindigkeiten v5 und v6 der Zahl der durchschnittlich pro Zeiteinheit ankommenden Gegenstände richtig angepasst ist, so werden in der Regel die längs des mittleren Bereiches des Regulierbandes 5 angeordneten Tastvorn.chtungen 9 wirksam werden, natürlich jeweils immer nur eine.
Nimmt die durchschnittliche Zahl der Gegenstände zu, bzw. ab, so werden jeweils weiter eingangsseitig, bzw. weiter ausgangsseitig angeordnete Tastvorrichtungen 9 wirksam.
Im ersten Falle wird man die Geschwindigkeiten v,, Vl; und v13 vergrössern, im zweiten Fall verringern, wobei aber stets v5 > v6 sein muss. Diese Geschwindigkeiten werden vorzugsweise automatisch reguliert, nach Massgabe der Verschiebung der jeweils wirksamen Tastvor richtung 9 in Richtung auf den Eingang bzw. auf den Ausgang.
Zu Beginn der Arbeit der Abgaberegelungsvorrich tung muss man, z.B. von Hand, dafür sorgen, dass vor dem ersten einlaufenden Gegenstand 1 ein in Wirkstellung befindlicher Anschlagarm 8 vorhanden ist, damit der Magnet 11 der betreffenden Anschlagvorrichtung 7 ebenfalls in Wirkstellung ist, um einen Annäherungs schalter 10 betätigen zu können.
Mit der beschriebenen Vorrichtung kann man auch
Gruppen von z.B. zwei oder drei aneinanderliegenden
Gegenständen bilden, wenn man durch entsprechende Auslegung der elektrischen Schaltung dafür sorgt, dass jeder Tastvorrichtung 9 erst dann mit dem Erregerkreis des vorangehenden Elektromagneten 11 und der vorangehenden Tastvorrichtung 9 auf die beschriebene Weise zusammenarbeitet, wenn die Lichtschranke 9"' durch zwei bzw. drei Gegenstände zwei- bzw. dreimal unterbrochen worden ist. In diesem Falle stauen sich an jedem Anschlagarm 8 zwei, bzw. drei Gegenstände; der Staudruck ist aber auch in diesem Falle äusserst gering, verglichen mit dem bei bisher üblichen Abgaberegelungsvorrichtungen auftretenden Staudruck.
Die Gruppierung kann auch im Bereich des Abgabeförderers 13 erfolgen. Dazu genügt es, die Teilung der Mitnehmer 14 am Förderer 13 entsprechend der verlangten Stückzahl pro Gruppe zu vervielfachen.
Anstelle der Lichtschranken 9', 9", beziehungsweise der magnetischen Annäherungsschalter 10, können natürlich auch andere auf Informationen ansprechende Tastvorrichtungen an sich bekannter Art wie Ultraschallschranken, Druckluftschranken und dergleichen vorgesehen werden.