CH616899A5 - - Google Patents

Description

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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 (s) zwischen aufeinanderfolgenden Gegenständen (4) Lücken (c) von im Verlaufe der Zeit abwechselnd zunehmender und abnehmender Grösse zu erzeugen, wobei mindestens ein auf die Lücken-grösse ansprechender Taster (52, 53; 57) vorgesehen ist, welcher jeweils bei Erreichung einer maximalen Lückengrösse (a, d • ctg a) die genannten Mittel so steuert, dass dieselben dem ausgangsseitigen Teil (3) der Staustrecke während eines Zeitintervalles (t) 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 (1,2, 3) vorgesehen sind; dass das erste Band (1) sich mit einer konstanten Geschwindigkeit (v,) fortbewegt; dass das zweite Band (2) sich unter der Steuerung des oder der Taster (52, 53; 57) abwechselnd mit einer kleineren oder einer grösseren Geschwindigkeit (v2, va,,) fortbewegt, die aber beide kleiner sind als die Geschwindigkeit (vt) des ersten Bandes; und dass das dritte Band (3) sich abwechselnd mit einer grösseren oder einer kleineren Geschwindigkeit (v3, va") fortbewegt, die der jeweiligen Geschwindigkeit des zweiten Bandes proportional, aber grösser als dieselbe ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei über dem dritten Band (3) angeordnete Lichttaster (52, 53) vorgesehen sind, welche auf diesem den Strahlengang reflektierenden Band (3) zwei Lichtschranken (54, 55) erzeugen; dass, wenn beide Lichtschranken nicht durch mindestens einen Gegenstand (4) unterbrochen sind, die beiden Ausgangssignale der Lichttaster eine «Und»-Schal-tung (51) zur Abgabe eines Erregungssignals an einen Impulsgeber (50) veranlassen; dass der Impuls über einen Verstärker (49) eine im Antriebsgetriebe des zweiten Bandes (2) angeordnete Umschaltkupplung (15) für die Zeitdauer (t) des Impulses in eine Lage bringt, welche die grössere Geschwindigkeit (v„„) des zweiten Bandes erzeugt, während bei Aufhören desTmpulses die Umschaltkupplung in eine Lage zurückkehrt, welche die kleinere Geschwindigkeit (v2!) derselben erzeugt.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 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 (a) ein-schliesst, 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 (v2) angetrieben wird.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungskoeffizient (|A 2) des zweiten Bandes (2) grösser ist als die Reibungskoeffizienten (n1? HÄ) des ersten und dritten Bandes (1, 3).

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

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. Je höher die Leistung der Empfangsvorrichtung ist, um so länger muss die derselben vorgeschaltete Staustrecke sein. Mit der Staustrecke wächst aber auch der in derselben auftretende Staudruck, der Beschädigungen der Gegenstände oder gar ein Verklemmen derselben an irgendeiner 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 aufeinanderfolgenden Gegenständen Lük-ken von im Verlaufe der Zeit abwechselnd zunehmender und abnehmender Grösse zu erzeugen, wobei mindestens ein auf die Lückengrösse ansprechender Taster vorgesehen ist, welcher jeweils bei Erreichung einer maximalen Lückengrösse die genannten Mittel 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-Verminderungsein-richtung;

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 8 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 Motors 13 treibt die Empfangsvorrichtung 6 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 Übersetzungsverhältnisse 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 30 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 eingrei5

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fen, 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.

Auf der Nabe 38 des Kettenrades 39 ist ein zweiter Zahnkranz 42 vorgesehen, mit dem eine Sperrklinke 43 zusammenarbeitet, die auf einem Zapfen 44 schwenkbar ist, weicher 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, so dass letztere nicht sperrt und das Kettenrad 39 sich mit der Drehzahl T' dreht. Wird dagegen die Kupplungsscheibe 33 nicht festgehalten (wie 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 «Und»-Schaltung 51 gesteuert wird. Die «Und»-Schal-tung 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 jij 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 T' oder T" dreht. Sowohl v2, als auch v2„ sind aber erheblich kleiner als vx; da ferner der Reibungskoeffizient (x2 des Bandes 2 wesentlich grösser ist als [i, stauen sich die Gegenstände 41 am Ende des Bandes 1 gegen die auf dem Band 2 haftenden Gegenstände 42. Vom Band 2 kommen die Gegenstände 4 auf das Band 3, dessen Geschwindigkeit v3, bzw. v„, wegen der Übersetzung von Welle 11 auf Welle 16 proportional grösser ist als v2, bzw. v2„ . Der Reibungskoeffizient |x3 des Bandes 3 ist klein. Beim Übergang entstehen somit Lücken c zwischen den Gegenständen 4, die sich dann wieder stauen. Wenn das Band 2 die kleinere Geschwindigkeit v2, hat, so liefert es dem Band 3 etwas weniger Gegenstände 4 als die Empfangsvorrichtung 6 aufnimmt, so dass die Lücken c, deren Grösse und Lage sich beim Auflaufen jedes weiteren Gegenstandes 43 natürlich ändern, sukzessive grösser werden. In der dargestellten Lage des Gegenstandes 43 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 grösser 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 letzterer den Elektromagneten 32 erregt. Die 5 Umschaltkupplung 15 arbeitet nun während eines kurzen Zeitintervalls t mit der grösseren Drehzahl T", bzw. das Band 2 mit der grösseren Geschwindigkeit v2„. In diesem Zeitintervall t gelangen soviele Gegenstände 4 auf das Band 3, dass die Lücken c wieder kleiner werden, worauf sich das Arbeits-io spiel wiederholt.

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 Geis fahr 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 20 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 6 zu gewährleisten, wobei diese 25 Länge mit der Leistung der Maschine zunimmt.

Einem konkreten Fall für eine Leistung von 600 Gegenständen/Minute entsprechen folgende Daten:

Geschwindigkeit des Bandes 1 30 Geschwindigkeiten des Bandes 2

Geschwindigkeiten des Bandes 3

vt = 48 m/Minute v2, = 23,7 » / v2„ = 26,7 »

35

40

Lichtschrankenabstand

Gegenstandslänge

Grössenordnung der Reibungskoeffizienten v3„

a

1*3

32,7 » 37 »

20 mm

42 ± 2 mm

0,1 0,2 01

Impulsdauer t = 0,4 sec.

45 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. Um dies zu gewährleisten, wird man in den meisten Fällen noch eine Steuerung 50 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 55 dem Band 3 unter einem spitzen Winkel a 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 6o dass das Band 2 für das Zeitintervall auf die grössere Geschwindigkeit v2„ umgeschaltet wird. In diesem Fall gibt c = d • ctg a, wobei «d» die Gegenstandsbreite ist. Wenn c nur etwas kleiner ist als d • ctg a, so wird die Lichtschranke 56 durch eine der beiden diagonal einander gegenüberstehen-65 den Ecken der Gegenstände 4 unterbrochen, so dass das Band 2 mit der Geschwindigkeit v2, 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

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kann, sogar grösser 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 5 Horizontalen geneigt sind, und die Höhe der Gegenstände 4 eine gewisse Schattenwirkung hat.

In der Praxis wird man den Abstand «a» der Lichtschranken 54 und 55, bzw. den Winkel a der Lichtschranke 56 immer einstellbar machen, um die Einrichtung den verschiede-lo nen Grössen u. 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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2 Blätter Zeichnungen