-
Vorrichtung zum Zuführen von Füllgutstücken zu einer kontinuierlich
laufenden Fördervorrichtung einer Verpackungsmaschine Bei kontinuierlich umlaufenden
Verpackungsmaschinen, die über besondere Zuführvorrichtungen mit stückigem Gut gespeist
werden, ist mit Rücksicht auf einen störungsfreien Arbeitsablauf von entscheiden
der Bedeutung, daß die zu verpackenden Gutstücke in stets gleichmäßigen Abständen
und mit einer solchen Geschwindigkeit in die Verpackungsmaschine gelangen, daß der
Übergabevorgang reibungslos vor sich geht. Das heißt, die Gutstücke müssen auf die
Teilung und Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine gebracht werden.
-
In vielen Fällen ist nun einerseits eine unmittelbare mechanische
Kopplung des Antriebs für die Zuführvorrichtung mit dem Antrieb für die Verpakkungsmaschine
nicht zu verwirklichen, und zum andern kommen die Gutstücke meist auch nicht teilungsgerecht
an. Das bedeutet aber, daß Verpakkungsmaschine und Zuführvorrichtung sowohl mit
unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufen als auch hinsichtlich des Abstandes der
zugeführten Gutstücke und dem Teilungsabstand der Füllgutaufnahmebecher nicht übereinstimmen.
Diese Umstände wirken sich sehr nachteilig auf die Übergabe der Füllgutstücke in
die Verpackungsmaschine aus und schließen eine einwandfreie Funktionsweise aus.
-
Bekannt ist schon eine Vorrichtung zum Zuführen von Dosen zu einer
kontinuierlich laufenden Fördervorrichtung einer Verpackungsmaschine, die aus einem
Transportband für die Dosen und einem diesem zugeordneten, zwischen die Dosen eingreifenden.
mit Mitnehmern versehenen Umlaufförderer besteht, der bei einer Laufgeschwindigkeit,
die von der des Transportbandes verschieden ist, über eine hinreichende Länge mit
diesem eine gemeinsame Transportstrecke bildet, so daß die Dosen erfaßt und der
kontinuierlich laufenden Fördervorrichtung taktgerecht und geschwindigkeitsgleich
zugeführt werden.
-
Bei dieser Vorrichtung ist Voraussetzung, daß die vor der Eingriffsstelle
der Mitnehmer des Umlaufförderers befindlichen Dose eine zwischenraumfreie Reihe
bilden, sich also gegenseitig berühren. Eine solche Vorrichtung ist daher nicht
anwendbar, wenn einer Verpackungsmaschine weiche Füllgutstücke wie Beutel, Tuben,
Margarinewürfel usw. zuzuführen sind, da sich diese sowohl beim Auflaufen aufeinander
als auch unter der Einwirkung der meist im Bereich einer Kante angreifenden Mitnehmer
deformieren, so daß sie sich nicht mehr oder nur unter Schwierigkeiten einkartonieren
lassen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Übergeben
von auf einer kontinuierlich laufenden Zuführung im Abstand voneinan-
der ankommenden
Füllgutstücken an eine Verpakkungsmaschine zu schaffen, die weitgehende Unabhängigkeit
bezüglich des Drehzahlunterschieds zwischen Zuführung und Verpackungsmaschine sowie
hinsichtlich der Abstände der nacheinander ankommenden Füllgutstücke gewährleistet.
-
Dieses Ziel ist dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß beim Zuführen
von im Abstand geförderten Gegenständen der Umlaufförderer oberhalb des Transportbandes
angebracht ist und zur Ausrichtung der Mitnehmer auf die zwischen den Füllgutstücken
vorhandenen Lücken, den Mitnehmern eine sie zunächst außerhalb des Bereichs der
Füllgutstücke führende Laufbahn zugeordnet ist, die wenigstens einen aus der Laufbahn
entfernbaren Abschnitt aufweist, dessen Bewegung mittels mindestens eines die Lage
der Füllgutstücke auf dem Transportband abtastenden Gebers steuerbar ist.
-
Die Erfindung wird im nachstehenden an Hand der Zeichnung, in der
einige Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht sind, noch näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine teilweise perspektivische Darstellung einer Vorrichtung nach
der Erfindung, Fig. 2 eine Teilansicht des Umlaufförderers und des Zuführbandes
nach Ansprechen des Stellmagneten, Fig. 3 bis 6 den Teil einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung, die mit einer Speichertrommel arbeitet, die in Seitenansicht (Fig.3)
und Draufsicht (F i g. 4) dargestellt ist.
-
In F i g. 1 ist mit 1 eine teilweise dargestellte Kartoniermaschine
bezeichnet, die zweiteilige Füllgutbecher 2 enthält, die jeweils den Teilungsabstand
s
voneinander aufweisen. Die Füllgutbecher sind an einer kontinuierlich
umlaufenden Kette 3 befestigt.
-
Der Umlaufförderer in Gestalt einer mit Mitnehmern 4 versehenen Kette
5 ist antriebsmäßig mit der Kartoniermaschine gekoppelt und läuft synchron mit dieser
um. Der gegenseitige Abstand der Mitnehmer 4 entspricht dem Teilungsabstand s der
Füllgutbecher 2.
-
Das Zuführband 6 kann für sich angetrieben sein, gegebenenfalls aber
auch von der Kartoniermaschine aus oder vom Umlaufförderer, wobei ein bestimmtes
Übersetzungsverhältnis einstellbar ist. Mitunter kann auch ein Regelgetriebe zur
Drehzahlregulierung zweckmäßig sein.
-
Mit 8, 9 ist eine aus einem Lichtsender und -empfänger bestehende
Lichtschranke bezeichnet, der ein Fotoverstärker 10 nachgeschaltet ist, der auf
ein Relais 7, 11 arbeitet, das den Stromkreis des Stellmagneten 1L2 steuert, wie
es auch durch den Tastkontakt 13 geschieht. Die Lichtschranke kann in Transportrichtung
des Füllguts verschiebbar angeordnet sein, z. B. kann sie die gestrichelt angedeutete
Lage einnehmen, ferner ist häufig auch die Verwendung einer weiteren Lichtschranke
8', 9' zweckmäßig.
-
Die vorbeschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die in zeitlichen
Abständen selbsttätig oder manuell auf das Zuführband gegebenen Pakete 14 passieren
jeweils die Lichtschranke 8, 9. Dadurch wird der Lichtstrahl eine Zeitlang unterbrochen,
und es entsteht ein Spannungsimpuls, der, gegebenenfalls nach vorheriger Umformung,
verstärkt wird und das Ansprechen des Relais ankers 7 bewirkt, wodurch der Kontakt
26 schließt.
-
Wird, wie es in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist, gerade zu diesem
Zeitpunkt der Tastkontakt 13 beispielsweise vom Träger eines Mitnehmerstiftes 4
geschlossen, dann befindet sich bei geeigneter Wahl der Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen Umlaufförderer 5 und Zuführband 6 und entsprechender räumlicher Anordnung
der Lichtschranke ein Mitnehmer 4' bereits auf dem Schienenstück 15, bevor ein ankommendes
Paket 14 die Stirnseite dieses Schienenstücks erreicht hat. Da das Relais 7, 11
angezogen hat und der Tastkontakt infolge einer bestimmten Länge noch geschlossen
ist, fließt Strom durch die Wicklung des Stellmagneten 12, so daß das mit dem Anker
12' vereinigte Schienenstück quer zur Transportrichtung weggezogen wird (vgl. Fig.
2) und so den Weg für den Mitnehmer 4' freigibt, der begrenzt nach unten fällt und
in den Zwischenraum zwischen den zwei Paketen 14 und 14' gelangt.
-
Bei der in Fig.2 festgehaltenen Phase hat der Mitnehmer 4' den Tastkontakt
13 gerade verlassen, und das Paket 14' hat den Abschnitt 15 bereits passiert.
-
Auf dem Weg zur Kartoniermaschine holt der schneller laufende Mitnehmer
4' das Paket oder den Beutel 14' ein, schiebt diesen vorwärts und schließlich mit
der erforderlichen Geschwindigkeit (¼£) in den gerade vorhandenen Füllgutbecher
der Kartoniermaschine ein, deren Umlaufgeschwindigkeit V= Vlg ist Die Geschwindigkeitsdifferenz
A V zwischen Zuführband und Umlaufförderer oder bei einem gegebenen, unveränderbaren
Geschwindigkeitsverhältnis die Länge des Schienenstücks g6 sind so zu wählen, daß
im ungünstigsten Fall, nämlich wenn ein
Paket 14 gerade zu dem Zeitpunkt die Lichtschranke
passiert, zu dem ein Mitnehmer den Tastkontakt verläßt, d. h. wenn sich ein Beutel
gerade unter dem Schienenstück 15 befindet, wenn ein Mitnehmer in dessen Bereich
gelangt, der betreffende Mitnehmer auf dem Schienenstück 15 verbleibt und sicher
in eine Lücke zwischen zwei Packungen trifft, wenn er nach Verlassen des Schienenstückes
16 nach unten fällt. Die beweglich geführten Mitnehmer gleiten nach Umlenkung der
Kette infolge ihrer Schwerkraft in die Ausgangslage zurück.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig.3 bis 6 wird mit einem
Speicher in Form einer Trommel 17 gearbeitet, und die Eingriffsstrecke 1, während
der die Mitnehmer nach unten fallen können, ist in acht Abschnitte 18 unterteilt.
-
Die Speichertrommel 17 enthält auf einem Kreis angeordnete, axial
verschiebbare Stifte 19, denen acht in gleichem Abstand voneinander angebrachte
Tastkontakte 20 zugeordnet sind. Die Speichertrommel wird vom Zuführband 6 angetrieben.
Der Umlauf der Speichertrommel ist dabei so gewählt, daß sie der Länge der Eingriffsstrecke
entspricht (Übersetzungsverhältnis 1:1). Es hängt lediglich vom Übersetzungsverhältnis
ab, wie groß der Umfang der Speichertrommel zu bemessen ist. Er kann beispielsweise
ein Vielfaches der Länge der Eingriffs strecke betragen bzw. entsprechend geringer
sein.
-
Entsprechend der Zahl der Abschnitte 18 sind Nockenkontakte 2B vorgesehen,
die in einem Schaltwerk zusammengefaßt sein können, das von der Kartoniermaschine
angetrieben wird. Zur Auslösung der Abschnitte 18 und damit der Mitnehmer 4 dienen
Rückstellmagnete 22, von denen ebenfalls acht vorhanden sind.
-
Die Funktionsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Wird die LichtschrankeS,
9 beim Passieren eines Paketes oder eines Beutels unterbrochen, dann entsteht ein
Spannungsimpuls, der über den Verstärker 23 das Ansprechen des Stellmagneten 24
bewirkt.
-
Dadurch werden die Speicherstifte 19, die sich gerade gegenüber dem
Magneten 24 befinden, axial verschoben.
-
Im Laufe der weiteren Drehung der Speichertrommel gelangen die verschobenen
Stifte zum ersten Tastkontakt 20. Sofern der diesem Tastkontakt zugeordnete Nockenkontakt
21 zu diesem Zeitpunkt gerade geschlossen ist, wird der zugehörige Auslösemagnet
22 betätigt, der den Weg für einen Mitnehmer 4 freigibt, so daß dieser nach unten
fällt. An Stelle eines Mitnehmers kann auch eine Klappe nach unten ausgeschwenkt
werden. Diese Gleichzeitigkeit im Ansprechen eines Tastkontaktes 20 und des zugehörigen
Nockenkontaktes 21, deren Dauer nicht länger sein darf als die Zeit, die ein Beutel
benötigt, um einen dem Zwischenraum zwischen zwei Beuteln entsprechenden Weg zurückzulegen,
liegt stets nur dann vor, wenn sich der betreffende Mitnehmer oder die Klappe zwischen
zwei Paketen oder Beuteln befinden. Die Rückstellung der Speicherstifte in ihre
Ausgangslage kann mittels eines Kurvenstücks oder eines Magneten 25 erfolgen.
-
Damit eine Stauung bzw. ein Auflaufen der Beutel vermieden wird,
muß die Anzahl pro Zeiteinheit durchlaufenden Aufnehmer (Becher) der Kartoniermaschine
1 der Zahl der in dieser Zeit ankommenden Beutel sein. Dementsprechend muß der Teilungsabstand
g der Beutel auf den Teilungsabstand s der
Mitnehmer des Umlaufförderers
abgestimmt sein.
-
Die Teilungsdifferenzen werden jeweils längs der Strecke I ausgeglichen.
Die Mindestlänge von I läßt sich für den Fall Vu > VB aus der Beziehung
ermitteln.
-
Dabei bedeutet g den Teilungsabstand der Beutel, VB die Geschwindigkeit
des Zuführbandes, Vu = V, die Geschwindigkeit der Mitnehmer bzw. der Kartonbecher
und y die prozentuale Mehrleistung je Zeiteinheit.
-
Angenommen, es sei: VB=0,8VI,., y=100/o und g=50cm., dann folgt aus
der Beziehung für im in:
Das ist der Weg, den ein Mitnehmer höchstens zurücklegen muß, bis er den vorhergehenden
Beutel eingeholt hat.
-
Für den Mindestabstand g der Beutel bzw. Pakete gilt: VB gmin = VR
8 = (a + a = Lücke zwischen zwei Beuteln, b = Beutelbreite.
-
Der tatsächliche Beutelabstand ergibt sich zu
Der Mindesabstand darf nicht unterschritten werden, da sonst beispielsweise zwei
Beutel in einen Becher gelangen können. Bei zu geringem Abstand werden die entsprechenden
Beutel selbsttätig ausgeschieden.
-
Es ist grundsätzlich auch möglich, an Stelle fotoelektrischer Abtastsysteme
auch mechanische Taster vorzusehen.