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Verfahren zum Transportieren und periodischen Aufhalten von
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Stückgütern und Sammelstation zum Ausführen des Verfahrens Die Erfindung
betrifft Verfahren zum Transportieren und periodischen Aufhalten kontinuierlich
in Reihe nacheinander herangeführter, flacher und einander schuppig überlappender
Stückgüter, insbesondere in einer Paketbildungestation zum Bilden von Stössen aus
jeweils mehreren flachen Schlauchstücken einer Anlage zum Herstellen von Papiersäcken.
Ausserdem betrifft die Erfindung Sammelstationen zum Ausführen der beschriebenen
Verfahren, welche Sammelstationen ein im Betrieb endlos umzulaufen und die schuppig
aufliegenden Stücke zu tragen bestimmtes Transportband und eine a den Stücken neben
Längsrändern des Transportbandes anzugreifen bestimmte Bremseinrichtung aufweisen.
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Verfahren und Sammelstationen der anfangs genannten Art sind bekannt.
Die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels findet sich in der DT-OS 2 504 349 ,
die eine Paketbildungsstation betrifft. In der Paketbildungestation ist der Zweck
der Sammelstation darin zu sehen, dass sie eine bestimmte Menge der etwa kontinuierlich
herangeführten Reihe flacher Schlauchstücke diskontinuierlich und periodisch an
eine Ablagestation weiterleitet.
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Beim Sammeln und Zurückhalten der kontinuierlich herangeführten Stücke
des Stückgutes in der Sammelstation muss die Reihenfolge der Stücke, die Stellung
der Stücke mit Bezug auf die Transportrichtung und das Jeweilige Verhältnis der
Abstände der Stücke untereinander beibehalten bleiben. Diese Forderung bedingt,
dass in der Sammelstation die Sunde aller an den Stücken angreifenden Kräfte weder
deren Verschiebung quer zur Transportrichtung noch deren Drehung bewirken darf.
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Solange die Bremseinrichtung an den Stücken nicht angreift.
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und die Stücke etwa mit der Geschwindigkeit des Transportbandes gefördert
werden, wirken an den Stücken Kräfte, die erheblich geringer sind als die durch
Auflagedruck und Reibungsbeiwert bestimmten Grenzwerte ruhender Reibung eo, dass
keine Störung zu befürchten ist. Die von der Bremseinrichtung auf die
Stücke
zu übertragenden Kräfte negativer Beschleunigung iIssen allerdings höhere als die
genannten Grenswerte aufweiaen, damit die ruhende Reibung zwischen Transportband
und Stücken in gleitende Reibung übergehen kann und die Stücke achlissslich vollständig
von der Bremseinrichtung übernommen werden.
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In einer Uebergangsphase beim Einsetzen der Bremsperiode herrscht
gleitende Reibung sowohl zwischen dem Transportband und den Stücken als auch zwischen
den Stücken und der Bremseinrichtung. diese Uebergangsphase ist für die Stellung
der Stücke zueinander insbesondere dann kritisch, wenn sie sehr schnell herangsirthrt
und dementsprechend stark abgebremst werden nilisen.
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Die Entwicklung der Technik erfordert ständig steigende Eranaportgeschwindigkeiten
auch in Sammelstationen. Mit wachsender Transportgeschwindigkeit tritt allerdings
bei den bisher bekannt gewordenen Sammelstationen das Problem immer mehr in Irscheinung,
dass bei einsetzender Bremsung die lit hoher Geschwindigkeit herangeführten Stücke
durcheinander geraten und während einer Betriebsunterbrechung von Hand wieder in
Reihe gebracht oder ausgeschieden werden müssen.
Der Erfindung
liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile der bekannten Sammelstationen
und der mit ihnen durchgeführten Verfahren zu überwinden.
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Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe ist bei einem Verfahren der
anfangs genannten Art in den durch Anspruch 1 umschriebenen kennzeichnenden Merkmalen
zu sehen. Die erfinderische Lösung der Aufgabe äussert sich auch in einer Sammelstation
der anfangs genannten Art durch kennzeichnende Merkmale gemäss Anspruch 4. Die übrigen
Ansprüche betreffen weitere Merkmale, die zum praktischen Erfolg der Erfindung in
erheblichem Mass beitragen. Die Ansprüche gehen aus dem hiermit beigefügten Anspruchstext
hervor, der auch als Bestandteil dieser Beschreibung gelten soll.
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Die Erfindung beruht auf der ErkenStnis, dass nur die Phase des Einsetzens
der Funktion der Bremseinrichtung zu Beginn der Bremsperiode für die Ordnung der
Stücke kritisch ist und dass die Ordnung der Stücke mit Sicherheit erhalten bleibt,
sobald die Bremseinrichtung die Stücke fest hält und Kräfte zwischen den Stücken
und der Bremseinrichtung nur noch durch ruhende Reibung übertragen werden.
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Bei den bekannten Sammelstationen mussten die Stücke innerhalb der
genannten Phase aus voller Transportgeschwindigkeit bis zum Stillstand abgebremst
werden. Demgegenüber äussert
sich die Erfindung darin, dass innerhalb
der genannten Phase die Stücke gar nicht oder jedenfalls nur in für die Ordnung
zulässiges Mass abgebremst werden und der Reet des Bremsvorgangs erst dann folgt,
wenn die Bremseinrichtung die Stücke toll erfasst hat. In diesem Sinne erfasst die
Erfindung alle Möglichkeiten der Abstimmung der Geschwindigkeiten von Bremseinrichtung,
Stücken und Transportband aufeinander.
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Bei unterschiedlichen Stückgütern, unterschiedlicher Beschaffenhett
der Trsnsportbänder und unterschiedlicher Funktion der Sommelstationen kann selbstverständlich
jeweils nur der Versuch teigen, welche Art der Abstimmung die für den Anwendungsfall
geeignetste ist. Bei bestehenden Paketbildungsstationen in Anlagen zum Herstellen
von Papiersäcken hat sich eine Sanelstation als zweckmässig erwiesen, bei der die
Bewegung der Bremseinrichtung während der Bremsperiode auf begrenzter Strecke, die
mindestens nahezu gleich der gesamten Bewegungsstrecke ist, etwa gleichnesig ist.
Eine solche Sammelstation erfordert keine besonderen Steuereinrichtungen zum Steuern
der Vorschubgeschwindigkeit. Bei erhöhter Transportgeschwindigkeit der herangeführten
Stücke muss aber wahrcheinlich die Bewegung der Bremseinrichtung während der Phase
des Einsates ihrer Funktion noch mehr als bisher an die Bewegung der Transportbahn
angeglichen und demnach solmeller oder in zunehmendem Mass vermindert werden.
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Die Erfindung wird nun mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen am Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In den Zeichnungen stellen rein schematisch dar: Figur 1 die Seitenansicht
einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Sammelstation, Figur 2 die Ansicht
auf eine Transportbahn und auf Gegendruckbacken der Bremseinrichtung der Sammelstation
nach Figur 1 und Figur 3 die Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen
Sammelstation.
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Bei der Sammelstation nach den Figuren 1 und 2 weist ein endlos umlaufendes
Transportbahd 1 drei Bandstränge auf, die über gleichachsige Antriebs- und Umlenkrollen
2 geführt sind.
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Eine den Rollen gemeinsame Antriebswelle 3 steht entweder unmittelbar
oder über ein Getriebe 4 mit einem Motor 5 in Verbindung. Das Jeweils wirksame obere
Trum der Bandstränge des Transportbands 1 wird von einem Gleittisch 6 unterstützt.
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Zwischen den Bandsträngen des Transportbands 1 befinden sich zwei
Gegendruckbacken 8 einer Bremseinrichtung. Jede Gegendruckbacke weist ein endloses
Gegendruckband 9 auf, das über zwei freilaufende Umlenkrollen 10 geführt ist. Das
Jeweils wirksame obere Trum Jedes Gegendruckbands gleitet im Betrieb
auf
einer Gegendruckstütze vorzugsweise in Borm einer Gleitschiene 11.
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Im Gegensatz zur rein schematischen Darstellung in Figur 1 soll die
Oberfläche des oberen wirksamen Trums jedes Gegendruckbands 9 etwa in gleicher Höhe
oder nur geringfügig unterhalb der Oberfläche des wirksamen oberen Trums Jedes Bandstrangs
des Transportbands 1 liegen. Die Gleitschienen 11 können dementsprechend unter Umständen
Bestandteile des Gleittischs 6 sein, der jedenfalls für die Umlenkrollen 10 Durchbrechungen
12 aufweist.
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Gemäss der Darstellung in Figur 1 befindet sich über Jeder Gegendruckbacke
8 ein starrer Bremsschuh 14 der Bremseinrichtung.
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Die Bremaschuhe sind einzeln oder gemeinsam an zwei vorzugsweise pneumatische
Klemmkraftmotore 15 angekoppelt sind. Das obere Ende Jedes Zylinders jedes Klemmkraftmotors
befindet sich an einem Läufer 16, der an einer Führungsschiene 17 sitzt.
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Die den beiden Klemmkraftmotoren 15 entsprechenden beiden Ptihrungeschienen
17 bestehen vorzugsweise aus Rundrohren oder Rundstangen und sind etwa koaxial zueinander
und etwa parallel zum wirksamen oberen Trum Jedes Bandstrangs des Transportbands
1 ausgerichtet. Die Transportbahn mit den Bandsträngen des Transportbands überspannende
Brückengerüste 18, die aus Gründen der Uebersichtlichkeit nur teilweise dzrgestellt
sind, halten die Führungsschienen 17.
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An einem der Brückengerüste 18 ist auch für beide Bremsschuhe 14 gemeinsam
oder vorzugsweise für jeden Bremsschuh gesondert. ein vorzugsweise pneumatischer
Vorschubmotor 19 angelenkt, der zwei einander entgegengesetzt gerichtete Kolbenstangen
aufweist. Je eine der Kolbenstangen koppelt einen der Läufer 16 eines der Bremsschuhe
an den Motor, über den so auch die beiden Läufer desselben Bremsschuhs miteinander
gekoppelt sind.
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Die Klemmkraftmotoren 15 und der eine oder die mehreren Vorschubmotoren
19 haben in der Ausgestaltung als pneumatische oder hydraulische Transversalmotoren
den Vorteil, dass sich die Art der Ausgangsleistung oder der Bewegungsablauf von
Kolbens tangen und/oder Zylindern sehr genau auf die Betriebsbedingungen abstimmen
und innerhalb der konstruktiv bedingten Grenzen mittels der Energiezufuhr zeitlich
steuern lässt.
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Deshalb können die Motoren dieser Art allein als Getriebe dienen und
ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Getriebeteile eingesetzt werden. Sie kommen
insbesondere dort vorteilhaft zur Anwendung, wo ohnehin Pressluft oder Oelhydraulik
als Betriebsmittel zur Verfügung steht oder mittels zusätzlicher Kompressor- oder
Pumpenaggregate beschafft werden kann. Sonst ist es auch möglich, beispielsweise
drehende Elektromotoren mit mechanischen Bewegungswandlern als Getriebe oder Hubmagnete
oder andere Getriebe mit oder ohne besondere Motoren an jeder Einsatzstelle zu verwenden.
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Der Energieanschluss und die Ansteuerung der Transversalmotoren bewirkt,
dass zu Beginn der Bremsperiode der eine oder die vorzugsweise zwei Vorschubmotoren
19 die Läufer 16 in Transportrichtung gemäss Pfeil 22 verschieb8n, während die Bremsschuhe
14 von den flemmkraftmotoren 15 in Richtung der Gegendruckbacken 8 auf die darunter
befindlichen Stückgüter 21 abgesenkt werden. Sobald die Einzelstücke der Stückgüter
zwischen den Bremsschuhen und den Gegendruckbacken fest eingeklemmt und so von der
Bremseinrichtung völlig übernommen sind, gleitet das Transportband 1 wirkungslos
unter ihnen, ohne dass sich Unordnung unter den Stückgütern ergibt, da die ruhende
Reibung zwischen diesen Stückgütern und der Bremseinrichtung erheblich grösser ist
als die durch gleitende Reibung zwischen Transportband und Stückgütern übertragenen
kräfte in Transportrichtung.
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In der larstelling nach Figur 1 ist anzunehmen, dass etwa die in Transportrichtung
gemäss Pfeil 22 vordersten beiden Einzelstücke der Stückgüter 21 noch frei zum bereits
bestehenden Paketstapel weitertransportiert werden, während die Bremseinrichtung
die nachfolgenden Einzelstücke zuruckhält.
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Bs ist möglich, die Bremsschuhe 14 zu Beginn der Bremsperiode in Transportrichtung
gemäss Pfeil 22 derart zu beschleunigen, dass sie annähernd Transportgeschwindigkeit
aufweisen und zunächst nahezu ohne Kraftübertragurg in Transportrichtung
die
Stückgüter berühren. Sobald dann die Stückgüter fest zwischen den Gegendruckbacken
8 und den Bromsschuhen eingeklemmt sind, kann durch geeignete Ansteuerung des einen
oder der vorzugsweise zwei Vorschubmotoren 19 die Vorschubbewegung der Bremsschuhe
verringert und schliesslich zum Stillstand gebracht werden.
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orzugsweise werden Vorschubmotoren 19 während der Bremsperiode derart
angesteuert, dass die Bremaschuhe 14 schnell auf eine orschubbewegung mittlerer
Geschwindigkeit beschleunigt, auf dieser mittleren Geschwindigkeit über den grössten
Teil des Vorschubweges gehalten und am Ende des Vorschubweges zum Stillstand gebracht
werden. Diese Art der Steuerung ist wohl die einfachste und bedarf keiner besonderen
Regelungseinrichtungen, da der Vorschubweg konstruktiv durch die Grösse der Vorschubmotoren
und durch die Länge der Führungsschienen 17 festgelegt und die anfänglich positive
Beschleunigung vom Jeweiligen Zylinderdurchmesser der Vorschubmotoren und von der
einmalig einstellbaren Energiezufuhr bestimmt sind.
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Zu Beginn der Bremsperiode entsteht gleitende Reibung zwischen den
Bremeschuhen und den Stückgütern 21 in dem Mass, in dem die mittlere Geschwindigkeit
der Vorschubbewegung der Bremsschuhe geringer als die Transportgeschwindigkeit des
Transportbands 1 ist. Da die Gegendruckbänder 9 frei umlaufen, werden sie ohne besonderen
Kraftaufwand von den StUckgUtern mitgenommen.
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Nach Beendigung der Bromsperiode werden die Klemmkraftmotoren 15 derart
angesteuert, dass sie die Bremeschuhe 14 wieder von den Stückgütern 21 abheben.
Diese Stückgüter können dann vom Transportballd 1 übernommen und weitertransportiert
werden. Während der Periode freien Transports der Stückgüter auf dem Transportband
bringen der eine oder die vorzugsweise zwei Vorschubmotoren 19 die Bremsschuhe durch
Antrieb der Läufer 16 in ihre Ausgangslage zurück, von der aus später ein weiterer
Bremsvorgang beginnt.
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Der eine oder die vorzugsweise zwei in Transportriehtung gemäss Pfeil
22 hinteren Klemrakraftmotoren 15 können, wie in Figur 1 angedeutet, zu Beginn der
Bremsperiode mit Verzögerung gegenüber dem einen oder den vorzugsweise zwei vorderen
Klemmkraftmotoren 15 angesteuert werden so, dass sich kurzfristig zwischen den Bremsschuhen
14 und den Gegendrlekbacken 8 ein nach hinten öffnendes Bremsmaul ergibt. Wenn auf
die bekannten Vorteile dieser Art der Ansteuerung verzichtet werden kann, ist gleichmässige
Ansteuerung der vorderen und hinteren flemmkraftmotoren vorsuziehen.
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Die Sammelstation nach Figur 3 unterscheidet sich von derjenigen nach
den Figuren 1 und 2 insbesondere darin, dass sie keine Breuechuhe sondern endlose
Bremsbänder 25 aufweist. Diese Bremabänder befinden sich anstelle der Gegendruckbänder
9 nach Figur 2 zwischen den Bandsträngen des Transportbands 1
und
sind über je zwei Umlenkrollen 26 geführt. Jeweils mindestens eine ile beiden Umlenkrollen
dient auch als Antriebsrolle und steht mit einem Bremsgetriebe 27 in Wirkverbindung.
Das Bremsgetriebe ist so ausgebildet, dass es während der Bremspeliode auf die Umlenkrolle
ein Drehmoment ausübt, das dem Drehmoment an der Antriebswelle 3 entgegengesetzt
gerichtet ist.
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Das Bremsgetriebe 27 kann eine Reibungs- und/oder Wirbelstrombremse
oder eine Bremse anderer Art umfassen. Wenn während der Periode freien Transports
die Dremsbänder 25 unter Reibungsschluss von den Stiickgütern 21 freilaufend mitgeschleppt
werden, genügt es während der Bremsperiode, die Bremsbänder mittels einer der genannten
Bremsen des Bremsgetriebes 27 bis zum Stillstand abzubremsen.
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Das Bremsgetriebe 27 kann aber auch einen Motor, beispielsweise einen
zlektromotor aufweisen, der während der Periode freien Transports die Bremsb.mder
25 auf etwa der Vorschubgeschwindigkeit der Stückgüter 21 hält und während der Bremsperiode
mittels elektrischer oder entsprechend anderer Umschaltung als Bremse eingesetzt
wird. Besnnders genaue Steuerung des Bremsvorgangs lasst sich selbstverstandlich
mittels eines Bremsgetriebes erzielen, das ein meChanisches Getriebe mit oder ohne
Freilaufkupplung und/oder eine
vorzugsweise mechanische Bremse
und/oder einen Motor mit möglichst umschaltbarem, positiv ein und negativem Energieumsatz
in sich vereiniet.
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Gemäss der Darstellung in Figur 3 befinden sic über den Bremsbändern
25 jeweils Gegendruckbacken 28. Diese Gegendruckbacken könnten an sich ebenso wie
die Bremsschuhe 14 nach Figur 1 ausgebildet und von Transversalmotoren 15 und 19
bewegt sein. Da aber die Bremswirkung bereits von den Bremsbändern 25 herbeigeführt
werden kann, besteht nicht unbedingt eine Notwendigkeit für einen besonderen Vorschubmotor.
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Dementsprechend sind die Gegendruckbacken 28 mit Bezug auf die Transportrichtung
gemVss Pfeil 22 station.ir ausgebildet und weisen jeweils ein endlos umlaufendes
Gegendruckband 29 auf. Dieses Gegendruckband ist über jeweils zwei freilaufende
Umlenkrollen 30 geführt, deren Drehlager sich jeweils an dem freien Ende eines vorzugsweise
pneumatischen Klemmkraftmotors 31 befinden. Die Klemmkraftmotoren sind an schematisch
angedeuteten Gerüsten 32 über dem Transportband 1 befestigt.
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Den Bremsbändern 25 und den Ge,endruckbandern 29 wird man vorzugsweise
Gleitschienen zuordnen, die die Funktionen der Gleitschienen 11 der Sallmelstation
nach den Figuren 1 und 2 übernehmen und .nlich wie diese aufgebaut und angeordnet
sein können.
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Im Betrieb wird eine Bremsperiode dadurch eingeleitet, dass man die
Klemmkraftmotoren 31 durch Xnergiezufuhr ansteuert und so die Gegendruckbänder 29
auf die in Figur 3 nicht dargestellten Stückgüter 21 absenktn lässt. Spätestens
dann, wenn die Stückgüter zwischen den Gegendruckbändern und den Bremsbändern 25
eingeklemmt sind, in der Regel aber schon vorher, muss der Umlauf der Bremsbänder
25 mittels des einen oder mehrerer Bremsgetriebe 27 mehr oder weniger stetig zum
Stillstand gebracht werden. Vie Bremsperiode endet, wenn die Bremsbänder 25 wieder
frei umlaufen und die Gegendruckbacken 28 mittels der flemakraftiotoren 31 von den
Stückgütern abgehoben sind.
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Wie bereits angedeutet, lassen sich die Einzelelemente der beiden
dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Sammelstation untereinander
vertauschen oder durch entsprechende, ähnliche oder gleich wirkende andere Elemente
ersetzen und eo weitere Ausführungsformen bilden. Beispielsweise können die Bremsschuhe
14 einschliesslich des gesamten, sie bewegenden Getriebes 15 - 19 an die Stelle
der Bremabänder 25, Uilenkrollen 26 und Bremsgetriebe 27 in der Ausführungsfori
nach Figur 3 treten. Bei einer solchen ebenso wie bei der in Figur 3 dargestellten
Ausführungsform ist es auch möglich, die freilaufenden Umlenkrollen 30 der Gegendruckbacken
28 ohne Zwischenschaltung von Getrieben bzw. Motoren 31
unmittelbar
an den Gerüsten 32 zu lagern so, dass die Gegendruckbänder 29 ständig in Berührung
mit den in Figur 3 nicht dargestellten Stückgütern stehen.
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Bei der twil der besonderen Ausführungsart des erfindungsgemässen
Verfahrens ebenso wie bei der Ausgestaltung der erfinduggsgemässen Sammelstation
muss selbstverständlich der jeweils su erzielende Zweck berücksichtigt werden. Das
gilt beispielsweise bezüglich des Ausmasses der Bremseinrichtung länge der durch
das Transportband gebildeten Transportbahn und der Reihe darauf herangeführter Stückgüter
ebenso wie bezüglich des Verhältnisses zwischen Transportgeschwindigkeit der Transportbahn
einerseits und Vorschubgeschwindigkeit der Bremseinrichtung während der Bremsperiode
andererseits.
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Da in der Regel zu erreichen ist, dass sich die schuppig überlappenden
Stückgüter während der Bremsperiode unter dem Einfluss der Bremseinrichtung bzw.
ihrer Bremsschuhe oder Bremsbänder aufstauen und sich so die Reihe einer bestimmten
Anzahl herangeführter Einzelstücke verkürzt, wird man in der Praxis während einer
Uebergangsperiode gleitende Reibung sowohl zwischen Stückgütern und Transportband
als auch zwischen den Stückgütern und der Bremseinrichtung gleichzeitig herbeiführen.
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Die beschriebene Verfahrensführung so, dass gleitende Reibung zwischen
Stückgütern und Transportband erst eintritt, wenn die Bremseinrichtung die Stückgüter
voll erfasst hat, muss
demnach als theoretischer Grenzfall gelten.
Dieser Grenzfall zeigt allerdings besonders deutlich, dass sich aufgrund der Erfindung
grundsätzlich Jedes durch ErhUhung der Transportgeschwindigkeit auftretende Problem
gleitender Reibung an den Stückgütern beherrschen lässt, indem diese gleitende Reibung
durch Bewegen der Bremseinrichtung eben wieder auf das bisher zulässige Mass zurückgeführt
wird, wie klein dieses Mass auch sein mag.