DE3938719A1 - Verfahren und vorrichtung zur foerderung und synchronisierung der bewegung von gegenstaenden - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur foerderung und synchronisierung der bewegung von gegenstaendenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Förderung und Synchronisierung der Be
wegung von Gegenständen. Im Speziellen bezieht sich die
Erfindung auf ein Verfahren, bei welchem die Gegen
stände von einem ersten Förderband auf zumindest ein
Synchronisierband, von diesem auf ein zweites Förder
band und nachfolgend auf ein Aufnahmeband geleitet wer
den, wobei das erste und das zweite Förderband mit
gleicher Geschwindigkeit bewegt werden. Die erfindungs
gemäße Vorrichtung umfaßt ein erstes Förderband und ein
zweites Förderband, welches einem Aufnahmeband vorge
ordnet ist, sowie eine zwischen dem ersten und dem
zweiten Förderband angeordnete Synchronisiereinrich
tung, welche zumindest ein Synchronisierband umfaßt,
wobei das erste und das zweite Förderband mit gleicher
Geschwindigkeit angetrieben ist.
Aus der DE-PS 28 10 979 ist ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Abstimmung der Zeitfolge von Gegenständen
an den Arbeitstakt einer sie aufnehmenden Maschine be
kannt. Dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung ist bei
spielsweise in Verbindung mit Verpackungsmaschinen oder
ähnlichem in Verwendung, bei welchem es erforderlich
ist, die jeweiligen Gegenstände phasengenau zu der auf
nehmenden Maschine zuzuführen, beispielsweise um sie in
Verpackungen einzubringen. Da auf den vorgeordneten
Förderwegen, bedingt durch die Herstellung der Gegen
stände und durch die Geometrie der Förderwege unter
schiedliche Abstände zwischen den einzelnen Gegenstän
den vorliegen können, ist es erforderlich, die Gegen
stände entsprechend auszurichten bzw. zu synchronisie
ren, um zu verhindern, daß diese in falscher Weise an
die aufnehmende Maschine übergeben werden.
Bei der bekannten Vorrichtung sind insgesamt drei För
derbänder vorgesehen, zwischen welchen jeweils Synchro
nisiereinrichtungen angeordnet sind. Die drei Förder
bänder laufen jeweils mit der gleichen, synchronen Ge
schwindigkeit, während die zwischengeordneten Synchro
nisiereinrichtungen dazu dienen, die jeweiligen Gegen
stände zu beschleunigen bzw. abzubremsen, so daß deren
Abstände zueinander veränderbar sind und die Lage des
jeweiligen Gegenstandes an die Phase der nachgeordneten
aufnehmenden Maschine angepaßt wird. Das dabei zugrun
deliegende Prinzip besteht darin, daß die nachgeord
nete, aufnehmende Maschine mit der gleichen Geschwin
digkeit betrieben wird, wie die drei Förderbänder, so
daß ein Geschwindigkeitsunterschied nur im Bereich der
Synchronisierbänder vorliegen kann. Daraus ergibt sich
der Nachteil, daß die beiden in ihrer Wegstrecke be
grenzt ausgebildeten Synchronisiereinrichtungen die
einzige Möglichkeit darstellen, eine Anpassung an die
jeweilige Phase des Gegenstandes vorzunehmen. Die somit
mit dieser Vorrichtung zu überbrückende Phasendifferenz
ist deshalb relativ gering. Ein weiterer Nachteil be
steht darin, daß die langsam laufenden Förderbänder,
deren Geschwindigkeit synchron zur Geschwindigkeit des
Bandes der aufnehmenden Maschine ist, nur eine ungün
stige Belegung mit Gegenständen aufweisen, so daß ins
gesamt, bezogen auf die Gesamtlänge der Fördereinrich
tung, nur sehr wenige Gegenstände abgelegt werden kön
nen. Daraus ergibt sich eine sehr ungünstige Dimensio
nierung der Anlage, da diese eine erhebliche Länge auf
weisen muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu
schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher An
wendbarkeit eine Synchronisierung und Förderung von Ge
genständen so ermöglicht, daß diese phasengenau an eine
aufnehmende Maschine übergeben werden können, wobei ein
hoher Wirkungsgrad und eine präzise Bewegung der Gegen
stände sichergestellt ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das erste und das
zweite Förderband mit einer größeren Geschwindigkeit
bewegt werden, als das Aufnahmeband, d. h., daß das Auf
nahmeband langsamer läuft, als die Förderbänder. Diese
Ausgestaltungsform sowohl des Verfahrens als auch der
Vorrichtung ergibt den besonderen Vorteil, daß die Lage
der einzelnen Gegenstände exakt einstellbar und aus
richtbar ist, da zwischen den einzelnen Gegenständen
auf den Förderbändern jeweils ein ausreichender Platz
zur Verfügung steht, d. h., eine ausreichende Wegstrecke
der einzelnen Gegenstände zurückgelegt wird, um die je
weiligen Einjustierungen und Anpassungen vorzunehmen.
In einer günstigen Weiterbildung des Verfahrens ist
vorgesehen, daß das Synchronisationsband die Gegen
stände wahlweise beschleunigt oder verlangsamt, so daß
diese in nur einem Synchronisationsbereich in ihrer
Phase ausgerichtet werden können. Daraus ergibt sich,
im Vergleich zu dem bekannten Stand der Technik, der
erhebliche Vorteil, daß der Synchronisiervorgang we
sentlich einfacher ausgestaltet werden kann, da nur
eine einfache Synchronisierung für die phasenmäßige An
passung ausreichend ist.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfin
dung ist vorgesehen, daß das erste und zweite Förder
band mindestens mit der 1,3-fachen Geschwindigkeit des
Aufnahmebandes laufen, bevorzugterweise jedoch mit der
1,6-fachen Geschwindigkeit. Dabei kann es sich als gün
stig erweisen, wenn die maximale Geschwindigkeit der
Förderbänder bis zu 3 m/Sekunde beträgt. Daraus ergibt
sich eine sehr hohe Förderrate, welche die gesamte Di
mensionierung der Anlage begünstigt.
Um die jeweilige Lage des angeforderten Gegenstandes zu
erfassen und um zu entscheiden, in welcher Weise dieser
in seiner Phasenausrichtung verändert werden muß, d. h.,
ob der Gegenstand beschleunigt oder verlangsamt werden
muß, ist erfindungsgemäß im Bereich des ersten Förder
bandes eine Sensoreinrichtung angeordnet, welche bei
spielsweise in Form einer Lichtschranke ausgebildet
sein kann. Mittels der Sensoreinrichtung ist es mög
lich, die Breite des Gegenstandes zu messen, d. h.,
festzustellen, welche Zeit benötigt wird, um diesen bei
einer vorgegebenen Fördergeschwindigkeit des Förderban
des an dem Sensor vorbeizubewegen. Aus der Breite des
Gegenstandes kann in einfacher Weise der Schwerpunkt
des Gegenstandes bestimmt werden, welcher üblicherweise
mit der geometrischen Mitte des Gegenstandes überein
stimmt. Die Synchronisierung kann erfindungsgemäß hin
sichtlich des Schwerpunkts des Gegenstandes erfolgen
und ist nicht, wie beim Stand der Technik, auf eine
reine Dimensionierung des Gegenstandes angewiesen. Der
Vorteil der Zuordnung zu dem Schwerpunkt liegt darin,
daß der Übergang des Gegenstandes von einem Förderband
auf ein weiteres Band oder umgekehrt dadurch optimiert
wird. Es ist somit möglich, in Abhängigkeit von der
Phasenabweichung das Synchronisierband bzw. die Syn
chronisierbänder so zu steuern, daß diese jeweils be
reits die Soll-Geschwindigkeit für den jeweiligen Ge
genstand erreicht haben, wenn dessen Schwerpunkt auf
die Synchronisierbänder übergeleitet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfin
dung ist vorgesehen, daß das Synchronisierband eine
Länge aufweist, welche gerade der Länge mal dem Ge
schwindigkeitsfaktor des ersten und zweiten Förderban
des zum Aufnahmeband des jeweiligen Gegenstands ent
spricht. Da die Synchronisierung hinsichtlich des
Schwerpunkts vorgenommen wird, ist eine derartige Länge
des Synchronisierbandes ausreichend und die Gesamtan
lage wird somit in ihren Abmessungen erheblich verrin
gert.
Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorteilhaft, als Auf
nahmeband ein Becherband vorzusehen, in dessen einzelne
Becher die Gegenstände übergeben werden können. Eine
Übergabe erfolgt dabei vorteilhafterweise in der umge
lenkten Position des Becherbandes, in welche die außen
liegenden Begrenzungsflächen der Trennwände eine
größere Öffnung aufweisen, als ihre Fußpunkte. Der Ge
genstand wird somit in das Becherband eingeschoben und
rutscht aufgrund seiner Eigengeschwindigkeit gegen die
vordere Begrenzungswand. Die hintere Begrenzungswand
des Becherbandes, welches sich in der geraden Trans
portbahn des Becherbandes wieder im wesentlichen senk
recht aufstellt, braucht somit den Gegenstand im Ideal
fall nicht weiter zu verschieben, da dieser bereits ex
akt positioniert ist. Es ist jedoch möglich, kleinere
Positionierungsungenauigkeiten mit Hilfe des Becherban
des auszugleichen. Erfindungsgemäß ist somit sowohl
eine genaue Positionierung des Gegenstandes in dem je
weiligen Becher des Becherbandes gewährleistet, als
auch eine Anpassungsmöglichkeit des Becherbandes an die
jeweiligen Gegenstände, da die Becher nicht größer
sein müssen, als die Länge bzw. Breite des Gegensta
des.
Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Förderbän
dern und dem Becherband beträgt bevorzugterweise den
Faktor 0,6, d. h., die Förderbänder laufen mit der 1,6-
fachen Geschwindigkeit des Becherbandes. Hierdurch wird
zum einen eine günstige Vereinzelung der einzelnen Ge
genstände erhalten, zum anderen ist die Geschwindig
keitsdifferenz ausreichend, um eine dynamische Zwi
schenspeicherung von einem Gegenstand zu erhalten. Das
bedeutet, daß auf dem zuführenden Band ein Gegenstand
pro Zeitraum mehr angeordnet sein kann, als von dem ab
führenden Band oder Becherband abtransportiert werden
kann.
Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Aufnahmeband
oder Becherband und den Förderbändern dient somit dazu,
die über eine weitere, vorgeschaltete Fördereinrichtung
zugeführten Gegenstände aufzunehmen, zu beschleunigen
und in ihrem Abstand zu vergrößern, d. h., zu verein
zeln. Es erfolgt somit erfindungsgemäß eine Vergröße
rung des Abstandes der durch die vorgeschaltete Förder
einrichtung relativ dicht aneinanderliegenden Gegen
stände, welche die Möglichkeit schafft, die jeweilige
Position des Gegenstandes exakt der Phasenlage des Auf
nahmebandes oder Becherbandes anzupassen.
Um zu verhindern, daß der jeweilige Platz in dem Auf
nahmeband oder Becherband bereits besetzt ist, ist vor
gesehen, daß vor dem Einlegen eines Gegenstandes über
prüft wird, ob der Becher des Becherbandes frei ist.
Sollte dies nicht der Fall sein, so kann der Gegenstand
verzögert und in den nächsten Becher abgelegt werden.
Auch hierdurch ergibt sich der Vorteil der sog. dynami
schen Speicherung, d. h., auf den zuführenden Bändern
kann sich ein Gegenstand mehr befinden, als vom Becher
band abgeführt wird. Die Menge der in der erfindungsge
mäßen Anlage zu handhabenden Gegenstände ist somit im
Rahmen einer 1 : 1 Belegung vorgegeben, d. h., es können
genau so viele Gegenstände zugeführt werden, wie von
dem Aufnahmeband oder Becherband weiterbearbeitet wer
den können, wobei durch die dynamische Speicherung ein
zusätzlicher Gegenstand dynamisch zwischengespeichert
werden kann.
In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Aufnahme
bandes oder Becherbandes ist es möglich, ein, zwei oder
drei Synchronisierbänder zu verwenden. Bis zu einer Ge
schwindigkeit des Aufnahmebandes von etwa 0,5 m/Sekunde
ist dabei ein Synchronisierband vorzusehen, bis zu ei
ner Geschwindigkeit von etwa 1,5 m/Sekunde sind zwei
Synchronisierbänder zu verwenden und oberhalb dieser
Geschwindigkeit von 1,5 m/Sekunde ist es günstig, drei
Synchronisierbänder vorzusehen. Bei der Verwendung von
zwei Synchronisierbändern ist es günstig, wenn diese
stets mit der gleichen Geschwindigkeit für jeden Gegen
stand betrieben werden, so daß der Schlupf bei dem je
weiligen Gegenstand bei der Übergabe von dem Förderband
auf das nachgeordnete Synchronisierband etwa gleich
groß ist, wie bei der Übergabe von dem zweiten Synchro
nisierband auf das nachgeordnete Förderband. Dies be
deutet, daß die Schlupfbewegungen, welche nicht linear
mit der Geschwindigkeitsdifferenz sind, unberücksich
tigt bleiben können, wodurch sich die Steuerung der ge
samten Anlage wesentlich vereinfacht.
Bei der Verwendung von drei Synchronisierbändern ist
sicherzustellen, daß die beiden außenliegenden Synchro
nisierbänder jeweils mit der gleichen Geschwindigkeit
bewegt werden. Das mittlere Synchronisierband kann eine
unterschiedliche Geschwindigkeit aufweisen. Es liegen
somit auch bei drei Synchronisierbändern symmetrische
Verhältnisse vor, welche eine Vernachlässigung der
Schlupfbewegungen zulassen.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß günstig, wenn die Re
gelung der Anlageverhältnisse synchron ausgebildet ist,
so daß die jeweiligen Bänder aus jeder Lage gestoppt
bzw. wieder angefahren werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh
rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung be
schrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Aus
führungsbeispiels einer Anlage unter Verwen
dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anlage handelt es sich um
eine Anlage zur Herstellung und Befüllung sowie Ab
packung von Beuteln, welche aus einem an beiden Enden
verschweißten oder versiegelten Schlauchbeutel beste
hen. In schematischer Weise ist deshalb in Fig. 1 eine
Fülleinrichtung 8 abgebildet, in welcher das Material
für die Beutel oder Gegenstände 1 in Form einer auf ei
ner Rolle 9 angeordneten Bahn zugeführt wird. Die Zu
führung des in die Beutel oder Gegenstände 1 abzufül
lenden Inhalts ist aus Gründen der Vereinfachung nicht
gezeigt. Anschließend an die Fülleinrichtung 8 ist ein
Förderer 10 vorgesehen, welcher ein schräg nach oben
geneigtes Förderband umfaßt. Von diesem Förderer 10
werden die Gegenstände 1 auf ein horizontal laufendes
erstes Förderband 2 übergeben. Es ist auch möglich, wie
in der rechten Hälfte von Fig. 1 strichpunktiert dar
gestellt, weitere Fülleinrichtungen oder ähnliches vor
zusehen und beispielsweise das erste Förderband 2 ver
längert auszubilden.
Im Bereich des ersten Förderbandes 2 ist eine Sensor
einrichtung 5 angeordnet, welche beispielsweise in Form
einer Lichtschranke ausgebildet sein kann. Mittels der
Sensoreinrichtung 5 kann erfindungsgemäß der Schwer
punkt des Gegenstandes 1 ermittelt werden, weiterhin
ist es möglich, die Abstände benachbarter Gegenstände 1
festzustellen und diese hinsichtlich ihrer Phasenlage
einzujustieren. Die Synchronisierung oder Einjustierung
erfolgt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel unter
Verwendung zweier nachgeordneter Synchronisierbänder
6, 7, welche unabhängig von dem ersten Förderband 2 an
getrieben sind und die jeweiligen Gegenstände 1 be
schleunigen bzw. verzögern können. Nachfolgend zu dem
zweiten Synchronisierband 7 ist ein zweites Förderband
3 angeordnet, welches bei dem gezeigten Ausführungsbei
spiel leicht nach unten abfallend verläuft. Das zweite
Förderband 3 mündet in ein Aufnahme- oder Becherband 4,
welches zur Vereinfachung der Darstellung ebenfalls nur
schematisch gezeigt ist. Das Becherband 4 weist jeweils
zur Ausbildung der Becher Querwände 11 auf, welche
senkrecht zur Förderrichtung stehen.
Nachfolgend zu dem Aufnahme- oder Becherband 4 ist eine
Verpackungsanlage 12 angeordnet, in welcher beispiels
weise Faltpackungen 13 verwendet werden können, in
die die Gegenstände 1 einbringbar sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das erste und das
zweite Förderband 2, 3 jeweils mit der gleichen Förder
geschwindigkeit angetrieben werden und insgesamt eine
Geschwindigkeit aufweisen, welche um mindestens das
1,3-fache, bevorzugterweise das 1,6-fache größer ist,
wie die Geschwindigkeit des Aufnahmebandes 4. Hierdurch
erfolgt eine Vereinzelung der einzelnen Gegenstände 1,
welche es ermöglicht, die Position der einzelnen Gegen
stände einzustellen und anzupassen.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungs
beispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich für den
Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwand
lungs- und Modifikationsmöglichkeiten.
Claims (16)
1. Verfahren zur Förderung und Synchronisierung der Be
wegung von Gegenständen, bei welchem die Gegenstände
(1) von einem ersten Förderband (2) auf zumindest ein
Synchronisierband, von diesem auf ein zweites Förder
band (3), nachfolgend auf ein Aufnahmeband (4) geleitet
werden, wobei das erste und das zweite Förderband (2, 3)
mit gleicher Geschwindigkeit bewegt werden, dadurch ge
kennzeichnet, daß das erste und das zweite Förderband
(2, 3) mit einer größeren Geschwindigkeit bewegt werden
als das Aufnahmeband (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Synchronisierband die Gegenstände (1) wahlweise
beschleunigt oder verlangsamt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste und das zweite Förderband (2, 3)
mindestens mit der 1,3-fachen Geschwindigkeit des Auf
nahmebandes (4) betätigt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich des ersten Förderbandes
(2) mittels einer Sensoreinrichtung (5) der Schwerpunkt
des jeweiligen Gegenstandes (1) und die Phasenabweichung
zu einer auf das Aufnahmeband (4) bezogenen Soll-Lage
ermittelt wird und daß das Synchronisierband so gesteu
ert wird, daß dieses die Soll-Geschwindigkeit erreicht
hat, wenn der Schwerpunkt des Gegenstandes (1) auch das
Synchronisierband erreicht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Förderband
(2, 3) mit der 1,6-fachen Geschwindigkeit des Aufnahme
bandes (4) laufen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß als Aufnahmeband (4) ein Becherband
verwendet wird, und der Gegenstand (1) in der oben ge
lenkten Position des Becherbandes (4) auf dieses über
geben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß vor Einlegen eines Gegenstandes (1) in einen Becher
des Becherbandes (4) überprüft wird, ob dieser frei
ist.
8. Vorrichtung zur Förderung und Synchronisierung der
Bewegung von Gegenständen, insbesondere zur Durchfüh
rung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
mit einem ersten Förderband (2) und einem zweiten För
derband (3), welches einem Aufnahmeband (4) vorgeordnet
ist, und mit einer zwischen dem ersten Förderband (2)
und dem zweiten Förderband (3) angeordneten Synchroni
siereinrichtung, welche zumindest ein Synchronisierband
umfaßt, wobei das erste und das zweite Förderband (2, 3)
mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben sind, dadurch
gekennzeichnet, daß das Aufnahmeband (4) langsamer
läuft, als die Förderbänder (2, 3).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet
daß die Förderbänder (2, 3) mit mindestens der 1,3-fa
chen, bevorzugt der 1,6-fachen Geschwindigkeit des Auf
nahmebandes (4) bewegt werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, da
durch gekennzeichnet, daß die maximale Geschwindigkeit
der Förderbänder (2, 3) 3 m/Sekunde beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Lage des Gegenstandes (1)
auf dem Förderband (2) mittels zumindest eines Sensors
(z. B. Lichtschranke) (5) ermittelt wird.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß bei einer Geschwindigkeit des
Aufnahmebandes bis etwa 0,5 m/Sekunde ein Synchroni
sierband vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß bei einer Geschwindigkeit des
Aufnahmebandes (4) bis etwa 1,5 m/Sekunde zwei Synchro
nisierbänder (6, 7) vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß bei einer Geschwindigkeit des
Aufnahmebandes (4) über 1,5 m/Sekunde drei Synchroni
sierbänder vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß das in Förderrichtung erste und das letzte
Synchronisierband mit gleicher Geschwindigkeit bewegt
werden.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeband (4) als Be
cherband ausgestaltet ist.
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