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Vorrichtung zum Steuern des Durchlaufes von Werkstücken durch Bearbeitungsmaschinen
Dic Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern des Durchlaufes von
Flaschen und anderen Werkstücken durch an einer gemeinsamen Zuführbahn, d. h. parallel
zueinander liegende Bearbeitungsmaschinen, von der die zu bearbeitenden Werkstücke
einer oder mehreren von den Maschinen zugeteilt werden und der ein Rücklaufförderer
zugeordnet ist, der zur Aufnahme derjenigen Werkstücke bestimmt ist, die an der
letzten Bearbeitungsmaschine der Reihe ohne Bearbeitung vorbeigegangen sind, und
der diese wieder in den Zustrom am Eingangsende der Vorrichtung zurückleitet.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind zwar Mittel vorgesehen,
um die Geschwindigkeit der Förderer stufenlos zu ändern, und es ist auch möglich,
die einzelnen Bearbeitungsmaschinen je für sich in und außer Betrieb zu setzen;
diese Einstellungen müssen aber von Hand vorgenommen werden, wobei auch keine Möglichkeit
besteht, bei Ausfall einer Bearbeitungsmaschine die Gesamtkapazität der Anlage aufrechtzuerhalten
bzw. eine vergrößerte Zulieferung von Werkstücken durch der Anlage etwa vorgeschaltete
Maschinen auf die Dauer aufzunehmen und auszugleichen. Für den Fall einer zu großen
Überfüllung der Anlage ist lediglich vorgesehen, die Zufuhr zur Anlage ganz abzusperren.
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Bei aus einer Reihe mehrerer Bearbeitungsmaschinen mit zwischengeschalteten
Fördereinrichtungen bestehenden Anlagen ist es auch schon bekanntgeworden, die einzelne
Bearbeitungsmaschine je nach der ihr zugeförderten Werkstückmenge selbsttätig zu
steuern. Auch diese Anlagen sind jedoch nicht geeignet, bei durch Reparatur od.
dgl. bedingtem Ausfall einer Maschine oder einer erhöhten Werkstückzufuhr zur Gesamtanlage
einen Ausgleich herbeizuführen und den erhöhten Werkstückanfall zu verarbeiten.
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Bei Anlagen mit verschiedenen Fertigungsstufen angehörenden Bearbeitungsmaschinen
ist es auch schon bekanntgeworden, eine weiter hinten im Herstellungsgang angeordnete
Bearbeitungsmaschine je nach der Geschwindigkeit der Zuführung der Werkstücke auf
eine entsprechende Betriebsgeschwindigkeit einzustellen. Diese Art der Steuerung
führt aber dort nicht zu der wirtschaftlichsten Arbeitsweise, wo mehrere Maschinen
parallel zueinander von dem gleichen Förderer aus beschickt werden, dem die Werkstücke
aus einer Quelle gleichmäßig und ohne Unterbrechung zugeführt werden.
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Dem Erfindungsgegenstand liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Steuern des Durchlaufes von Werkstücken durch eine Reihe von Bearbeitungsmaschinen
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Bearbeitungskapazität der Gesamtanlage
immer genau auf den jeweiligen Werkstückanfall eingestellt wird, so daß also beispielsweise
bei Ausfall einer Maschine die anderen Maschinen deren Arbeit mitübernehmen und
bei Erhöhung oder Verringerung der Werkstückzufuhr eine entsprechende Erhöhung oder
Verringerung der Bearbeitungskapazität erfolgt. Die Anlage soll also möglichst immer
mit dem bestmöglichen Wirkungsgrad arbeiten.
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Um das zu erreichen, wird eine Vorrichtung zum Steuern des Durchlaufes
von Flaschen oder anderen Werkstücken durch an einer gemeinsamen Zuführbahn, d.
h. parallel zueinander liegende Bearbeitungsmaschinen, von der die zu bearbeitenden
Werkstücke einer oder mehreren von den Maschinen zugeteilt werden und der ein Rücklaufförderer
zugeordnet ist, der zur Aufnahme derjenigen Werkstücke bestimmt ist, die an der
letzten Bearbeitungsmaschine der Reihe ohne Bearbeitung vorbeigegangen sind, und
der diese wieder in den Zustrom am Eingangsende der Vor-
richtung
zurückleitet, erfindungsgemäß so gestaltet, daß jede einzelne Bearbeitungsmaschine
eine Einzelsteuerungsvorrichtung für die Arbeitsgeschwindigkeit aufweist, die die
zugehörige Maschine jeweils bei Werkstückmangel durch Verlagerung eines Einstellgliedes
von ihrer jeweiligen normalen Betriebsgeschwindigkeit auf Leerlaufgeschwindigkeit
umschaltet, und daß zusätzlich eine auf die Häufigkeit des Anfalles von Oberschußwerkstücken
an dem Rücklaufförderer ansprechende, gemeinsame Steuer rungsvorrichtung vorgesehen
ist, die bei Uberschreitung einer bestimmten Häufigkeit eine an jeder der Maschinen
vorgesehene Sperre der einer Höchstgeschwindigkeit dieser Maschinen zugeordneten
Einstellung des Einstellgliedes freigibt, welche alsdann die der Höchstgeschwindigkeit
zugeordnete Einstellung des Einstellgliedes gestattet.
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Die Erfindung ist in einem weiten Bereich der Fertigungstechnik für
die Bearbeitung der verschiedensten Fertigungserzeugnisse anwendbar, unabhängig
davon, ob die Fertigungseinheiten der Gruppe die gleichen Funktionen haben oder
nicht. Im folgenden ist die Erfindung an Hand des Beispieles einer Gruppe von Etikettiermaschinen
zum Etikettieren von Flaschen dargestellt. Die Fertigungseinheiten der Gruppe sind
einander gleich, und in der Förderanlage werden endlose Gliederbandförderer verwendet,
auf deren waagerechter Oberfläche die Flaschen aufrecht stehend zu den einzelnen
Etikettiermaschinen hin- bzw. abgeführt werden. Es sei betont, daß die Erfindung
nicht auf die zur Veranschaulichung der Grundgedanken gewählte Etikettieranlage
beschränkt wird. Die Förderbänder können, abgesehen von der erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Regelvorrichtung,
allgemein bekannte Ausführungen sein.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt sicher, daß sich auf dem
Förderband auch dann keine Stauungen ergeben können, wenn eine Fertigungseinheit
der Gruppe z. B. zur Reparatur angehalten wird oder wenn die Werkstückzufuhr überhaupt
ansteigt. Wenn andererseits durch das Zubringerförderband zuwenig Werkstücke bei
den Fertigungseinheiten angeliefert werden, so wird zur Vermeidung eines unwirtschaftlichen
Energieverbrauches die Arbeitsgeschwindigkeit derjenigen Fertigungseinheit gedrosselt,
die keine Werkstücke mehr zugeteilt erhält. Diese Drosselung dauert so lange, bis
die Werkstücke wieder in einer solchen Anzahl durch das Förderband angeliefert werden,
daß eine tätigkeit aller Einheiten mit voller Kapazität gerechtfertigt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die auf
die Häufigkeit des Anfalles von Überschußwerkstücken am Rücklaufförderer ansprechende,
allen Maschinen gemeinsame Steuerungsvorrichtung ein bei Anfall von Oberschußwerkstücken
durch einen Tastschalterstromkreis betätigtes Verzögerungsschütz auf, welches seinerseits
eine Schaltvorrichtung zur Freigabe der Sperre steuert. Die Verwendung von Verzögerungsschützen
ist an sich bekannt.
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Das Einstellglied zur Einstellung der Maschinen auf eine ihrer drei
Geschwindigkeiten ist vorteilhafterweise ein in einem Zylinder geführter Kolben,
dessen Kolbenstange an den einzustellenden Teil des Antriebs aggregates der zugehörigen
Maschine angeschlossen ist, wobei dem Kolben als Sperre für seine der Höchstgeschwindigkeit
zugeordnete Einstellung ein zweiter Kolben gegenüberliegt, der die Sperre
trägt.
Solche Dreistufenverstellantriebe sind an sich bekannt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
des genannten Ausfü-hrungsbeispieles an Hand von Zeichnungen. In den Zeichnungen
zeigt Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Maschinengruppe mit den
ersten beiden und der letzten Fertigungseinheit der Gruppe; jede dieser Fertigungseinheiten
besitzt einen eigenen Antriebsmotor, außerdem sind die Zubringer- bzw. Abführförderbänder
der Anlage dargestellt, Fig. 2 einen Ausschnitt der Vorderansicht der Anlage von
Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der Anlage mit ihren wesentlichsten Bauteilen
(Fig. 1 von der rechten Stirnseite betrachtet), Fig. 4 eine Teilansicht bzw. einen
Teilschnitt 4-4 gemäß Fig. 1 vom Antrieb einer Fertigungseinheit in vergrößertem
Maßstab, Fig. 5 einen Teilschnitt 5-5 von Fig. 4; die Steueranlage ist auf Normalgeschwindigkeit
geschaltet, Fig. 6 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 5; die Steueranlage ist auf
Leerlauf geschaltet, Fig. 7 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 5; die Steueranlage
ist auf Höchstgeschwindigkeit geschaltet, Fig. 8 einen senkrechten Schnitt 8-8 am
Antrieb der Förderbänder gemäß Fig. 1, Fig. 9 eine Draufsicht im Ausschnitt 9-9
von Fig. 8, Fig. 10 ein Prinzipschaltbild des elektrischen Stromkreises der Anlage.
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Eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung ist schematisch in Fig.
1 und 2 dargestellt. Zur Verdeutlichung der Grundgedanken der Erfindung sei, ohne
damit die Erfindung einzuschränken, angenommen, daß es sich bei den zu bearbeitenden
Werk- oder Fertigungsstücken um Flaschen handelt, die zu einer Gruppe von Etikettiermaschinen
geleitet werden, während des Durchlaufens dieser Maschinen mit Etiketten beklebt
und anschließend an diesenArbeitsgang aufgenommen und abtransportiert werden. Die
Etikettiermaschinen eignen sich zur Veranschaulichung der Erfindung besonders gut,
da sie untereinander die gleichen Eigenschaften aufweisen und den gleichen Arbeitsgang
an den durch die Förderanlage herangeschafften Fertigungsstücken vornehmen. Wenn
im folgenden von einer Etikettiermaschine die Rede ist, so ist diese Bezeichnung
lediglich zur Veranschaulichung gewählt und ist auf alle in derartigen Anlagen verwendbaren
Fertigungseinheiten auszudehnen. Das gleiche gilt für die Fertigungsstücke, die
ebenfalls zur Veranschaullchung durch Flaschen vertreten werden.
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In Fig. 1 sind die Maschinen oder Fertignngseinheiten mit pl, p2
bis Pn bezeichnet, die alle den gleichen Arbeitsgang ausführen, von denen jedoch
nur drei in der Zeichnung dargestellt sind. Die beschriebene Anlage ist nach entsprechender
Änderung der Größenordnung für eine sehr viel größere Anzahl von Fertigungseinheiten
verwendbar. Die Förderanlage, mit der die Werkstücke an die Fertigungseinheiten
herangeführt werden, ist zusammenfassend mit S bezeichnet, die Förderanlage, mit
der die Stücke hinter den Maschinen aufgenommen und abtransportiert werden, mit
D. Die Zubringerförderanlage S enthält im gewählten Beispiel ein hinteres, waagerecht
laufendes Förderband 30, ein mittleres, gleichfalls
waagerecht
laufendes Förderband 31 sowie ein vorderes, als Werkstückspeicher in Form eines
Rücklaufförderers dienendes Förderband 32, das in entgegengesetzter Richtung läuft
wie die beiden vorangegangenen Bänder. Die Förderbänder sind zweckmäßig Gliederbandförderer,
auf deren glatter Oberfläche, z. B. Metallplatten, die Stücke leicht nach seitwärts
gleiten können, ohne zu kippen. Die Förderbänder 30 und 31 laufen in der gleichen
Richtung, d. h. in Fig. 1 nach rechts, während das Förderband 32 in entgegengesetzter
Richtung läuft, d. h. in Fig. 1 nach links.
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Je ein feststehender AbstreiferD1, D2 bis D7z ist mit einer der Fertigungseinheiten
verbunden und greift in der Weise über das hintere Förderband 30, daß jedes der
auf diesem Band stehenden Werkstücke, die sich dem Abstreifer nähern, von diesem
vom Transportband 30 abgelenkt und in die entsprechende Fertigungseinheit geleitet
wird.
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Beide Förderbänder 30 und 31 sind zusammen so breit bemessen, daß
sie am Eingang der Anlage eine ausreichend große Anzahl von Fertigungsstücken aufnehmen
können, um alle Fertigungseinheiten gleichmäßig zu beliefern, wenn diese mit ihrer
maximalen Kapazität arbeiten. Das Aufsetzen der Stücke auf die Zubringerförderbänder
kann in ungeordneter Stellung erfolgen, d. h., es ist keine besondere Vorrichtung
zum Ordnen der Werkstücke in gerade Reihen auf den Bändern 30 und 31 erforderlich.
Zwischen den beiden Bändern 30 und 31 sind keinerlei Trennungskanten vorgesehen,
mit Ausnahme eines noch später zu beschreibenden Falles, so daß die Werkstücke,
die auf den Eingangsseiten der Bänder aufgesetzt werden, sich in Querrichtung frei
von einem auf das andere Band bewegen können.
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Um den Abstreifern Di, D" usw. eine ausreichende Menge von Werkstücken
zuführen zu können, so daß die Fertigungseinheiten mit ihrer maximalen Kapazität
arbeiten können, sind etwas nach vorn versetzt zu den Abstreifern UmlenkerR1, R2
usw. angeordnet, die normalerweise schräg über das Band 31 ragen, so daß die durch
das Band 31 geförderten Werkstücke, wenn sie an dem jeweiligen Umlenken angelangt
sind, durch diesen in schräger Richtung vom Band 31 auf das innere Band 30 umgelenkt
werden. Diese Ablenker sind so gestaltet, daß sie bei einem Überdruck der auf sie
auftreffenden Werkstücke federnd aus ihrer Normallage in Parallellage zu der Bewegungsrichtung
der Förderbänder gedreht werden. Dieser Überdruck tritt dann auf, wenn die Anzahl
der auf den Ablenker auftreffenden Zahl der Werkstücke die Anzahl überschreitet,
die durch den Abstreifer maximal aufgenommen werden kann.
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Tritt dieser Fall ein, so schwingt der Ablenker nach hinten und gibt
damit den nachfolgenden Werkstücken den Weg frei, so daß diese nicht mehr in Richtung
auf das Band 30 abgelenkt werden, sondern auf dem Band 31 die betreffende Fertigungseinheit
passieren, deren Kapazität in diesem Fall voll ausgelastet ist.
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Am Ende des Zubringerbandes, d. h. hinter dem letzten Abstreifer
Dn der letzten Fertigungseinheit der Maschinengruppe, ist eine Umlenkung (Fig. 1)
angeordnet, die als eine feststehende, gekrümmte Führung 33 ausgeführt ist und in
welche die noch auf dem Band 31 befindlichen Werkstücke, die den letzten Abstreifer
Dn passiert haben, ohne daß sie einer der Fertigungseinheiten zugeführt wurden,
auf-
genommen werden. In dieser gekrümmten Führung werden die Werkstücke auf das
gegenläufige Förderband 32 umgelenkt, das in entgegengesetzter Richtung zu den Bändern
30 und 31 läuft. Wie aus Fig. 1 deutlich wird, wandert das auf Band 32 gelangte
Werkstück bis in die Nähe des Eingangs der Anlage zurück, wo es durch eine diagonal
über das Band 32 angeordnete Umlenkschiene 34 wieder auf das Band 31 übergeführt
wird, um sich dort mit den vom Bandeingang kommenden Werkstücken zu mischen und
aufs neue die Förderstrecke an den Fertigungseinheiten vorbei zu durchlaufen.
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Fig. 1 zeigt weiter die Förderbänder 35 und 36, mit denen die bearbeiteten
Werkstücke der Fertigungseinheiten pt, p2 USW. abgenommen und zum Ausgang der Anlage
befördert werden. Abgesehen von einer Regelvorrichtung, mit der ein Zweistufenbetrieb
der Bänder durchgeführt wird, unterscheiden diese sich nicht von den allseits bekannten
Fördermitteln, so daß eine entsprechende Beschreibung der Bänder 35 und 36 überflüssig
ist.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage, von der lediglich Anfang
und Ende dargestellt sind, befindet sich zwischen den Zubringerbändern 31 und 32
eine feststehende Schiene 38, die parallel zu den Bändern und in gleicher Höhe mit
ihnen angeordnet ist. Der Vorschub sowie die Einteilung der Zwischenräume zwischen
den einzelnen Fertigungsstücken auf ihrem Wege von dem jeweiligen AbstreiferD1,
D2 usw. in die Fertigungseinheit werden mit den umlaufenden, verzahnten Zuteilrädern
40 und 41 bewerkstelligt.
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Der Antriebsmotor M mit dem Untersetzungsgetriebe G zum Antrieb der
verschiedenen Förderketten ist auf einem an dem Maschinenrahmen angesetzten Tisch
56 aufgesetzt.
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Wie Fig. 8 zeigt, ist der Fördermotor M auf einem Spannschlitten
57 angeordnet, der auf dem Sockel 58 gleitend in Querrichtung zur Anlage bewegt
werden kann. Mit Hilfe einer Vorrichtung, deren Wirkungsweise nachstehend ausführlich
beschrieben wird, kann durch eine Querbewegung des Motors der eine Umschlingungsradius
des Treibriemens 60, der über die Riemenscheibe 61 auf der Motorwelle und über die
Riemenscheibe 62 am Untersetzungsgetriebe G läuft, verändert werden. Dafür sind
die Riemenscheiben 61 und 62 als Kegeltrommeln ausgeführt, wie sie bei stufenlosen
Getrieben verwendet werden, so daß durch eine Veränderung des Achsabstandes der
Riemenscheiben 61, 62 die Umdrehungsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 62 geändert
werden kann.
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Die Abtriebwelle des Untersetzungsgetriebes treibt über eine zwischengeschaltete
Rutschkupplung mit der Feder 63 ein Zahnrad, über das eine endlose Treibkette 64
läuft. Abtriebsseitig wird durch die Treibkette ein auf der Welle 65 aufgesetztes
Zahnrad angetrieben. Die Welle ist auf den beiden Längsträgern des Maschinenrahmens
gelagert.
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Auf der Welle 65 ist an der Seite des vorderen Rahmenträgers 56x
ein weiteres Zahnrad 66 angeordnet, das einen Teil des das rückläufige Förderband
32 antreibenden Kettentriebes ist. Auf dem anderen Ende der Welle 65 sitzen die
Antriebszahnräder 67 und 68, die zu den Kettentrieben gehören, mit denen die Förderbänder
35 und 36 getrieben werden.
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Am entgegengesetzten rechten Ende der Anlage sind die Kettentriebe
für die Förderbänder 30 und 31 angeordnet, deren Antriebszahnräder gleichfalls auf
einer
quer zum Anlagerahmen verlaufenden Welle aufsitzen, die über ein Getriebe und eine
längs zum Maschinenrahmen verlaufende Welle gleichfalls von einem Förderantriebsmotor
angetrieben werden. Diese Förderbänder 30 und 31 laufen in entgegengesetzter Richtung
zu den Förderbändern 32, 35 und 36.
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Der als stufenloses Getriebe ausgebildete Riementrieb kann zusätzlich
von Hand geregelt werden durch das auf der Spindell27 aufgesetzte Handrad 59, mit
dem der Motor auf seinem Schlitten vor- und zurückbewegt wird. Durch diese Verschiebung
des Motors wird, wie bereits erwähnt, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Riemenscheibe
62 verändert. Die Bohrung in dem Lagerarm 128, durch welche die Spindel 127 geführt
wird, ist erweitert, so daß sich die Spindel frei darin bewegen kann. Das Handrad
59 ist entlang des Schraubgewindes der Spindel 127 bewegbar und bildet ein Schaltelement,
dessen Funktion noch ausführlich dargelegt wird. An der einen Seite des Spannschlittens
57 ist eine verhältnismäßig lange Spannfeder 129 (Fig. 8) angebracht, deren anderes
Ende mit dem feststehenden Sockel 58 verbunden ist. Diese Feder ist bestrebt, den
Schlitten 57 nach rechts zu ziehen, um auf diese Weise die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Abtriebscheibe 62 zu erhöhen.
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Das rechte Ende der Spindel 127 ragt in einen Druckluftzylinder 130,
der fest mit dem Tisch 56 der Anlage verbunden ist. Innerhalb des Zylinders gleitet
ein Kolben (nicht dargestellt), der auf die Spindel aufgeschraubt ist. Das Spindelende
ragt durch eine Öffnung des rechten Zylinderdeckels hinaus. An den rechten Zylinderdeckel
ist eine Rohrleitung 134 (Fig. 1) angeschlossen, durch die verdichtete Luft mit
einem Druck von etwa 1,5 at über ein Ventil 134 a in den rechts vom Kolben gelegenen
Zylinderraum geführt wird. Wird die Druckluft in den Zylinder eingelassen, so drängt
sie den Kolben mit der Spindel 127 nach links, wodurch gleichzeitig der Motor M
auf einem Spannschlitten nach links gezogen wird, was wiederum zur Folge hat, daß
die Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebscheibe 62 herabgesetzt wird. Eine beweglich
auf dem Schraubgewinde der Spindel 127 angeordnete Mutter N (Fig. 8) wirkt als Anschlag,
mit dessen Einstellung die Mindestgeschwindigkeit festgelegt werden kann.
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Die Regelung der Luftzuführung zu dem Zylinder 130 wird im folgenden
noch genauer beschrieben.
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Die gemäß der Erfindung ausgeführte Anlage sieht einen Antrieb der
einzelnen Fertigungseinheiten wahlweise auf einer von drei Geschwindigkeitsstufen,
den Antrieb der Förderbänder wahlweise auf einer von zwei Antriebsstufen vor. Der
Umschaltvorgang von einer auf die andere Geschwindigkeitsstufe geht während des
Betriebes der Anlage selbsttätig vor sich.
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Lediglich die Geschwindigkeitsstufen müssen vor Inbetriebnahme der
Anlage auf das gewünschte Maß durch entsprechende Vorrichtungen eingestellt werden.
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Die selbsttätige Umschaltung der einzelnen Fertigungseinheiten von
einer auf die andere Geschwindigkeitsstufe geschieht im ausgeführten Beispiel mit
Hilfe eines Zylinders, dem durch entsprechende elektische Einstellung vorgeschalteter
Ventile verdichtete Luft zu- oder abgeführt wird. Da die Geschwindigkeits-Regelvorrichtungen
bei allen Fertigungseinheiten die gleichen sind, ist es zur Verdeutlichung des Schaltvorganges
ausreichend, ihn an Hand der letzten Fertigungseinheit pn zu beschreiben.
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Die Fertigungseinheit pn wird durch den Elektromotor M' (Fig. 1 und
2) angetrieben. Der Elektromotor M' ist auf einem Spannschlitten 131 (Fig. 5, 6
und 7) aufgesetzt, der gleitend auf Lagerschlenen 132 nach rechts und links bewegt
werden kann. Die Lagerschienen 132 wiederum sind fest mit dem Maschinenrahmen verbunden.
Auf der Motorwelle ist eine Riemenscheibe 133 aufgesetzt, über die ein endloser
Treibriemenl34' gespannt ist (Fig. 1 und 5).
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Die Antriebsscheibe 135 des Riementriebes treibt dann über die Welle
136 die Maschineneinheit an.
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Die Riemenscheiben 133 und 135 sind zweckmäßig als Kegeltrommeln auszuführen,
wie sie in stufenlosen Getrieben verwendet werden. Bei einer derartigen Ausführung
des Riementriebes wird durch Spannen bzw. Lockern des Treibriemens, ausgelöst durch
eine Verschiebung des Motors, eine Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit der die
Fertigungseinheit antreibenden Abtriebsscheibe des Riementriebes ausgelöst. Selbstverständlich
können an Stelle des stufenlosen Riemengetriebes auch entsprechende andere Getriebebauarten
zwischen der Motorwelle und der Welle 136 der anzutreibenden Fertigungseinheit eingeschaltet
werden.
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Die selbsttätige Umschaltung der Fertigungseinheit auf die jeweilige
Geschwindigkeitsstufe wird bei dem dargestellten Beispiel mit Hilfe eines als Einstellglied
in einem Zylinder 137 befindlichen Kolbens 140 be wirkt (Fig. 5, 6 und 7), der unterhalb
der Lagerschienen 132 angeordnet ist. Der Zylinder wird an beiden Seiten durch Zylinderdeckel
138 und 139 abgeschlossen. Durch eine Mittelbohrung verläuft mit einem gewissen
Spiel eine Kolbenstange 139 a, auf die der im Zylinder bewegliche Kolben 140 aufgeschraubt
ist. Das andere Ende der Kolbenstange 139 a ist über einen Winkelarm 141 fest mit
dem Motorschlitten 131 verbunden, so daß eine Bewegung des Kolbens im Zylinder 137
eine Verschiebung des Motors auf seinem Schlitten zur Folge hat, wodurch wiederum
der Treibriemen 134' des Getriebes ge spannt oder gelockert wird. Der andere Zylinder
deckell39 weist eine von außen mittig aufgesetzte Lagerbuchse 139 b auf, in der
eine zweite Kolbenstange 142 geführt wird. Die Kolbenstange 142 wird in der Lagerbuchse
durch eine Dichtungspackung 143 abgedichtet, um ein Austreten des unter Druck stehenden
Arbeitsmittels aus dem Zylinder zu vermeiden. Die zweite Kolbenstange 142 trägt
einen Kolben 144 im Zylinder 137, endet jedoch nicht in dem Kolben, sondern ist
über den Kolben hinaus zu einem als Sperre dienenden Anschlag 142 a verlängert.
Am anderen Ende ist die Kolbenstange 142 mit einem Schraubgewinde versehen zur Aufnahme
einer Kontaktscheibel45, die durch Gegenmutternt46 auf der Kolbenstange in ihrer
Lage festgelegt wird.
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Zwischen dem Ende der Kolbenstange 142 und einem feststehenden Bolzen
148 ist eine kräftige Feder147 gespannt, die bestrebt ist, die Kolbenstange 142
mit dem Kolben 144 in die in Fig. 7 aufgezeigte Stellung zu ziehen. Der Zylinder
137 ist mit zwei Bohrungen in der Seitenwand versehen, von denen die erste Bohrung
149 zwischen den beiden Kolben 140 und 144 in einem Abstand von etwa zwei Fünfteln
der Zylinder länge vom Zylinderdeckel 139 entfernt angeordnet ist, während die zweite
Bohrung 150 sich direkt an den Zylinderdeckel 139 anschließt (Fig. 5, 6 und 7).
Durch eine Feder K (Fig. 5) wird der Kolben 144 einschließlich des Motorschlittens
131 nach rechts gezogen.
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Über eine Rohrleitung 151 (Fig. 1) wird den Zylindern 137 sämtlicher
Fertigungseinheiten verdichtete Luft mit einem Druck von etwa 1,5 at durch die Bohrung
149 zugeführt. Die Preßluftzufuhr zu diesen Zylindern wird durch ein entsprechendes
elektrisch betätigtes Dreiwegeventil 152 gesteuert. Zu einem weiteren elektrisch
betätigten Dreiwegeventil 154 wird über die Rohrleitung 153 Preßluft mit einem Druck
von annähernd 3 at zugeführt. Bei geöffneter Stellung dieses Ventils strömt die
Luft aus der Leitung 153 in die mit Abzweigungen versehene Leitung 155, deren Abzweigungen
zu den Öffnungen 150 der Zylinder 137 bei sämtlichen Fertigungseinheiten geführt
werden. Die Ventile 152 bis 154 sind zweckmäßig elektromagnetisch auszulösen.
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Mit den Abstreifern D1 bis D" der jeweiligen Fertigungseinheiten
ist je ein Schalter 156, 157 und 158 (Fig. 1) verbunden und in der Weise angeordnet,
daß eine Flasche, d. h. ein Fertigungsstück, beim Eintritt in eine der Fertigungseinheiten
den entsprechenden Schalterkontakt öffnet. Jeder dieser Schalter liegt im Stromkreis
mit einem der elektromagnetisch betätigten Ventile 152 und bildet zusammen mit diesem
Ventil 152 eine der je Bearbeitungsmaschine Pl, p2 ... Pn vorgesehenen Einzelsteuerungsvorrichtungen.
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Ferner ist ein Schalter 159 (Fig. 1) an den letzten Ablenker" der
Maschinengruppe angeschlossen; ein weiterer Schalter 160 ist so angeordnet, daß
er durch ein die Umlenkführung 33 passierendes Fertigungsstück ausgelöst wird, während
dieses sich von Band 31 auf Band 32 bewegt. Darüber hinaus ist jeder der Regelzylinder
137 mit einem Schalter 161 (Fig. 5, 6 und 7) mit Kontaktknopf 161a ausgerüstet.
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Der Kontaktknopf 161 a wird durch die Kontaktscheibe 145 auf der Kolbenstange
142 betätigt.
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Schließlich ist an dem Zylinder 130, mit dem die Bandgeschwindigkeit
geregelt wird, ein letzter Schalter 162 angebracht (Fig. 1 und 9). Der Kontaktknopf
163 dieses Schalters wird durch einen kurzen Hebelarm 164, der drehbar auf dem Bolzen
165 gelagert ist, betätigt. Die Schaltbewegung des Hebelarmes 164 wird von einer
Rolle 169 über einen Hebelarm 166 ausgelöst. Die Rolle 169 wiederum läuft auf einen
Ansatz des Handrades 59 auf, wenn der Motor M einschließlich des Spannschlittens
und der Spindel seine vorbestimmte Rechtslage (Fig. 8 und 9) erreicht hat.
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Wird der Schalter 156 geschlossen, weil keine Stücke mehr in die
Fertigungseinheit Pt eintreten, so schließt sich der Stromkreis zu dem entsprechenden
elektromagnetisch betätigten Ventil 152, so daß dieses geöffnet wird und die Preßluft
in den Zylinderraum zwischen den Kolben 140 und 144 eintreten kann. Die Folge davon
ist, daß sich der Kolben 140 nach links in seine Leerlaufstellung bewegt (Fig. 6).
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Treten jetzt wieder Werkstücke in die Fertigungseinheit P' ein, so
wird der Schalter 156 wieder geöffnet und der Stromkreis zu dem betreffenden Ventil
152 unterbrochen. Dadurch wird das Ventil 152 so geschaltet, daß die Luft aus dem
Zylinderraum zwischen den Kolben 140, 144 ausströmen und die Feder K den Kolben
140 einschließlich des Motors M' nach rechts in die Dauerbetriebslage für normale
Geschwindigkeit (Fig. 5) bewegen kann. In der Zwischenzeit wird über den normalerweise
geschlossenen Schalter 161 das Ventil 154 in den Stromkreis einbezogen und in einer
Stellung gehalten, in der es die Preßluft in den Zylinderraum rechts von dem Kolben
144
einströmen läßt, so daß die Preßluft den Kolben in die der Normalgeschwindigkeit
entsprechende Stellung (Fig. 6) schiebt. Der Anschlag 142a begrenzt hierbei die
Bewegung des Kolbens 140. Die Linksbewegung des Kolbens 144 (Fig. 5 und 6) ist abgeschlossen,
wenn die Schaltscheibe 145 auf die Buchse 139 b auftrifft.
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Sobald ein Fertigungsstück einen der normale weise geöffneten Schalter
159 und 160 passiert, werden entweder einer oder beide Schalter geschlossen, so
daß das elektromagnetisch betätigte Ventill34a (Fig. 1) in den Stromkreis einbezogen
wird. Dabei wird das Ventil in eine Stellung geschaltet, daß es die Preßluft aus
dem Zylinder 130 (Fig. 8) des Bandgeschwindigkeitsreglers ausströmen läßt und somit
die Feder 129 den Motor M in die der Höchstgeschwindigkeit entsprechende Stellung
ziehen kann.
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Hat der Motor M diese Stellung erreicht, so wird der normalerweise
geöffnete Schalter 162 (Fig. 9) infolge des Auflaufens der Rolle 169 auf den Ansatz
des Handrades 59 geschlossen und das Ventil 154 in den Stromkreis einbezogen. Nach
erfolgter Umschaltung dieses Ventils werden die in die Öffnung 150 mündenden Rohrleitungen
der Zylinder sämtlicher Fertigungseinheiten zur umgebenden Atmosphäre geöffnet,
so daß die jeweiligen Federn 147 (Fig. 1) die Kolben 144 und somit die Federn gleichzeitig
die Kolben 140 nach rechts ziehen können. Da die Motoren M' dieser Bewegung folgen,
werden die Fertigungseinheiten auf Höchstgeschwindigkeit geschaltet. Erschöpft sich
infolge der beschleunigten Tätigkeit der Fertigungseinheiten der Vorrat an Fertigungsstücken,
so daß keines von ihnen mehr den Schalter 159 und 160 passiert, so wird der- Stromkreis
zum Ventil 154 unterbrochen, so daß infolge der neuen Schaltstellung dieses Ventils
Preßluft in jeden der Zylinder 137 geleitet wird, wodurch sich selbsttätig jede
Fertigungseinheit auf die normale Dauergeschwindigkeit zurückschaltet. Da alle Schalter
161 im Stromkreis parallel liegen (Fig. 10), müssen sämtliche Fertigungseinheiten
auf Normalgeschwindigkeit zurückgeschaltet sein, bevor der Stromkreis zum Ventil
134 a unterbrochen werden kann, um den Förderbandmotor auf seine normale Geschwindigkeit
zu verlangsamen. Wenn bei geschlossenen Schaltern 159 und 160 die gesamte Maschinengruppe
auf Höchstgeschwindigkeit läuft und einer der Schalter 156 geöffnet wird, so kann
diese betreffende Fertigungseinheit bis auf Leerlauf geschwindigkeit zurückgeschaltet
werden, bevor die Arbeitsgeschwindigkeit der anderen Fertigungseinheiten gleichfalls
verlangsamt wird.
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Die verschiedenen Schaltstellungen der Geschwindigkeits - Regelvorrichtung
der Fertigungseinheiten sind in Fig. 5 als normale Dauergeschwindigkeit, in Fig.
6 als Leerlaufgeschwindigkeit und in Fig. 7 als Höchstgeschwindigkeit dargestellt.
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Angenommen, daß beiden Rohrleitungen 151 und 153 Preßluft zugeführt
wird - der Druck in der Leitung 153 ist zweckmäßig annähernd doppelt so hoch wie
in der Leitung 151 - und daß jedes der elektromagnetisch betätigten Ventile 152
geöffnet ist, so kann die Preßluft aus der Leitung 151 mit dem niedrigeren Druck
von 1,5 at durch die Öffnung 149 in den Zwischenraum zwischen Kolben 140 und Kolben
144 in jedem der Zylinder 137 eintreten. Der Druck dieser Preßluft schiebt den Kolben
140 nach links, um damit den Motor auf seinem Schlitten in Leerlaufstellung zu ziehen.
Der auf den Kolben wirkende
Druck ist groß genug, um die Federkraft
der Feder K zu überwinden (Fig. 5). Die Feder K gemeinsam mit einer zum stufenlosen
Riemengetriebe gehörenden Feder (in der Zeichnung nicht dargestellt) sind darauf
gerichtet, den Motor in die der Höchstgeschwindigkeit entsprechende Stellung zu
zie hen. Der Kolben 140 kann sich so weit nach links bewegen, bis er den Zylinderdeckel
138 berührt.
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Gleichzeitig kann über das elektromagnetisch betätigte Ventil 154
die höher verdichtete Preßluft durch jede der Öffnungen 150 in die Zylinder 137
eintreten, so daß die Kolben 144 nach links, d. h. in Richtung auf die Leerlaufstellung,
bewegt werden.
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Diese Bewegung findet ihren Abschluß, wenn die Schaltscheibe 145 auf
die Buchse 139 b auftrifft. Bei dieser Schaltstellung befinden sich sämtliche Fertigungseinheiten
im Leerlaufbetrieb.
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Wird das elektromagnetisch betätigte Ventil 152 umgeschaltet, so
daß die Preßluft von der Zuführungsleitung abgesperrt und gleichzeitig die Öffnung
149 zur umgebenden Atmosphäre geöffnet wird, so wird der zwischen beiden Kolben
bestehende Luftdruck abgebaut, und die Feder K befördert gemeinsam mit der Feder
des Riemengetriebes den Motor mit seinem Schlitten nach rechts, d. h. in Richtung
auf die Höchstgeschwindigkeitsstellung. Die Fertigungseinheit wird so lange beschleunigt,
bis die Bewegung des Kolbensl40 durch den Anschlag 142 a aufgehalten wird. Es sei
daran erinnert, daß der rechts vom Kolben 144 herrschende Preßluftdrnck nach wie
vor aufrechterhalten bleibt. Die Anlage arbeitet jetzt mit ihrer normalen Dauergeschwindigkeit.
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Wird jetzt das Ventil 154 umgeschaltet, so daß die Preßluft aus den
Zylindern durch die Öffnungen 150 über die Leitung 153 in die umgebende Atmosphäre
austreten kann, so ziehen die Federn 147 die Kolben 144 nach rechts, bis die Ansätze
der Kolben auf die jeweiligen Zylinderdeckel 139 auftreffen. Dadurch kann der Kolben
140, angetrieben durch die Feder K und die im Riemengetriebe enthaltene Feder, seine
Rechtsbewegung fortsetzen, bis die Kontermuttern O' auf den Zylinderdeckell38 auftreffen
(Fig. 7) und sich der Motor M' in seiner Höchstgeschwindigkeit befindet.
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Auf diese Weise können lediglich durch Regelung der Ventile 152 und
154 die Fertigungseinheiten mit drei verschiedenen vorbestimmten Geschwindigkeiten,
d. h. Leerlaufgeschwindigkeit, Normalgeschwindigkeit und Höchstgeschwindigkeit,
betrieben werden.
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Wie bereits ausgeführt wurde, sind am Eingang zu jeder Fertigungseinheit
die Schalter 156, 157 und 158 in der Weise angeordnet, daß sie durch die in die
Fertigungseinheit eintretenden Werkstücke ausgelöst werden. Jeder dieser Schalter
ist in Reihe mit entsprechenden elektromagnetisch betätigten Ventilen 152 geschaltet.
Wenn also einer der Schalter 156,157 oder 158 durch eine vorbeiwandernde Flasche
geschlossen wird, so wird das entsprechende elektromagnetische Ventil in die Stellung
umgeschaltet, die der Preßluft ein Austreten aus dem Zwischenraum zwischen den Kolben
der betreffenden Regelvorrichtung erlaubt, wodurch die jeweilige Fertigungseinheit
auf Normalgeschwindigkeit geschaltet wird. Solange die Flaschen in ständigem Strom
in die Fertigungseinheit befördert werden, bleibt die Geschwindigkeit dieser Einheit
unverändert. Wird jedoch die Zufuhr der Flaschen zu irgendeiner der Einheiten unter-
brochen,
so öffnet sich der entsprechende Schalter 156, 157 oder 158, so d'aß die Preßluft
durch das entsprechende elektromagnetische Ventil in den Zwi schenraum zwischen
den Kolben eintreten kann und der betreffende Motor M' in die Leerlaufstellung zum
rückgefahren wird.
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Während des Leerlauf oder Normalbetriebes der Fertigungseinheit ist
das Ventil 154 geöffnet, so daß" der Druck auf der rechten Seite des Kolbens 144
er halten bleibt. Tritt der Fall ein, daß die Flasche; die den Ablenker Rn passieren
oder die Urn1 führung33 durchlaufen, nachdem sie die letzte ES heit gleichfalls
passiert haben, ohne durch deren Abstreifer vom Band 32 abgenommen worden zu sein,
eine bestimmte Anzahl pro Zeiteinheit überschreiten, so schließt einer der Schalter
159 oder 160. Dadurch wird das elektromagnetisch betätigte Ventil 134 a -geschaltet
und läßt die Preßluft aus dem Zylinder 190 austreten, so daß die Feder 129 gemeinsam
mit der Feder des Riemengetriebes den Motor in die Höchstgeschwindigkeitsstellung
ziehen kann. Gleichzeitig mit diesem Schaltvorgang werden die Förderbänder, die
normalerweise mit ihrer MindestgeschwindigkeIt umlaufen, beschleunigt. Bei der Schaltbewegung
des Fördermotors wird der Schalter 162 ausgelöst und mit ihm das Ventil 154 so umgeschaltet,
daß die Preßluft aus den Zylindern sämtlicher Geschwia,di,lgX keits-Regelvorrichtungen
der Fertigungseinheiten aus treten kann. Es sei daran erinnert, daß das Ventil 154
über die Leitung 155 mit allen Fertigungseinheiten in Verbindung steht. Dementsprechend
werden jetzt alle Fertigungseinheiten auf Höchstgeschwindigkeit -geschaltet. Nach
und nach werden alle auf den Bändern angesammelten Flaschen durch die mit Höchstgeschwindigkeit
arbeitenden Fertigungseinheiten verarbeitet. Die Folge davon ist, daß nur noch vewinzelte
Flaschen den Ablenker Rn oder die Umlenlcrinne 33 passieren, so daß die Schalter
159 und 160 wieder geöffnet werden und den Stromkreis über das elektromagnetische
Ventil 154 unterbrechen, so daß über die Öffnungen 150 wieder Preßluft in die Regelzylinder
der einzelnen Fertigungseinheiten eintreten kann und die Kolben 144 in die in Fig.
5 gezeigte Stellung zurückdrängt. Diese gegen die Kraft der Feder K durchgeführte
Bewegung befördert als Motor wieder in seine Dauerbetriebsstellung. Die Förderanlage
verharrt zunächst bei der Höchstgeschwindigkeit, da das elektromagnetisch betätigte
Ventill34a, mit dem die Umschaltung der Förderbänder auf Normalgeschwindigkeit durchgefiihrt
wird, erst dann ausgelöst werden kann, wenn alle parallel stehenden Schalter 161
geöffnet sind, d. h. sämtliche Fertigungseinheiten wieder zu ihrer NoF malgeschwindigkeit
zurückgekehrt sind.
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Der durch die Schalter 159 und 160 gesteuerte Stromkreis enthält
ein Verzögerungsschütz V (Fig. 10), mit dem verhindert wird, daß die Anlage bereits
auf ihre Höchstgeschwindigkeit geschaltet wird, wenn nur wenige Flaschen den letzten
AWenkerRv b. die Umlenkführung 33 passieren. Übersteigt die Anzahl dieser Flaschen
jedoch ein bestimmtes Maß, so wird die durch das Schütz bewirkte Blockierunglka
gehoben und die Anlage zur Umschaltung auf Höchstgeschwindigkeit freigegeben. -
-Da das Umschalten der Fertigungseinheit age7 lauf unabhängig von den übrigen Fertigungseinheiten
vorgenommen werden kann, ist es möglich, die mit Höchstgeschwindigkeit arbeitende
Maschine a a9tSdt
Flaschenstrom herauszunehmen, ohne die gesamte
Maschinengruppe vorher auf Normalgeschwindigkeit zurückführen zu müssen. Sobald
eine Fertigungseinheit keine Flaschen mehr zugeführt erhält, schaltet sie sich selbsttätig
auf Leerlauf zurück.
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Eine Zusammenfassung der Schaltvorgänge ergibt in Verbindung mit
Fig. 10 foIgendes Bild: Zum Umschalten der Fertigungseinheiten von Normalgeschwindigkeit
- während dieser Betriebsperiode ist der Schalter 161 dauernd geöffnet - auf Höchstgeschwindigkeit
ist der Ablauf der Schaltvorgange folgender: Wird der Schalterl59 oder 160 durch
vorbeiwandernde Werkstücke geschlossen, so wird das Verzögerungsschütz V in den
Stromkreis einbezogen und spricht nach einer gewissen Verzögerungszeit an. Erst
durch dieses Schütz und seinen Kontakt V1 wird das Ventil 134a in die Stellung umgeschaltet,
in der es die Preßluft aus dem Zylinder 130 austreten läßt, wodurch der Fördermotor
M in seine Höchstgeschwindigkeitslage bewegt wird. Sobald die Beschleunigung der
Förderbänder abgeschlossen ist, wird der Schalter 162 durch das Handrad 59 des Motors
M geschlossen und damit das Ventil 154 umgeschaltet. Dadurch werden sämtliche Zylinder
137 der Fertigungseinheit zur umgebenden Atmosphäre geöffnet, so daß die Preßluft
aus den Zylindern entweichen kann und die Antriebsmotoren in die Höchstgeschwindigkeitslage
gezogen werden.
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Während dieser Betriebsperiode sind die jeweiligen Kontaktscheiben
145 von dem Kontaktknopf 161 a abgerückt und die Schalter 161 geschlossen.
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Der Ablauf der Schaltvorgänge bei der Umschaltung der Anlage von
Höchstgeschwindigkeit auf Normalgeschwindigkeit ist folgender: Beim Öffnen der Schalter
159 und 160 wird der Stromkreis über das Verzögerungsschütz V geöffnet und damit
durch das Abfallen des Schützes über dessen Kontakt V2 das Ventil 154 aus dem Stromkreis
gezogen. Die Fertigungseinheiten kehren darauf zur Normalgeschwindigkeit zurück.
Bei dieser Bewegung der Motoren werden durch die jeweiligen Kontaktscheiben 145
die Schalter 161 geöffnet. Da sie alle parallel miteinander verbunden sind, müssen
sämtliche Schalter 161 geöffnet sein, bevor die Stromzufuhr zu dem Ventil 134a unterbrochen
wird, um auf diese Weise auch die Förderbänder auf ihre Normalgeschwindigkeit zu
verlangsamen.
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Bei dieser Schaltbewegung des Förderbandmotors M wird der Schalter
162 wieder geöffnet, und die gesamte Anlage arbeitet mit Normalgeschwindigkeit.
Während dieses Betriebszustandes sind sämtliche Schalter 161 sowie der Schalter
162 geöffnet, im Gegensatz zum Höchstgeschwindigkeitszustand, in dem alle Schalter
161 sowie der Schalter 162 geschlossen sind.
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Die Dauer- oder Normalgeschwindigkeit der Förderanlage ist zweckmäßig
so niedrig wie möglich anzusetzen, jedoch muß das Abförderband schnell genug laufen,
um die Werkstücke in dem Maße, wie sie die Fertigungseinheiten verlassen, aufnehmen
und abtransportieren zu können. Selbstverständlich muß die Geschwindigkeit des Abförderbandes
erhöht werden, wenn die Fertigungseinheiten beschleunigt wer-
den Umgekehrt darf
das Förderband erst nach Verlangsamung der Fertigungseinheiten auf die Normalgeschwindigkeit
zurückgeführt werden, um einen einwandfreien Abtransport der bearbeiteten Stücke
sicherzustellen. Es ist nicht erforderlich, daß die Zubringerförderbänder gleichzeitig
mit den Abförderbändern beschleunigt werden. Bei Anlagen mit einer größeren Anzahl
von Fertigungseinheiten werden die Zubringerbänder aus wirtschaftlichen Gründen
von einem eigenen Motor angetrieben, und dann kann auch die Beschleunigung beider
Fördersysteme gegebenenfalls getrennt durchgeführt werden.