DE3308643A1 - Steuereinrichtung - Google Patents

Description

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Steuereinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Samme1-packniaschinen mit einem sich nahezu konstant bewegenden 'Zuführband und einem am Auslaufende des Zuführbandes angeordneten, längs- oder querverschiebbaren gefächerten Sammelpacktisch, der durch ein Schrittachaltgetriebe bewegt wird.

Sanimelpackmacchinen dieser Art sind meistens mit einer Folgesteuerung ausgerüstet, daß heißt, daß Abtastelemente an jeder 'Virkütello angeordnet sind, die die nachfolgenden Operationselomcnto über Kupplungen einschalten.

Hei die stm Maschinen werden alle Elemente bei jedem Takt einmal geGehalten. Bei Faschinen mit geringer Leistung ist das angängig, übersteigt die Leistung der Einzelpackmaschine eine bestimmte Größe, müssen entweder zwei Sammelpackmaschinen zugeordnet werden, oder die Leistung der Sammelpackmaschine muß der der iiinzelpackmaschine angeglichen werden. Hierbei wird aber die Schalthäufigkeit der Elemente so hoch , daß die Lebensdauer relativ niedrig wird.

JJaü größte Hindernis, öammelpackmaschinen, die taktweise arbeiten, den Leistungsparainetern von Einzelpackmaschinen anzupacüen, ist gegenwärtig jedoch, daß eine Kupplung mit der notwendigen Ljchalthäufigkeit technisch nicht realisierbar ist. IJm dieco Macht eile zu beseitigen, wurde vorgeschlagen, eine Synchronisiereinrichtung einzusetzen, die das Zuführband für die Packgüter zwischen zwei Drehzahlen einregelt und zwar derart, daß dann, wenn auf einem Stauband an einer bestimmten oLolle keine Lücke mehr zwischen den einzelnen Packstücken ist, das Zuführband beschleunigt wird und dann, wenn an einer vor

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der ersten Abtaststelle liegenden zweiten Abtaststolle eine Lücke entsteht, das Zuführband wieder verlangsamt wird (DB-OS 26 38 113).

Diese Einrichtung ist nur für kontinuierlich arbeitende Sammelpackmaschinen geeignet, vor der dio· Paekgüter zur oarimelverpackung aufgestaut werden. Ks wird nur dor üammelzustand gesteuert, nicht aber die Sammelpackmaschine selbst, wie das bei taktweise arbeitenden üammelpackinaschinen notwendig ist. Sin selbständiges Abschalten der Sanimolpackmau chine oder auch ein selbständiges stillsetzen des Zuführbanaeu ist nicht möglich, wenn, keine Packgüter mehr ankommen, oder hohler in der Zuführung eintreten.

Zweck der Erfindung ist, die Lebensdauer der Schaltelemente zu erhöhen bei gleichzeitiger Leistungssteigerung von Samraelpackmaschinen, die taktweise arbeiten.

Es besteht die Aufgabe, eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Schalthäufigkeit der Kuryplungon sowie aller Schaltelemente herabgesetzt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß auf der Treiberwelle eines Schrittschaltwerkes ein Kontaktscheibenpaket aus mindesterts drei Kontaktscheiben aufgebracht ist, dessen Umfangsbereich in drei S'chaltbereiche und einem schaltfreien Bereich eingeteilt ist und deren V/irkflächen mit Sen- ~s<72?en zusammenwirken.

Zwei der drei Kontaktscheiben sind so angeordnet, daß die ',Virkflächen sich in einem bestimmten Winke Ib er eich überdecken und zwei Sensoren sind so zugeordnet, daß ein iTberdeckungcbe-f"¹' reich beider Sensoren, zwei Schaltbereiche ohne überdeckung und ein schaltfreier Bereich vorhanden ist. Eine weitere Möglichkeit ist, daß vier Kontaktscheiben angeordnet sind, von denen die Wirkflächen dreier Konüaktscheiben hintereinander liegen, denen drei Sensoren so zugeordnet sind, daß für jeden Sensor ein Schaltbereich und im Kontaktscheibenpaket ein schaltfreier Boreich vorhnnden ist. Der schaltfrcie Bereich bildet mit dem ihn: gegcnüborliojondon Schaltbereich einen Scheitelwinkel. Die Signale der oensoren werden einem frei programmierbaren Steuergerät zugeführt, von

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dem alle Bewegungsabläufe steuerbar sind. '■- ^:tei dieser Lösung werden dann, wenn die einzelverpackten Güter in regelmäßigen Abstanden, sowie in den Fallen, in denen diese in der Ruhephase des ochrittSchaltwerkes ankommen, keine üchaltvorgänge ausgelöst. ■

In don Fällen, in denen die Einzelpackungen in einem größeren Abstand als normal ankommen, wird die Drehzahl der ireiberwelle des behrittschaltwerkes verringert.iUur in den Fällen, in denen Abnormalitäten eintreten, wird die Kupplung geschaltet. Dieses führt dazu, daß die Schaithäufigkeit auf ein Finimum herabgesetzt wird und die Leistung von Sammelpackmaschinen, die taktweise arbeiten, erheblich gesteigert werden kann. ;

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel

näher erläutert werden. '

Als Beispiel ist eine Waschine zum Einbringen von gefüllten Schlauch- oder i'lachbeuteln in stehender Anordnung in oainme!behälter gewählt. Analoge Anwendungen sind jedoch

jederzeit möglich. \

In der zugehörigen Zeichnung zeigen: :

Fig. 1 die schematische Darstellung einer; Sammelpackmaschine für stehend einzubringende gefüllte Schlauchbeutel

li'ig. 2 den Bammelmechanismus der Maschine? mit Antriebsaggregaten und Schrittschaltwerk !

Fig. 3 die Darstellung des Kontaktscheibenpaketes mit drei

oder vier Kontaktscheibeη }

Fig. 4- das Blockschaltbild der Steuerung \ Fig. 5 <len Automatengraphen der Steuerung; Fig. 6 die schematische Darstellung der ^mmelpacknia.schine bei liegend einzubringende Beutel }

Die i'.airirneloinheit der Sammelpackmaüchine !besteht aus einem ;;;eFächerten Sammelwagen 1, der in Einzelfjächer 2 eingeteilt ist, in die die gefüllten Beutel B eingebracht werden. Über oin l^althe sorge trieb ο unter Zwischenschaltung von Zahnradl;riebon wird dor üanimolwagon 1 taktweise Kveiterbe.wegt. Die L'i'üibcrwelle 3 ^ids ^altho sorge triebe ξ wiisd von einem regelbaren rotor 4- unüer Zwischenschaltung einer Kupplungs-Bremsllombination 5 angebrieben. Auf der Treibejrwelle 3 des Mal-

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thesergetriebes ist ein Kontaküscheibenpakot G bestehend au.» vier Kontakt Scheiben montiert. Die tfrnfangsx I-Ächen der oiuzelnen Kontaktscheiben sind in einem von der Toilungszahl des Malthesergetriebes abhängigen Winkelberoieh. mit aktivierenden Elementen bestückt, der übrige V/inkelbereich ist nichtaktivierend.

Die einzelnen Kontaktscheiben sind so zueinander geordnet, daß drei verschiedene Schaltbereiche und ein schaltfroior Bereich entstehen. Die Kontakts ehe ib ο η wirken mit Sensoren S bis S 4 zusammen, deren Signale einem frei programmierbaren Steuergerät 7 zugeleitet werden.

Der erste Sensor S 1 mit kleinem V/inkelabtostboreich dient zur Ermittlung der Ausgangsstellung des Malthesergetriebes. Fit den anderen drei Sensoren S 2 bis S 4 wird der Vollwinkel in 4 Schaltbereiche eingeteilt und zwar Schaltbereich 1: Sensor 3 2 ist betätigt

Schaltbereich 2: Sensor ε 3 ist betätigt :

Schaltbereich 3: kein Sensor ist betätigt Schaltbereich 4: Sensor S 4 ist betätigt. Die gleiche Einteilung läßt sichra.it drei. Kontaktscheiben und drei Sensoren verwirklichen, wenn der Sclialtbercich zweier Kontakt scheiben überlagert wird (tfig. 3). '-uc·· hier dient der erste Sensor S 1 wieder der Ermittlung der Ausgangsstellung des T.TaltheserjetriGbos. Sensor S 2 wird nicht benötigt. Die vier Schaltbereiche werden dann mit den beiden Sensoren S 3 und S 4 verwirklicht, und zwar folgendermaßen: Schaltbereich 1: S 3 und S 4 ist betätigt Schaltbereich 2: S 3 ist betätigt
Schaltbereich 3: kein Sensor ist betätigt Schaltbereich 4·: ß 4 ist betätigt.

Die Zuführung der Beutel B erfolgt über ein gesondert angetriebenes oder ein in Verbindung mit der Binselpaclana:;chine stehendes Förderband 8. Am Ende des Förderbandes 8 ist ein Leitelement 9 so angeordnet, daß der jeweils ankommende Beutel B in das sich unter dem Leitelement 9 befindliche leere Fach 2 des Sammelwagens 1 gleiten kann. Über dem Auslaufende des Förderbandes 8 ist eine ßeutolabtasteinrichtung S 6 angeordnet. Eine weitere Beutelabtasteinrichtung L· 7, die mit einem im Steuergerät installierten Zeitgliod zur überwachung der ßeutellänge zusammenwirkt, ist am Auslauf

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dos Leitelementes 9 in einem solchen Abstand von der 3eutel~ abtasteinrichtung C 6 angeordnet, der dem Mindestabstand A zweier aufeinander folgender Beutel entspricht.

Tit einem Sollwertgeber 10 über einen Thyristorsteller 11 kann die Drehzahl der Öamraelpackmaschine mit der der Einzelpackmaßchine grob abgestimmt werden.

Alle Signale werden als Eingangssignale E 1 bis E 7 dem Steuergerät 7 zugeführt, von dem sie nach Auswertung als Ausgungssignale A 1 bis A 5 an die Stellglieder abgegeben werden.

Die Samirielpa eismaschine ist über den Thyristorsteller 11 mit der Einzelpackmaschine so abgestimmt, daß deren Drehzahl geringfügig über der der Einzelpackmaschine liegt (G-runddrehzahl). Mittels des Handtasters HT wird über das Ausgangssignal A 2 der regelbare Motor 4 und der Antriebsmotor des Förderbandes über das Ausgangssignal A 5 gestartet. Damit beginnt der Sam.melpackprozeß und es wird nach Fig. 5 der schaltzustand Z 4 eingenommen, das heißt, es läuft nur das ' Förderband 8, der regelbar i'otor 4 mit seiner Grunddrehzahl und die vorgoüehaltete Einzelpackmaschine. Die Kupplung der Kupplungs-Srems-Kombination 5 ist noch geöffnet, so daß zum !■"■althesorgetriebe noch keine Antriebsverbindung besteht. T^Tiü dem Erreichen des ersten Beutels B an der Beutelabtasteinrichtung ο 7 wird ein bignal an das Steuergerät abgegeben, womit in diesem der Schaltzustand Z 5 eingenommen wird. Der Laufzustand der Maschine ändert sich noch nicht. Bevor von der Abtasteinrichtung S 7 ein Signal abgegeben wird, gibt zwar auch die Abtasteinrichtung S 6 ein solches ab. Dieses wird Jedoch im »Steuergerät 7 nicht verarbeitet, so daß keine i'chaltvorgänge ausgelöst werden.

Nachdem der erste Beutel B die Abtasteinrichtung 3 7 freigegeben hat, dieser also im ersten Fach 2 des oammelwagens 1 liegt, wird mit der Rückflanke des Signales von S 7 bei richtiger 'Heiitcllänge, die mittels des im Steuergerät 7 in- ;.;l;:.illioi'(;iUi ZoiLgliodes überwacht wird, über das Ausgangsidgnal Λ ¹V die Kupplungs-Bremü-Kombiuaüion !3 Lunge schaltet, womit dan ¹^aItUeπergetriebe angetrieben und der Sammelwagen schrittweise woitergoschalten wird. Solange die Rückflanke

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des von den nachfolgenden Beuteln an der Abtasteinrichtung J verursachten Signales in den Schaltbereich 2 und 3 dos Kontaktscheibenpaketes 6 fällt und die Abtasteinrichtung \J> G noch keinen nachfolgenden Beutel orfaßt hat, bleibü der Laufzustand der Sammelpackmaschine bestehen, ohne das die Kupplungs-Brems-Kombination 5 umgcschalten wird, unabhängig davon, ob die Beutel immer in einem genauen Abstand voneinander ankommen. Dieses ist möglich, weil der grüßte iuil der Schrittrant des ^althesergetrieben zinr. .ü!inbrin;_:;cn der Beutel B in das entsprechende Fach des Jajnmelwagen.s 1 ausgenutzt wird, nämlich die Schaltbereiche B 2 und B 3· iTur in dem Fall, daß innerhalb eines Formalzustandes ein Beutel den vorausgehenden zu dicht folgt (etwa durch Verrutschen) und der Sammelwagen noch nicht weitergeschalten ist, muß das Förderband 8 kurzzeitig angehalten v/erden. Dieser Zustand ist dann gegeben, wenn das von der Abtasteinrichtung S 6 abgegebene Signal in die Schaltbereiche B 2, B 3 und B 4 des Kontaktscheibenpaketes 6 fallen. Da in diesem Fall das von S 6 gelieferte Signal eher als die Rückflanke des Signales von S 1 im Steuergerät ankommt, wird der Zustand Z 7 eingenommen. Über das Ausgangssignal A 5 wird dadurch der Antrieb zum Förderband 8 unterbrochen. Sobald das TJalthesergetriebe weitergeschalten hat, wird durch die Rückflanke des vom Sensor S 2 kommenden Signales im Steuergerät 7 der Schaltzustand Z 8 hergestellt, über das Ausgangssignal A 3 wird das Förderband 8 wieder in Betrieb gesetzt. Im Steuergerät 7 werden in diesen Fällen nacheinander die Schaltzustände Z6-Z8-Z9» bei annähernd gleichen Beutelabständen, oder Z6-Z7-Z8-Z9 bei einem verrutschten Beutel innerhalb eines regelmäßigen Zustandes, eingenommen. Erst wenn die Beutel in einem solchen Zustand ankommen, dar, der Schaltbereich B 2 und B 3 des Kontaktscheibenpakebes 6 zum Einbringen der Beutel B in das entsprechende Fach 2 des Sammelwagens 1 nicht molir ausreicht, werden Steuervorgänge ausgelöst, die in Abhängigkeit vom Gesamtzustand im Antransport die Sammelpackmaschine oder das Förderband 8 beeinflussen.

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Im üJinzelnen kaün folgendes eintreten:

- die Beutel kommen in fast regelmäßigen Abständen zu weit an,

- Gij kommen in einem bestimmten Zeitintervall keine Beutel an,

- die Beutel sind zu lang (Doppelbeutel) oder liegen dicht aneinander.

Auf alle diese iälle muß die Sarrune Ip a eismaschine reagieren, wenn ein störungsfreies Sammelverpacken erreicht werden soll. Kommen die Beutel B auf dem Förderband 8 zu weit an, oder iüt durch die geringfügig schnellere Drehzahl der Sammelpackmaschine gegenüber der der Einzelpackmaschine das Ende der Qeuteleinbringzeit erreicht, das heißt, die Rückflanke des von der Abtasteinrichtung S 7 kommende Signal fällt in den Schaltbereich B 4 des Kontaktscheibenpaketes 6, womit auch vom Sensor £ 4 ein signal an das Steuergerät 7 abgegeben wird, muß die Sararie lpackmaschine auf eine gegenüber der Grunddrehzahl niedrigere Drehzahl umgeschalten werden« Durch die in dem Steuergerat 7 von ο 4 und S 7 ankommenden Signale wird in diesem der Schaltzustand Z 10 eingenommen, womit über das Ausgangssignal A 3 der regelbare Motor 4- auf eine niedrigere Drehzahl umjcschalten wird. Die niedrigere Drehzahlgröße kann in Steuergerät 7 vorprogrammiert werden.

Die Sainmelpackmaschinc läuft Jetzt solange mit der geringeren Drehzahl durch, bis wieder der Normalabstand A der Beutel B auf dem Förderband 8 eintritt, oder bis die Rückflanke des von der Abtasteinrichtung S 7 kommenden Signales in den Schaltbereich B 2 fällt, das heißt, wenn der Sensor S 3 ein Signal an das Steuergerät 7 abgibt. Im Steuergerät 7 werden in diesem Fall nacheinander die Schaltzustände Z 10 -Z 12

- Z 13 bei annähernd gleichmäßigen Abständen der 3eutel B ujitoreinaader, oder S 10 - Z 11 - Z 12 - Z 13 eingenommen. Der schaltzustand Z 11 entsteht, wenn wie bereits beschrieben, ein Beutel B einem vorhergehenden zu dicht folgt. ■.Venn, wie vorstehend beschrieben, die Rückflanke des von der Abtasteinrichtung S 7 kommenden Signales in den ochaltberoich '5 2 des Seusorc S 3 fällt, wird im »-teuergerät der Schaltzustand Z G eingenommen. Über das Ausgangssignal A 2 wird der regelbare IVotor 4 wieder auf die Grunddrehzahl umuoschaltut. Iu all diesen Killen wird die Kupplungs-Brems-Koinbination 5 nicht betätigt.

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Wird innerhalb der ochartberciche Π 2, η 3 und R 4 dos Vollwinkels des Kontaktscheibonpaketes 6 von der Λbtarrt;einrichtung '6 7 kein Beutel B angezeigt, muß das Veiuorucuall^Mi des äammelvvajcnn 1 verhindert worden. !„;rreieht dor M'cti ν bore ich der er c Jen Kontakt scheibe den .^cusor ;■> 1, v; 0M.it diosoir.· ein oignal abgibt, und int noch i-rvr kein Beutel ?> an(;o:-,..i;jl;, wird im Jteuergerät der Schaltzustand Z 14 eingenommen. ilu;rdurch wird über daa ivuö(jan.jr;i-;ijnal A 5 die Kupplung der Kuppluriuö-BrcTna-ICop.biaation 5 jclüüb und die Druvne aiijoao^cn. Gleichzeitig v/ird über das Aus^au^ssi^nal Λ 3 tier re^-.elbure Motor 4 in den larijsamen Drehzahlbureich urn je a cha It et. In diesem 3?all ist die Antriebsverbindung zürn TTaltheüer^otriebe unterbrochen, das Zuführband hinjojen läuft weiter. Im Steuergerät 7 besteht aber immer noch der Schaltzustand Z Ή Der nächste auf dem Förderband ankommende Beutel B bewirkt '-dt seiner Vorderkante, daß ein ^ijjnal von der Abtasteinrichtung S 7 abgegeben wird, durch das der Steuerzustand Z 15 eingenommen wird, in dem die Liin^e des Beutele mittels des Zeitgliedes überwacht wird. Bei richtiger Beutellungο wird durch die Sückflanke des dignales der Abtasteinrichtung J 7 die Umschaltung in den Schaltzustand Z 10 im Steuergerät 7 bewirkt, womit die Kupplungs-Brems-Kom.bination 5 über das Ausgangssignal A 3 wieder umgeschulten wird und somit der Laufzustand der Sarimelpackmaschine wiederhergestellt ist. Bei einem Überschreiten der Beutellänge etwa durch das Aneinanderhai'ten zweier Beutel oder auch dadurch, daß die einzelnen Beutel ohne merkliche Lücke dicht aneinanderliegen, wird nach Ablauf des die Beutellänge überwachenden Zeitgliedes im Steuergerät 7 immer noch ein oignal von der Abtasteinrichtung ο 7 an das Steuergerät abgegeben, wodurch in diesem der ;Jchaltzustand Z 16 eingenommen wird, wodurch die Gesamtanlage über das Ausgangssignal A 1 abgeschälten wird. Der Zustand Z 16 kann aus den Schaltzuständen Z 5 (Maschinenanlauf), Z 9 (/Tormallauf der Maschine), Z 13 (niedrige !Taschinendrehzahl) oder Z 13 (or:.;tcr ankommender Beutel bei ausgeschalteter Kupplung und laufendem Förderband ist zu lang) eingenommen werden. In diesen: .fell ;.iuß der Fehler ..im Ladezustand der Beutel von Hand beseitigt und dann die Gesamtanlage mittels des Handtasters Πΐ wieder in Betrieb gesetzt werden.

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Claims (5)

Patentanspruch

1. Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Sammelpackmaschinen mit' einem sich nahezu konstant bewegenden Zuführband und einem am Auslaufende des Zuführbandes angeordneten, längs- oder querverschiebbaren gefächerten Sammelpacktisch, der durch ein Schrittschaltgetriebe bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Preiberwelle (3) des Schrittschaltgetriebes ein Konüaktscheibenpaket (6) aus mindestens drei Kontaktscheibe!! auf gebracht ist, dessen ümfangsbereich in drei üchaltbereiche (B 1; B 2 und B A-), sowie in einen schaltfreien Bereich (B 3) eingeteilt ist, und deren 7/irkflachen mit Sensoren zusammenwirken. ■

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der drei Kontaktscheiben des Kontaktscheibenpaketes (6) so angeordnet sind, daß die V/irkflächen sich in einem bestimmten Winkelbereich überdecken und zwei Sensoren (S3; S 4) so zugeordnet sind, daß ein Überdeckungsbereich (B 1) beider Sensoren, zwei Schaltbereiche (B 2; B 4) ohne Überdeckung und ein schaltfroier Bereich (B 3) vorhanden ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Kontaktscheibeη angeordnet sind, von denen die Wirkflächen dreier Kontaktscheiben hintereinander liegen, denen drei Sensoren so zugeordnet sind, daß für jeden Sensor (S 2; S 3; S 4) ein Schaltbereich (B 1; B 2; B 4) und im Kontaktseheibenpaket (6) ein schaltfreier Bereich (B 3) vorhanden ist.

4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schaltfreie Bereich (B 3) mit dem ihm gegenüberliegenden Schaltbereich (B 1) einen Scheitelwinkel bildet.

5. steuereinrichtung nach Anspruch 1 und einem folgenden, dadurch gekennzeichneb, daß die Signale der Sensoren S 1

bis S A- einem frei programmierbaren Steuergerät (7) zugeführt werden, von dem alle Bewegungsabläufe der Sammelpaclonaschine steuerbar sind.

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