DE69900188T2 - Verfahren zur Steuerung des Betriebes einer Maschine zum Bearbeiten von Gegenständen, z. B. zum Verpacken von Nahrungsmitteln, und Maschine dafür - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Betriebsablaufs von Maschinen gemäß dem Oberbegriff des nachstehenden Anspruchs 1, sowie die entsprechende Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6, wobei die Maschinen beispielsweise aus GB-A-2 124 574 bekannt sind.
• Bei der Entwicklung der Erfindung wurde besondere Aufmerksamkeit auf ihre mögliche Anwendung für das Verpacken von Nahrungsmittelprodukten wie Snacks, Schokoladenriegeln und ähnlichen Produkten gerichtet.
• Eine weit verbreitete Praxis in diesem Anwendungssektor ist die Verwendung von sogenannten Mehrstückpackungen (gelegentlich auch als "Multipacks" (Multipackungen) bezeichnet); es handelt sich hierbei um Verpackungen, bei denen zunächst einzelne Artikel oder Gruppen solcher Artikel in eine geeignete Einzelpackung eingebracht werden und dann diese Einzelverpackungen in einer darauf folgenden Phase in Mehrstückpackungen gruppiert werden, um so Einheiten zu bilden, die sich beispielsweise (als Familienpackung) für den Verkauf an Familien eignen.
• Die dafür eingesetzten Verpackungslinien arbeiten mit vergleichsweise großen Geschwindigkeiten und verlangen einen höheren Grad von Automatisierung, größere Flexibilität für das Bilden von Mehrstückpackungen und die Möglichkeit, die Verpackungslinien durch Mitarbeiter beaufsichtigen zu lassen, die weder für den sogenannten "Formatwechsel" noch in sonstiger Weise qualifiziert ausgebildet sind.
• Ganz allgemein (und daher auch völlig unabhängig von diesem speziellen Anwendungsbereich) zielt die Erfindung darauf ab, ein Problem zu lösen, das sich sehr häufig in jenen Situationen stellt, die ausgehend von einem weitgehend kontinuierlichen Strom von einzelnen Artikeln auf der Eingabeseite (der beispielsweise aus Einzelpackungen besteht, die zu einem Multipack vereint verpackt werden sollen) einen Ausgabestrom von Artikeln erzeugen sollen, die in Gruppen oder Sets angeordnet sind (im Fall von Multipackungen also Gruppierungen, die sich aus Gruppen von Einzelpackungen zusammensetzen, die dazu bestimmt sind, in eine derartige Multipackung eingegliedert zu werden).
• Insbesondere ist dieses Problem eng mit der Tatsache verbunden, dass in dem Artikelstrom auf der Eingabeseite, der im Idealfall vollkommen kontinuierlich sein sollte, in der Praxis von Zeit zu Zeit unvorhersehbare Unregelmäßigkeiten vorkommen können, die beispielsweise darauf zurückzuführen sind, dass die eine oder andere stromaufwärts liegende Verarbeitungseinheit einzelne Artikel zufolge einer erkannten mangelhaften Verpackung, einer falschen Positionierung oder aus sonstigen Gründen verwirft oder ausstößt. Es ist daher möglich, einen derartigen Strom als "weitgehend" kontinuierlich zu bezeichnen.
• Generell könnte das soeben erläuterte Problem zumindest durch ein ausreichend langes Anhalten der Maschine, die den Eingabestrom aufnimmt, gelöst werden, um dadurch die Diskontinuität aufzufangen, was in der Praxis bedeutet, dass die empfangende Maschine für genau die Zeitspanne angehalten werden muss, die für eine Entgegennahme des ausgefallenen Artikels benötigt worden wäre. Tatsächlich ist diese Lösung jedoch aus einer ganzen Reihe von Gründen nicht praktikabel, und zwar in erster Linie auf Grund der Tatsache, dass die hohen Betriebsgeschwindigkeiten der in Frage kommenden Maschinen, ein nahezu plötzliches Anhalten mit sofortigem Wiederanfahren, wie es bei eine Implementierung dieser Lösung erforderlich wäre, in der Praxis nicht zulassen.
• Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, eine Lösung dieses Problems vorzusehen, die mit der hohen Betriebsgeschwindigkeit solcher Maschinen völlig vereinbar ist, und darüberhinaus die Eigenschaften einer großen Flexibilität hinsichtlich der vollautomatisierten Zusammenstellung der Gruppen von Artikeln auf der Ausgabeseite und der Realisierung von Formatwechseln unverändert aufrecht erhält - ohne dass Abstriche bei dem einfachen Aufbau oder der Zuverlässigkeit der Maschine gemacht werden müssen. Erfindungsgemäß kann dieses Ziel aufgrund eines Verfahrens erreicht werden, das in den beigefügten Ansprüchen spezifiziert ist. Gemäß den Ansprüchen schließt die Erfindung außerdem die Maschine ein, mit der dieses Ziel erfüllt werden kann.
• Im Folgenden wird die Erfindung ausschließlich anhand eines Beispiels und ohne jede beschränkende Absicht beschrieben und anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert:
• - Fig. 1 und 2 zeigen zwei schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Maschine, unter zwei unterschiedlichen Betriebsbedingungen, und
• - Fig. 3 stellt die Implementierung der erfindungsgemäßen Lösung in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Maschine anhand eines Flussdiagramms dar.
• Die Bezugsnummer 100 in Fig. 1 und 2 bezeichnet eine komplette Verpackungsmaschine, die u. A. für das automatische Verpacken von Nahrungsmittelprodukten verwendet werden kann.
• Um den Grundgedanken verständlicher zu machen (jedoch ausschließlich als Beispiel gedacht) kann die Maschine 100 als eine Vorrichtung angesehen werden, die dazu dient, auf der Eingabeseite einen Artikelstrom A entgegen zu nehmen, der aus Einzelpackungen von Produkten, wie beispielsweise Snacks, Schokoladenriegeln, etc., besteht, und auf der Ausgabeseite einen Strom hervorbringt, in dem die Artikel A in einzelnen Gruppen angeordnet sind. Jede Gruppe A' setzt sich aus einem vorgegebenen Satz von Artikeln A zusammen, die beispielsweise in eine üblicherweise als "Multipack" bezeichneten Mehrstückpackung eingefügt werden sollen.
• Es ist außerdem zu bemerken, dass die Artikel A (und die Gruppen A', die sich aus diesen zusammensetzen) in den Fig. 1 und 2 lediglich in den Positionen gezeigt sind, die der Ein- bzw. Ausgabeseite der Maschine 100 entsprechen, um eine übermäßige Unübersichtlichkeit in der Zeichnung zu vermeiden, die entstehen würde, falls die Artikel A auch in jenen unterschiedlichen Zwischenpositionen dargestellt würden, die sich jedenfalls auch bei oberflächlicher Betrachtung der Zeichnung ohne Weiteres ableiten lassen.
• Insbesondere wird hier vorausgesetzt, dass der ankommende Artikelstrom A (der die Charakteristik eines weitgehend kontinuierlichen Stroms aufweist, d. h. ein kontinuierlicher Strom ist, bei dem, wie oben zuvor erörtert, dessenungeachtet einige zufällige Unregelmäßigkeiten auftauchen können) aus einer speziellen Verpackungsmaschine bekannter Bauart stammt (beispielsweise des Typs, der allgemein als eine "Form-Fill-Seal" Maschine (Maschine für Formen-Füllen- Schließen) oder kurz "FFS"- oder "Flow-Pack"-Maschine bekannt ist, auch Schlauchbeutelverpackungsmaschine genannt).
• Auf eine Abbildung der betreffende Maschine wurde, mit Ausnahme der zugehörigen Ausgabefördervorrichtung (Transportband), die in den Zeichnungen mit der Bezugsnummer 1 bezeichnet ist, aufgrund der hinlänglichen Bekanntheit des Maschinentyps verzichtet. Aus denselben Gründen ist die Maschine für die Verpackung von Mehrstückpackungen, die die Gruppen von Artikeln A' stromabwärts der Maschine 100 verarbeitet, nicht in den Zeichnungen dargestellt.
• In dem speziellen, hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel - und als solches ist dieses ausschließlich anzusehen - ist die Maschine 100 als eine Zusammenstellung von operativen Elementen verwirklicht, die allesamt für sich genommen bekannt sind. Im Folgenden wird daher lediglich auf die hauptsächlichen Eigenschaften dieser Elemente eingegangen, wenn auch hinsichtlich einer eingehenden und detaillierten Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise dieser Komponenten wiederholt auf frühere Patentschriften verwiesen wird.
• Dies gilt insbesondere für das Lateralförderbandsystem 2, das die 90º-Ablenkung der ankommenden Artikel A durchführt, indem die Artikel zunächst entlang der Eingabestrecke (4) transportiert und anschließend seitlich auf diese zu bewegt werden, vervollständigt durch das hier insgesamt mit der Bezugsnummer 3 bezeichnete Oszillierungssystem, das mit diesen Förderbändern kombiniert und mittels einer Nockenvorrichtung geregelt/gesteuert wird. Eine umfassendere Beschreibung dieser Elemente ist dem italienischen Patent IT- B-1 195 128 zu entnehmen, das dem Anmelder gehört, dem auch diese Anmeldung gehört.
• Die Übergabeeinheit 2, 3 bewirkt, dass die Artikel A an eine Transport- und Akkumulierungsvorrichtung, die nach Art eines Karussells (oder Kreisverkehrs) aufgebaut ist, übergeben werden. Vorrichtungen dieser Art sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt (siehe beispielsweise EP-B-0 292 378) und deren hauptsächliche Komponente umfasst ein Band (oder eine Kette), das/(die) in Form einer geschlossenen Schleife um zwei Tragwellen oder Walzen läuft (die in dem hier gezeigten Beispiel auf einer vertikalen Achse angeordnet sind) und auf dem/(der) Schaufeln oder Ablenkbleche vorgesehen sind, die paarweise Fächer für die Aufnahme und den Transport der Artikel A bilden. Das betreffende Transportband ist derart eingerichtet, dass eine Eingabestrecke 4 entsteht, um die Artikel A senkrecht gegenüber dem ankommenden Strom von Artikeln entgegen zu nehmen, sowie einen auf der gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung angeordnete Ausgabestrecke oder Trakt 5 aufweist. Auf dem insgesamt mit 6 bezeichneten Aufbau, der das mit Schaufeln ausgestattete Transportband trägt, sind entsprechende (nicht gezeigte) Antriebsmittel vorgesehen, die
• - ganz allgemein eine Vorwärtsbewegung oder ein Gleiten des mit Ablenkblechen versehenen Fördergeräts um die Tragwalzen, auf denen das Band eingerichtet ist, herum bewirken und
• - die Hin- und Herbewegung des gesamten tragenden Aufbaus 6 in der Richtung, in der die Eingabestrecke 4 und die Ausgabestrecke 5 der Vorrichtung ausgerichtet sind, zu ermöglichen.
• Durch die Kombination dieser beschriebenen zwei Bewegungen ist es wenigstens vorübergehend möglich, die Bewegung der Ausgabestrecke 5 unabhängig von derjenigen der Eingabestrecke 4 durchzuführen. Ferner kann insbesondere die Ausgabestrecke vorübergehend angehalten werden (beispielsweise während des Zeitintervalls, das benötigt wird, um eine Gruppe von Artikeln A aus diesem Zweig zu entfernen) während die Eingabestrecke 4 als Folge der Bewegung des Aufbaus 6 ihre Bewegung - vorzugsweise in einer kontinuierlichen (an Stelle einer schrittweisen) Weise - in Bezug auf die Zufuhrvorrichtung (2, 3 in dem hier veranschaulichten Beispiel) fortsetzt. Selbst wenn sich die Ausgabestrecke 5 in einem Zustand eines momentanen Stillstands befindet, ist sie damit in der Lage, der Zufuhrvorrichtung 2, 3 neue Aufnahmefächer für die Artikel A anzubieten, und diese Fächer kommen weiter an der Eingabeseite an und akkumulieren auf dem Karussellaufbau der Vorrichtung. Daher kann sich der Aufbau 6, sobald die Ausgabestrecke 5 ihre Bewegung wiederaufnimmt, wieder in Bewegung setzen (i, d. R. in die entgegengesetzte Richtung, in die sich der Aufbau 6 während des vorübergehenden Anhaltens der Ausgabestrecke 5 bewegt hat, um den "Puffer" von Artikeln A aufzubauen), um die Verzögerung, die während des Stillstands der Ausgabestrecke eingetreten ist, wettzumachen und um die Ausgabestrecke für das anschließende Aufsammeln einer neuen Gruppe von Artikeln zur Verfügung zu stellen.
• Aus obigem geht ebenfalls hervor, dass es die zuvor beschriebenen Elemente 2 und 3 ermöglichen, dem stromabwärts liegenden oder entfernten Ende des Fördergerätes 1 eine zyklische, der Eingabestrecke 4 der Transport- und Akkumulierungsvorrichtung 4, 5 und 6 nachfolgende Bewegung aufzuprägen.
• Wie bereits erläutert, werden die speziellen Betriebskriterien von Vorrichtungen dieser Art als aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt vorausgesetzt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung als Bestandteil der vorliegende Anmeldung verzichtet werden kann, nicht zuletzt, da diese Kriterien ohnehin nicht zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung beitragen.
• Schließlich bezeichnet die Bezugsnummer 7 das Zufuhrgerät der Handling-Endstelle, die stromabwärts der Maschine 100 angeordnet ist. Im Falle des hier veranschaulichten Ausführungsbeispiels könnte die stromabwärts liegende Endstelle beispielsweise eine Verpackungsmaschine für das Generieren von Mehrstückpackungen umfassen, ergänzt durch automatische Vorrichtungen zum Gruppieren der Produkte, die sich auf dem Fördergerät 7 vorwärts bewegen. In diesem Zusammenhang kann es hilfreich sein, das italienische Patent IT-B-1 232 579 (und das diesem entsprechende US-Patent US-A-4 955 184) sowie die italienische Patentanmeldung T096A000579 zu lesen, die beide demselben Anmelder gehören.
• Die Bezugsnummern 8, 9 und 10 bezeichnen die diversen Einzelkomponenten einer Handhabungseinrichtung, die dazu dient, die Gruppen von Artikeln A' von der Ausgabestrecke 5 der Karussellvorrichtung 4, 5 und 6 auf das Transportband 7 zu übertragen.
• Insbesondere bezeichnet die Bezugsnummer 8 den tragenden Teil der Handhabungseinrichtung zum Aufsammeln und Ablegen der Artikel A. Auf dem Aufbau 8 ist der Schiebewagen 9 angebracht, der - mittels der in den Zeichnungen nicht gezeigten Antriebsvorrichtungen - in die Lage versetzt ist, eine Hin- und Herbewegung auszuführen zwischen:
• - einer in Fig. 1 veranschaulichten Stellung, in der die Artikel A aufgesammelt werden, und der Wagen 9 sich in einer Position oberhalb der Ausgabestrecke 5 der Karussellvorrichtung befindet, und
• - einer in Fig. 2 veranschaulichten Stellung, in der die Artikel abgelegt werden, und der Wagen 9 sich in einer Position oberhalb des Fördergerätes 7 befindet.
• Insbesondere bezeichnet die Bezugsnummer 10 den Mehrfach- Aufsammelkopf (bekannter Bauart), der auf dem Wagen 9 angebracht ist und so konstruiert ist, dass er sich in Bezug auf die Ausgabestrecke 5 absenken lässt, um die darauf angeordneten Artikel A aufzusammeln, und um anschließend in Bezug auf den Wagen 9 angehoben zu werden, der anschließend zu dem Fördergerät 7 hin bewegt wird, wo der Kopf wiederum abgesenkt wird, um die Artikel A auf dem Fördergerät 7 abzulegen, um daraufhin wieder angehoben zu werden, während der Wagen 9 in die Aufsammelstellung oberhalb der Ausgabestrecke 5 der Vorrichtung 6 zurück bewegt wird.
• Sämtliche der verschiedenen beweglichen Elemente der Maschine 100 werden durch geeignete, in den Zeichnungen nicht gezeigte Antriebselemente betrieben. Die koordinierte Regelung/Steuerung der betreffenden Antriebselemente erfolgt durch eine Prozessoreinheit K, die beispielsweise einen sogenannten PLC (Akronym für Programmable Logic Controller (programmierbare Logiksteuerung) oder eine vergleichbare Prozessoreinheit umfassen kann. Die Verbindungen, die bidirektional sein können, und daher auch im Sinne einer Unterordnung der vielfältigen Elemente unter die Steuerung der Einheit K wirken, wurde hier schematisch mittels gestrichelter Linien dargestellt, die die Einheit K mit den in Frage kommenden, diversen beweglichen Elementen verbinden (wobei zu den hauptsächlichen Elementen zählen: die Förder- und Verpackungsmaschine 1; das oszillierende System 2, 3; die Karussellvorrichtung 4, 5 und 6; das Fördergerät 7; die Handhabungseinrichtungen zum Aufsammeln 8, 9 und 10). Die speziellen Kriterien, die sich für die Realisierung eines derartigen Steuer-/Regelsystems und die Programmierung der zugehörigen Betriebsabläufe heranziehen lassen, stellen eine für einen auf diesem Gebiet ausgebildeten Techniker durchführbare Konstruktionsaufgabe dar, nachdem die weiter unten im Einzelnen beschriebenen, speziellen Modalitäten des Eingriffs und der Synchronisierung definiert sind. Die Regelung/Steuerung der diversen zu der Maschine 100 gehörenden Antriebselemente, und - soweit möglich - der Elemente, die diesen zugeordnet sind, setzt gewöhnlich voraus, dass durch geeignete Sensorelemente Daten über den stromaufwärts und stromabwärts der Maschine herrschenden Strom der Artikel A zur Verfügung gestellt werden. Diese Sensorelemente, die ebenfalls von bekannter Bauart sind, sind in den Zeichnungen nicht eigens gezeigt, da anzunehmen ist, dass sie bereits Bestandteil der in Frage kommenden Teile oder Vorrichtungen sind.
• Nichtsdestoweniger ist ein Sensor S1 in den Zeichnungen speziell angedeutet, der auf dem Fördergerät 1 an einer Stelle angeordnet ist, die typischerweise als stromaufwärts beschrieben werden kann (gewöhnlich in einem Abstand, der einigen der zu handhabenden Artikel A entspricht), und der dazu dient, die Einheit K mit Daten über ein mögliches Ausfallen eines der Artikel A zu versorgen, deren Ankunft an dem Fördergerät I kurz bevorsteht.
Beschreibung der Arbeitsweise der Maschine 100
• Auf das Wesentliche reduziert, basiert die Funktion der Maschine 100 auf den nachfolgenden allgemeinen Grundlagen:
• - die Eingabestrecke 4 der Karussellvorrichtung 6 folgt dem Zufuhrgerät 1 nach, wobei das Nachführelement beispielsweise von der gegenwärtig als "elektrische Welle" bekannten Bauart sein kann, und bietet so dem Fördergerät ein neues Fach an, das in der Lage ist, jedes Mal einen Artikel A aufzunehmen, sobald ein derartiger Artikel auf dem Fördergerät 1 ankommt,
• - die durch die Nocken 3 gesteuerten Lateralförderbänder 2 ermöglichen, dass die an der Eingabestation mit einer weitgehend kontinuierlichen Bewegung ankommenden Artikeln A in die Fächer der Eingabestrecke 4 gelangen, und
• - die Ausgabestrecke 5 der Vorrichtung 6 führt in Verbindung mit der Eingabestrecke 4 eine im Wesentlichen kontinuierliche Bewegung aus und kommt periodisch für eine Zeitspanne zu einem Stillstand, die erforderlich ist, um eine Gruppe von Artikeln A' mittels des Aufsammelkopfes 10 aufzusammeln, worauf die Ausgabestrecke den rückständigen Weg wieder einholt.
• Der Sensor Sl erfasst mit Blick auf dieses Ziel die Anwesenheit der Artikel A auf dem Fördergerät 1; dies geschieht vorzugsweise ausreichend früh, bevor die Artikel A an die Vorrichtung 5 weitergereicht werden, d. h. an einer Position, die einigen Zyklen vor der tatsächlichen Ankunft des betreffenden Artikels A in dessen Fach entspricht.
• Unter normalen Umständen wird die Geschwindigkeit des Zufuhrgerätes 1 (und im Allgemeinen damit die Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine, deren Bestandteil das Zufuhrgerät ist) durch ein (in den Zeichnungen nicht gezeigtes) System geregelt/gesteuert, das in der Lage ist, ein Akkumulieren von Artikeln auf den Zufuhrbändern zu erfassen, und daher, zumindest zwischen zwei vorgegebenen Schwellenwerten, auf eine Steigerung oder Reduzierung der Geschwindigkeit Einfluss zu nehmen.
• Die Ausgabestrecke 5 der Vorrichtung 6 bewegt sich mit einer kontinuierlichen Bewegung, und kommt nach einer Vorwärtsbewegung über n Positionen, die einer Anzahl n von Artikeln A entsprechen, die in einem einzelne Arbeitsgang durch den Aufsammelkopf 10 aufzusammeln sind (wobei n die Anzahl der Artikel pro Gruppe A' ist), zu einem Stillstand an einer Stelle, die sich dazu eignet, um auf die aufzusammelnden Artikel zu warten. Nach erfolgtem Aufsammeln der Artikel wird die Ausgabestrecke 5 wieder der Eingabestrecke 4 bis zum nächsten Arbeitsgang des Aufsammelns nachgeführt. Wenn der Sensor S1 in dem Eingabestrom auf dem Fördergerät 1 das Ausbleiben eines Artikels A entdeckt, greift die Einheit K ein, um eine Reduzierung der Geschwindigkeit des Zufuhrgeräts 1 (und damit der Verpackungsmaschine, in der das Zufuhrgerät integraler Bestandteil ist) in einer Weise herbeizuführen, dass ein Anhalten oder wenigstens eine erhebliche Verlangsamung der kontinuierlichen Bewegung der Eingabestrecke 4 der Vorrichtung 6 ermöglicht wird (und die Bewegung hierdurch in eine Position des weitgehenden Stillstands übergehen kann). Auf diese Weise "verpasst" die Eingabestrecke 4 die eigentliche Zufuhr durch das Fördergerät 1 des für die Eingabestrecke 4 ausbleibenden Artikels A oder "wartet" diese vielmehr "ab".
• Aufgrund der speziellen Position des Sensors S1 erkennt die Maschine 100 bereits einige Zeit vor dem Ausbleiben eines Artikels eine Abwesenheit dieses Artikels A in dem Eingabestrom, die dazu führen würde, dass ein Fach der Eingabestrecke 4 ohne Inhalt bleiben wird. In diesem Fall beginnt sowohl das Fördergerät 1 als auch die Eingabestrecke 4 mit einer allmählichen Reduzierung der Geschwindigkeit, während die Artikel A weiter der Vorrichtung 6 zugeführt werden, jedoch nun nur noch mit minimaler Geschwindigkeit. Sobald das System die Stellung erreicht, in der der fehlende Artikel A eigentlich aufgenommen werden müsste, d. h., wenn die Diskontinuität in dem Artikelstrom die Eingabestrecke 4 erreicht, wird die Eingabestrecke 4 zu einem Stillstand oder einem weitgehenden oder Faststillstand veranlasst (wobei beide Bedingungen in der Formulierung "Zustand eines weitgehender Stillstands", die in den beigefügten Ansprüche verwendet wird, enthalten sind), während das Fördergerät 1 seine Vorwärtsbewegung - mit verringerter Geschwindigkeit - über die Strecke, die dem fehlenden Artikel A entspricht, fortsetzt. Zu diesem Zeitpunkt, d. h., wenn - auf die Unregelmäßigkeit folgend, in dem Strom auf dem Fördergerät 1 - ein neuer Artikel A verfügbar ist, um an die Vorrichtung 6 übergeben zu werden, wird die Eingabestrecke 4 wieder in Bewegung gesetzt und auf diese Weise in die Lage gebracht, den verfügbaren Artikel A in das erste freie Fach der Eingabestrecke 4 aufzunehmen, während die (miteinander verknüpften) Geschwindigkeiten des Fördergeräts 1 und der Eingabestrecke 4 allmählich auf deren normale Werte gesteigert werden. Die erzwungene, vorübergehende Geschwindigkeitsverringerung (deren Sinn darin besteht, einen weitgehenden oder Faststillstand der Eingabestrecke 4 zu ermöglichen) der Verpackungsmaschine, die das Fördergerät 1 als Bestandteil enthält, führt i. d. R. zu einer Erhöhung der Anzahl von Artikeln, die sich auf dem Zufuhrsystem anhäufen. Mit Beendigung dieser erzwungenen Verlangsamung wird daher die Betriebsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine gewöhnlich wieder (in der vorstehend beschriebenen Weise) auf den Wert gesteigert, der zu diesem speziellen Zeitpunkt nötig ist, um der Verpackungsmaschine das Abladen der an der Eingabe akkumulierten Artikel zu ermöglichen.
• Der beschriebene Funktionsablauf erlaubt daher, die Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine (bzw. des Fördergeräts 1) auf einen Wert zu reduzieren, bei dem es möglich wird, die Eingabestrecke 4 der Vorrichtung 6 zu einem weitgehendem oder Faststillstand zu bringen, um sie daran anschließend wieder in Bewegung zu setzen, ohne dass es dabei zu Problemen mechanischer Natur und/oder der Handhabung der Artikel A kommt, die allerdings auftauchen würden, falls versucht würde, die zuvor beschriebene Warte- oder Anhaltefunktion bei normaler Betriebsgeschwindigkeit der Maschine 100 zu implementieren.
• Die zuvor beschriebenen Betriebskriterien werden anhand des in Fig. 3 gezeigten Flussdiagramms noch verständlicher.
• Der Schritt 1000 in dem Flussdiagramm bedeutet ganz allgemein eine Startphase, während der Schritt 101 im Wesentlichen eine Entscheidung repräsentiert, die abhängig von der Feststellung der Anzahl von Artikeln zu treffen ist, die auf der Verpackungsmaschine, bei der das Fördergerät 1 die Ausgabefördervorrichtung bildet, akkumuliert werden.
• Der Entscheidungsschritt 101 bietet drei mögliche Ausgangssignale an, je nachdem ob der Grad der Akkumulierung als "niedrig", "minimal" oder "hoch" definiert wird. Diese Entscheidung wird gewöhnlich anhand spezieller Schwellenwerte getroffen, die je nach den spezifischen Betriebsanforderungen des Systems - soweit möglich auch wahlweise durch die Aufsichtsperson - bestimmt werden.
• Die drei möglichen Entscheidungen des Schrittes 101 finden ihre Entsprechung in den drei Schritten, die durch die drei Blöcke 102, 103 bzw. 104 schematisch dargestellt sind. Der Schritt 102 entspricht einer Verringerung der Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine (und damit auch des Fördergerätes 1), durch die ein niedriges Niveau der Akkumulierung kompensiert werden soll.
• Der Schritt 103 entspricht dem Abbremsen der Verpackungsmaschine bis zu einem Stillstand, um zu berücksichtigen, dass das Niveau der Akkumulierung seinen minimal zulässigen Wert erreicht hat.
• Der Schritt 104 wiederum entspricht einer Steigerung der Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine, um auf eine hohes Niveau der Akkumulierung (das unmittelbar anschließend an die Phase, in der eine niedrige Betriebsgeschwindigkeit erzwungen wurde, typischerweise entsteht) zu reagieren. Die Schritte 102 und 104 vereinen sich in einem weiteren Entscheidungsschritt 105, dessen Ergebnis im Wesentlichen von dem Signal abhängt, das durch den Sensor S1 geliefert wird. Tatsächlich trifft der Schritt 105 die Entscheidung darüber, ob der Artikelstrom A auf dem Fördergerät 1 kontinuierlich ist oder ob ein Mangel durch die Auflösung der Kontinuität entstanden ist.
• Falls normale Betriebsbedingungen vorliegen (d. h. der Strom kontinuierlich ist und daher ein positives Ergebnis bei Schritt 105 vorliegt) folgt in dem Flussdiagramm Schritt 106, der die Kontrollfunktion der Vorrichtung 6 synthetisch repräsentiert.
• Sollte jedoch in dem Schritt 105 eine Auflösung der Kontinuität in dem ankommenden Artikelstrom A festgestellt werden, folgt in dem Flussdiagramm ein Schritt 107, der zunächst die zuvor beschriebene Verlangsamung des Fördergeräts 1 erzwingt und anschließend, in einem darauf folgenden Schritt 108, die Eingabestrecke 4 der Vorrichtung 6 zu einem weitgehenden oder Faststillstand (intermittierenden Betriebsmodus der Karussellvorrichtung 6) bringt.
• Sowohl der Schritt 106 als auch der Schritt 108 (und ebenso der Schritt 103) vereinen sich anschließend in einem weiteren Entscheidungsschritt 109, dessen Ergebnis im Wesentlichen von der Anzahl von Artikeln A abhängt, die sich auf dem aktiven Trakt der Karussellvorrichtung 6 angesammelt haben. In der Praxis ist dies die Anzahl der Artikel, die zwischen der Beladungs- oder Eingabestellung, an der das System 2, 3 seine Funktion ausübt, und der Aufsammelstellung enthalten sind, in der der Aufsammelkopf 10 seine Funktion ausübt.
• In diesem Fall sind wiederum drei Ergebnisse der Operation möglich, die jeweils einem "niedrigen Wert ", einem "minimalen Wert" und einem "hohen Wert" entsprechen, wobei sämtliche dieser Werte gewöhnlich wahlweise abhängig von den Betriebsparametern des Systems zu bestimmen sind.
• Diese drei Resultate finden ihre Entsprechungen in drei unterschiedlichen Schritten, die in dem Diagramm durch die Blöcke 110, 111 und 112 wiedergegeben werden, die jeweils einer Verringerung, einem vollständigen Herunterfahren auf Null (zu einem Stillstand) und einer Erhöhung der Translationsgeschwindigkeit des Aufbaus der Vorrichtung 6 entsprechen, d. h. der Geschwindigkeit, von der die Entstehung der Anhäufung in der zuvor beschriebenen Weise abhängt. In diesem Zusammenhang wird nochmals angemerkt, dass die Bewegung der Ausgabestrecke S im Wesentlichen eine Nachführbewegung der Bewegung des Fördergeräts 7 darstellt, das die Endstelle an dessen stromabwärts liegender Seite beliefert.
• Der mit der Zahl 113 bezeichnete Schritt stellt eine nominale Stoppanweisung dar, die in der Praxis einer zyklischen Wiederholung des Flussdiagramms entspricht, das dann, in Übereinstimmung mit den typischen Modalitäten derartiger automatischer Steuerungsvorgänge, von neuem mit dem Wahlschritt 101 beginnt.
• Das allgemeine Prinzip der Erfindung lässt selbstverständlich für die Verwirklichung im Einzelnen und die Formen der Ausführung hinsichtlich obiger Beschreibung und Veranschaulichung vielfältige Abwandlungen zu, ohne dass hierdurch in irgendeiner Weise von dem Schutzbereich der Erfindung abgewichen wird.
• Beispielsweise bezieht sich die durch die Zeichnungen veranschaulichte Lösung auf eine durch das Fördergerät 7 gespeisten Maschine, die im Wesentlichen dazu dient, einlagig Multipacks zu erzeugen. In diesem Fall werden daher sämtliche Artikel A auf dem niedrigsten Niveau des Zufuhrbandes der Maschine abgeladen. Falls die Maschine jedoch zur Erzeugung eines doppellagigen Multipacks dienen soll, kann die Entladevorrichtung 8, 9, 14 dahingehend abgewandelt werden, dass die erste Hälfte der Artikel A auf dem niedrigeren Niveau und die zweite Hälfte der zuvor aufgenommenen Artikel A auf dem höheren Niveau abgeladen werden, und so die doppellagige Packung erzeugt wird. Das Fördergerät 7 kann vorteilhafterweise in Verbindung mit einem System verwendet werden, das es bei der Feststellung, dass sämtliche Fächer der Zufuhrkette besetzt sind, ermöglicht, die gewünschte Anzahl von Artikeln unmittelbar in das Verpackungsmaterial der Maschine auf der stromabwärts liegenden Seite hinein zu gruppieren. Systeme dieser Bauart können entweder alternativ auf der Basis arbeiten, dass der Artikelstroms jedes Mal, wenn eine vorgegebene Anzahl erreicht ist, angehalten wird (siehe beispielsweise die Lösung, die in dem italienische Patent IT-B-1 232 579 und dem entsprechenden US-Patent US-A-4 955 184 beschrieben ist, die beide demselben Anmelder gehören), oder die Artikel A fest aneinander gerückt werden (wie beispielsweise in der italienischen Patentanmeldung T096A000579 zu entnehmen), oder auf gemischten Systemen basieren, die ein gleichzeitiges Anhalten und Aneinanderrücken beinhalten.
• Aus obiger Beschreibung geht auch klar hervor, dass es die erfindungsgemäße Lösung zulässt, dass eine Maschine für die Verpackung von Einzelpackungen (deren Ausgabefördervorrichtung durch das in den Zeichnungen gezeigte Fördergerät 1 dargestellt ist) automatisch in einer Kaskade mit einer Maschine für das Abpacken in Mehrstückpackungen (deren Zufuhrgerät durch das in den Zeichnungen gezeigte Fördergerät 7 dargestellt ist) verbunden wird, und auf diese Weise ermöglicht, dass auf jede Unregelmäßigkeit in dem Eingabe- Strom und/oder jede Änderung der Anzahl (n) von Artikeln A, die in der Mehrstückpackung enthalten sein sollen, durch einfachen Aufruf des geeigneten Programms über die Tastatur, mittels der die Einheit K gesteuert wird, reagiert werden kann. Dies alles lässt sich, bei gleichzeitiger ständiger effizienter Kontrolle der Artikel A durchführen, was in der Praxis bedeutet, dass die Artikel A voneinander getrennt gehalten werden und auf diese Weise die Probleme, die mit den bekannten Lösungen verbunden sind, vermieden werden, bei denen das Auffangen von Unregelmäßigkeiten des Eingabestroms die Bildung von "Puffern" verlangt, in denen die Artikel eng aneinander gepresst werden und, die daher getrennt (oder "entwirrt") werden müssen, bevor sie der Maschine, die an dem stromabwärts liegenden Ende angeordnet ist, zugeführt werden können.
• Weiter geht daraus hervor, dass die Übergabe der Artikel A aus dem Satz von Elementen 1, 2 und 3 an die Eingabestrecke 4 entweder direkt erfolgen kann, wie in dem hier veranschaulichten Beispiel, oder indirekt, beispielsweise mittels eines Hilfs-Karussellaufbaus, der mit dem Gerät 1 synchron läuft (und daher entsprechend sämtlicher Ziele und Aufgaben, die in dem Zufuhrsystem, das die Artikel A zu der Eingabestrecke 4 hin bewegt, beinhaltet sind) und dabei in der Lage ist, eine räumliche Ausrichtung des ankommenden Artikelstroms einzurichten. Eine derartige Lösung kann sich beispielsweise als nützlich erweisen, wenn die örtlichen Gegebenheiten der Anlage z. B. nicht zulassen, dass das Fördergerät 1 in Bezug auf das Fördergerät 7 in einer senkrechten Stellung angeordnet werden kann. Der oben erwähnte Hilfs-Karussellaufbau (der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist) kann beispielsweise eine rotierende Plattform umfassen, die die Artikel A zwischen Ablenkblechen entgegennimmt, die gegen die Mitte der Plattform hin konvergieren, wodurch sich eine generelle Verbesserung der Aufnahme der Artikel A erzielen lässt. Im Sinne der obigen Beschreibung der Arbeitsweise der Maschine 100 kann der Hilfs-Karussellaufbau für alle Ziele und Aufgaben als eine Komponente betrachtet werden, die eine Einheit mit dem Fördergerät 1 bildet. In diesem Fall findet daher das Auffangen der Diskontinuität des Eingabestroms auf der Höhe der Übergabe der Artikel A von dem Hilfs-Karussellaufbau an die Eingabestrecke 4 statt.
• Es ist gleichermaßen einsichtig, dass der Satz von Komponenten 8, 9 und 10 ohne Weiteres durch eine direkte Übergabe der Artikel A ersetzt werden kann, die in den Fächern der Ausgabestrecke 5 der Vorrichtung 6 zu dem Fördergerät 7 hin transportiert werden, und sich in einer Ebene auf einem niedrigeren Niveau bewegt, und zwar mittels einer eingefügten Ruheplatte, über die die Artikel A bewegt werden oder gleiten und an deren Ende die Artikel die Fächer in Richtung auf das Fördergerät auf dem niedrigeren Niveau ohne jede Auflösung der Kontinuität und mit sehr niedriger, linearer Geschwindigkeiten verlassen. Die Steuerung der Verpackungsmaschine 7 für Mehrstückpackungen, die auf der stromabwärts liegenden Seite angeordnet ist, hängt von der Position des Kreislaufs der Karussellvorrichtung ab, und die Eingabestrecke der Vorrichtung 6 wird im Allgemeinen mittels der Vorrichtung einer elektrischen Welle kontrolliert, die mit, der Zufuhr der Verpackungsmaschine in Verbindung steht. Eine erforderliche Überlagerung von Artikeln A, um Verpackungen zu erhalten, die aus zwei oder mehr Schichten zusammengesetzt sind, kann beispielsweise implementiert werden, indem jene Lösung in der Verpackungsmaschine für Mehrstückpackungen installiert wird, die in dem italienischen Patent IT-B-1 249 95I und dem entsprechenden US-Patent US-A-5 341 913 beschrieben ist, die beide dem Anmelder der vorliegenden Erfindung gehören. Diese Lösung kann u. A. auch für Artikel A herangezogen werden, die sich nicht ohne Weiteres (beispielsweise durch Ansaugen) mittels dem Aufsammelkopf einer Transportvorrichtung aufnehmen lassen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung/Regelung des Betriebes einer Maschine (100) für die Verarbeitung von Artikeln (A), zu der eine Endlostransportvorrichtung (4, 5, 6) für den Tranport und das Akkumulieren der Artikel (A) gehört, wobei die Endlostransportvorrichtung (4, 5, 6) aufweist:

- eine Eingabestrecke (4), der Mitteln (1) zugeordnet sind, die dazu dienen, der Eingabestrecke (4) einen im Wesentlichen kontinuierlichen Strom von Artikeln (A) zuzuführen,

- eine Ausgabestrecke (5), der Mitteln (8, 9, 10) zugeordnet sind, um die Artikel (A) in Gruppen (A') aufzusammeln, wobei jede dieser Gruppen eine vorher ausgewählte Anzahl (n) von Artikeln (A) aus der Ausgabestrecke (5) aufweist, und

- eine bewegliche Einrichtung (6), die dazu dient, die Länge der Transport- und Akkumulierungsvorrichtung, die zwischen den Zufuhrmitteln (1) und den Mitteln zum Aufsammeln (8, 9, 10) vorgesehen ist, gezielt zu variieren, wobei zu dem Verfahren die folgenden Arbeitsschritte gehören:

- Erfassen (S1, 105) von in dem im Wesentlichen kontinuierlichen Strom möglicherweise auftretenden Unregelmäßigkeiten, die Artikeln (A) entsprechen, die in dem Strom fehlen,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Bewegung der Zufuhrmittel (1) und der Eingabestrecke (4) synchronisiert geregelt wird, und dass, sobald in dem im Wesentlichen kontinuierlichen Strom eine Diskontinuität festgestellt wird, veranlasst wird, dass die Geschwindigkeit der Zufuhrmittel (1) und, folglich auch die der Eingabestrecke (4) in Richtung auf einen Minimalwert hin reduziert wird, der dann erreicht ist, wenn diese Diskontinuität tatsächlich bis zu Eingabestrecke (4) reicht,

- die Eingabestrecke (4) in den Zustand des weitgehenden Stillstands gebracht wird, wenn der Minimalwert der Geschwindigkeit erreicht ist, der Zustand des weitgehen Stillstands solange aufrecht erhalten wird, bis das System in den Zustand gelangt, bei dem der erste Artikel in dem Strom nach der Diskontinuität die Eingabestrecke (4) tatsächlich erreicht, und

- die Eingabestrecke (4) wieder in Bewegung gesetzt wird und auf diese Weise die Zufuhrmittel (1) und die Eingabestrecke (4) in den normalen Betriebszustand versetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dazu ferner ein Schritt (102) gehört, bei dem stromaufwärts der Zufuhrmittel (1) die Akkumulation der Artikel (A) überwacht wird, wobei die Betriebsgeschwindigkeit der Zufuhrmittel (1) vermindert (102) bzw. erhöht (104) wird, sobald die Anzahl von Artikeln (A), die stromaufwärts des Zufuhrgerätes (1) äkkumuliert sind, sinkt oder steigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Verfahren die Arbeitsschritte gehören:

- Aktivieren der Aufsammelmittel (8, 9, 10), um Gruppen von Artikeln (A) aus der Ausgabestrecke (5) aufzunehmen, während sich die Ausgabestrecke (5) in einem Zustand eines weitgehenden Stillstahd befindet, und

- Verschieben der beweglichen Einrichtung (6) in einer Weise, dass die Länge der Transport- und Akkumulierungsvorrichtung (6), die sich zwischen der Eingabestrecke (4) und dem Zufuhrmittel (1) und der Ausgabestrecke (5) befindet, allmählich anwächst, und zwar mindestens so lange, wie sich der Ausgabestrecke (5) in einem Zustand des weitgehenden Stillstands befindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Verfahren ein Arbeitsschritt gehört, bei dem dem stromabwärts liegenden Ende (2, 3) des Zufuhrmittels (1) eine zyklische Bewegung aufgezwungen wird, die der Bewegung der Eingabestrecke (4) der Transport- und Akkumulierungsvorrichtung(6) nachfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Verfahren der Arbeitsschritt der Bewegung der Eingabestrecke gehört, sobald sich diese mit einer kontinuierlichen Bewegung bewegt.

6. Eine Maschine (100) für die Verarbeitung von Artikeln (A), zu der gehören:

- Zufuhrmittel (1, 2, 3), um einen im Wesentlichen kontinuierlichen Strom der Artikel (A) zu erzeugen,

- Mittel (8, 9, 10), um die Artikel (A) in Gruppen (A') aufsammeln, wobei jede der Gruppen eine vorher ausgewählte Anzahl (n) von Artikeln (A) aufweist, und

- eine Endlostransportvorrichtung (4, 5, 6), die zwischen dem Zufuhrmittel (1) und den Aufsammelmitteln (8, 9, 10) angeordnet ist, um die Artikel zu transportieren und zu akkumulieren, wobei die Endlostransportvorrichtung (4, 5, 6) die versehen ist mit:

- einer Eingabestrecke (4), die in der Lage ist, die Artikel von den Zufuhrmitteln (1, 2, 3) entgegenzunehmen,

- einer Ausgabestrecke (5), die in der Lage ist, die Artikel (A), die durch die Aufsammelmittel aufgenommen werden können, entgegenzunehmen,

- eine beweglichen Einrichtung (6), die dazu dient, um die Länge der Transport und Akkumulierungsvorrichtung, die sich zwischen den Zufuhrmitteln (1, 2, 3) und den Auflesemitteln (6, 9, 10) erstreckt, gezielt zu variieren,

- Erfassungsmittel (S1, 105), um in dem im Wesentlichen kontinuierlichen Strom möglicherweise auftretende Unregelmäßigkeiten zu erfassen, die Artikeln (A) entsprechen, die in dem Strom fehlen, wobei die Erfassungsmittel (S1, 105) dadurch gekennzeichnet sind, dass zu diesen gehören:

- Regelungsmittel (K), um die Bewegung des Zufuhrmittels (1) und der Eingabestrecke (4) synchronisiert zu regeln und, sobald eine Diskontinuität in dem im Wesentlichen kontinuierlichen Strom festgestellt wird, zu veranlassen, dass die Geschwindigkeit des Zufuhrmittels (1) und, folglich auch die der Eingabestrecke (4) bis auf einen Minimalwert vermindert wird, der dann erreicht ist, wenn die Diskontinuität tatsächlich bis zu der Eingabestrecke (4) reicht, wobei das Regelungsmittel (K) dafür ausgelegt ist:

- die Eingabestrecke (4) in einen Zustand des weitgehenden Stillstands zu bringen, sobald der Minimalwert der Geschwindigkeit erreicht ist, den Zustand des weitgehenden Stillstands aufrecht zu erhalten, bis das System den Zustand einnimmt, bei dem der erste Artikel in dem Strom nach der Diskontinuität die Eingabestrecke tatsächlich erreicht, und

- die Eingabestrecke (4) wieder in Bewegung zu setzen und auf diese Weise das Zufuhrmittel (1) und die Eingabestrecke (4) in den normalen Betriebszustand zu versetzen, so dass die Eingabestrecke (4) in einen Zustand wesentlichen Stillstands gelangen kann, um sämtliche Ausfälle, die in dem im Wesentlichen kontinuierlichen Strom auftreten können, aufzufangen, womit die Transport- und Akkumulierungsvorrichtung eine positive Steuerung für die Artikel (A) erbringt.