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Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung in Verpackungsmaschinen, insbesondere Einwickelmaschinen für Bonbons od. dgl., mit einer Fühleranordnung, die auf das Vorhandensein oder Fehlen des Packstücks in einem durchgehenden, als Aufnahmetasche für je ein Packstück dienenden Ausschnitt einer Fördervorrichtung anspricht und die eine auf einer Seite der Fördervorrichtung im Bereich der Bewegungsbahn der Aufnahmetaschen angeordnete Blasluftdüse aufweist, deren Blasluftstrahl eine Sensorvorrichtung beeinflusst.
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Überwachungsvorrichtungen dieser Art sind aus DE-A-2064579 bekannt und werden in Verpackungsmaschinen benutzt, um beim Fehlen des Packstücks in einer Aufnahmetasche der Fördervorrichtung zumindest einen Teil der dieser leeren Aufnahmetasche zugeordneten Verpackungsvorgänge zu unterdrücken und die damit verbundenen Betriebsstörungen zu vermeiden. Bei diesen bisher bekannten Überwachungsvorrichtungen ist gegenüber der Blasluftdüse auf der entgegengesetzten Seite der Fördervorrichtung ein Luftaufnahmerohr angeordnet, und als Sensorvorrichtung ist eine Fluidic-Schaltung vorgesehen, die auf das Ausbleiben einer Unterbrechung der Luftströmung zwischen der Blasluftdüse und dem Luftaufnahmerohr durch das dazwischen beförderte Packstück anspricht. Fluidic-Schaltungen dieser Art benötigen eine ziemlich grosse Anzahl von Strömungs-Schaltelementen und weisen eine verhältnismässig komplizierte und aufwendige Ausbildung auf.
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Es sind auch lichtelektrische Überwachungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein Lichtstrahl durch jede leere Aufnahmetasche der Fördervorrichtung hindurch in eine zugeordnete Photozelle fällt und dadurch ein das Fehlen des Packstücks in der Aufnahmetasche anzeigendes Signal auslöst. Die lichtelektrischen Vorrichtungen weisen eine grosse Empfindlichkeit gegen Verschmutzung insbesondere bei Staubentwicklung auf und müssen deshalb oft abgebaut und gereinigt werden, was einen zusätzlichen Arbeitsaufwand und unerwünschte Stillstandszeiten der Verpackungs- bzw. Einwickelmaschine bewirkt.
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Aus der FR-A-1233378 sind mechanische Überwachungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein Tastfinger in jede leere Aufnahmetasche greift und dadurch das Ansprechsignal auf das Fehlen des Packstücks auslöst. Der Nachteil dieser mechanischen Überwachungsvorrichtungen besteht darin, dass der Tastfinger beim Auftreffen auf ein in einer Aufnahmetasche liegendes Packstück dieses beschädigen bzw. etwas verformen kann, insbesondere wenn es sich um empfindliche Bonbons od. dgl. handelt. Das Eindringen des Tastfingers in die leeren Aufnahmetaschen beschränkt ausserdem die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung und infolgedessen die Produktivität der Verpakkungs- bzw. Einwickelmaschine, da dem Tastfinger genügend Zeit zum Austreten aus der leeren Aufnahmetasche belassen werden muss.
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Aufgabe der Erfindung ist es, in Verbindung mit einer möglichst einfachen und billigen Ausbildung der Überwachungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art die Instandhaltungsarbeiten dieser Überwachungsvorrichtung und infolgedessen die dazu erforderlichen Stillstandszeiten der mit einer solchen Uberwachungsvorrichtung ausgerüsteten Verpackungs- bzw. Einwickelmaschinen bedeutend herabzusetzen und gleichzeitig die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung und infolgedessen die davon abhängige Arbeitsgeschwindigkeit und Produktivität dieser Verpackungs- bzw. Einwickelmaschinen zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, das die Blasluftdüse gegen einen auf der entgegengesetzten Seite der Fördervorrichtung beweglich gelagerten, mit einem Sensor wirkverbundenen, vom Blasluftstrahl aus einer Ruhestellung entgegen der Kraft einer Rückstellvorrichtung in eine Ansprechstellung verstellbaren Aufprallkörper gerichtet ist.
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Bei der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung wird also mit Hilfe einer Blasluftdüse ein Blasluftstrahl im Bereich der Bewegungsbahn der Aufnahmetaschen gegen einen auf der entgegengesetzten Seite der Fördervorrichtung angeordneten, beweglich gelagerten Aufprallkörper gerichtet. Wenn in einer zwischen der Blasluftdüse und dem Aufprallkörper liegenden oder durchfahrenden Aufnahmetasche ein Packstück vorhanden ist, wird der Blasluftstrahl von diesem Packstück abgefangen und unterbrochen und trifft nicht auf den Aufprallkörper, der infolgedessen seine Ruhestellung beibehält. Das Auftreffen des Siasluftstrahls auf das in der Aufnahmetasche liegende Packstück kann auch bei sehr empfindlichen Packstücken wie Bonbons od. dgl. keine Beschädigung bzw. Verformung erzeugen. Wenn dagegen ein Packstück in einer Aufnahmetasche fehlt, trifft der Blasluftstrahl durch diese leere Aufnahmetasche hindurch auf den Aufprallkörper und verstellt diesen in eine Ansprechstellung, in der der mit dem Aufprallkörper wirkverbundene Sensor ein entsprechendes Fehlsignal an die Steuervorrichtung der Verpackungs- bzw. Einwickelmaschine abgibt. Aufgrund dieses Fehlsignals wird z.B. beim Einlaufen der leeren Aufnahmetasche in die Verpackungs- bzw. Einwickelstation der Maschine die Zuführung einer Verpackungs- bzw. Einwickelhülle verhindert. Die Weiterbewegung der Fördervorrichtung wird dabei nicht verzögert, d.h. es ist nicht erforderlich, bei der Bestimmung der Geschwindigkeit der Fördervorrichtung die Rückstellzeit von mechanischen Tastorganen der Fühleranordnung zu berücksichtigen. Der in die Ansprechstellung verstellte Aufprallkörper kann unter Einwirkung der zugeordneten Rückstellvorrichtung in seine Ruhestellung während des Vorschubs der nächsten Aufnahmetasche der FÖrdervorrichtung in den Bereich der Blasluftdüse zurückkehren. Dadurch wird in Verbindung mit der schonenden Behandlung der Packstücke eine grosse Geschwindigkeit der Fördervorrichtung und infolgedessen ein entsprechend grösserer Packstückdurchsatz ermöglicht. Dabei ist die Überwachungsvorrichtung nicht nur unempfindlich gegen Verschmutzung und Staubanfall, sondern ist sogar selbstreinigend, da der Blasluftstrom sowohl die Blasluftdüse als auch die durchgehenden, als Aufnahmetaschen für die Packstücke dienenden Ausschnitte der Fördervorrichtung und den Aufprallkörper von Schmutz- und Staubablagerungen frei hält. Andererseits ist es ohne Schwierigkeiten möglich, den Aufprallkörper so leicht verstellbar auszubilden und infolgedessen den darauf gerichteten Blasluftstrahl so dünn bzw. schwach z.B. etwa 1-2 bar auszulegen, dass dieser keinen Staub aufwirbelt.
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Bei besonders kleinen bzw. leichten Packstükken kann es sich in Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens als zweckmässig erweisen, im Bereich der Blasluftdüse Niederhaltemittel insbesondere ortsfeste Niederhaltebürsten od. dgl. zum Festhalten der Packstücke in den Aufnahmetaschen vorzusehen. Dadurch wird mit Sicherheit vermieden, dass insbesondere kleine und leichte Packstücke durch den Blasluftstrahl der Fühleranordnung aus den Aufnahmetaschen ausgehoben werden.
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Sowohl der beweglich gelagerte Aufprallkörper und der damit wirkverbundene Sensor als auch die Rückstellvorrichtung des Aufprallkörpers und die Wirkverbindung zwischen dem Aufprallkörper und dem Sensor können beliebig ausgebildet seih. Insbesondere kann der Aufprallkörper aus einem Schwinghebel mit schaufelförmiger, vom Blasluftstrahl beaufschlagbarer Aufprallfläche oder aus einem etwa koaxial zur Blasluftdüse verschiebbar gelagerten Aufprallkopf bestehen. Als Rückstellvorrichtung für den Aufprallkörper kann ein Gegengewicht oder vorzugsweise eine Rückstellfeder benutzt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht der Sensor aus einem berührungslos betätigbaren, elektrischen Magnetschalter und einem zugeordneten, vom und zum Magnetschalter verstellbaren, vom Aufprallkörper bewegbaren, insbesondere daran befestigten Betätigungsglied, das als Dauermagnet ausgebildet sein kann oder aus ferromagnetischem Material besteht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rückstellvorrichtung für den Aufprallkörper und der mit diesem wirkverbundene Sensor in einem staubdicht verschliessbaren Gehäuse angeordnet.
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Der von der Blasluftdüse erzeugte Blasluftstrahl kann kontinuierlich oder intermittierend sein. Bei einem kontinuierlichen Blasluftstrahl weist die Fördervorrichtung zwischen den einzelnen, aufeinanderfolgenden Aufnahmetaschen vollwandige Abschnitte auf, die den Blasluftstrahl abfangen und den Aufprallkörper abschirmen. Bei einem intermittierenden Blasluftstrahl müssen dagegen Mittel zur Synchronisierung der Erzeugung des Blasluftstrahls mit der Bewegung der Fördervorrichtung vorgesehen werden. Der in diesem Fall erforderliche Mehraufwand kann bei besonderen Anwendungen hingenommen werden.
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Zwei Ausführungsformen der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung in Einwickelmaschinen für Bonbons sind beispielsweise in der Zeichnung dargestellt und sollen anschliessend näher erläutert werden. Es zeigt:
- Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung, im Aufriss und teilweise im Schnitt.
- Fig. 2 eine Draufsicht auf den Aufprallkörper und den zugeordneten Sensor der Überwachungsvorrichtung nach Fig. 1.
- Fig. 3 einen Schnitt durch die schaufelförmige Aufprallfläche des Aufprallkörpers nach der Linie lll-lll der Fig. 1.
- Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung, im Aufriss und teilweise im Schnitt.
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In Fig. 1 ist D die etwa waagerechte, kreisförmige Vereizelungsscheibe einer Bonbon- Einwickelmaschine. In ihrem Randbereich weist diese Vereinzelungsscheibe D einen Kranz von durchgehenden Ausschnitten A auf, die Aufnahmetaschen für je ein Bonbon P bilden und von unten durch einen ortsfesten Stützring G für die Bonbons abgeschlossen sind. Die Vereinzelungsscheibe D wird kontinuierlich oder absatzweise z.B. in der mit dem Pfeil B bezeichneten Richtung gedreht.
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Der Vereinzelungsscheibe D ist eine Überwachungsvorrichtung zugeordnet, die das Vorhandensein bzw. Fehlen der Bonbons P in den Aufnahmetaschen A feststellt und beim Fehlen des Bonbons P in einer Aufnahmetasche A zumindest einen Teil der in Verbindung mit dieser leeren Aufnahmetasche A durchzuführenden Einwickelvorgänge, insbesondere die Zuführung einer Einwikkelhülle in der Einwickelstation der Maschine unterdrückt.
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Die Überwachungsvorrichtung besteht aus einer über der Vereinzelungsscheibe D im Bereich der Bewegungsbahn der Aufnahmetaschen A angeordneten Blasluftdüse 2, die etwa senkrecht zur Vereinzelungsscheibe D gegen diese gerichtet ist. Im Bereich der Blasluftdüse 2 ist im ortsfesten Stützring G ein durchgehender Schlitz 1 vorgesehen, der sich in der Umlaufrichtung B der Vereinzelungsscheibe erstreckt, jedoch so schmal ausgebildet ist, dass die Bonbons P nicht durch diesen Schlitz 1 durchtreten können, d.h. auch im Bereich des Schlitzes 1 vom Stützring G unterstützt werden.
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Unterhalb des Stützrings G liegt gegenüber der Blasluftdüse 2 die schaufelförmig verbreitete Aufprallfläche 103 eines Schwinghebels 3, der an einer Welle 4 befestigt ist. Die Welle 4 ist drehbar in einem Gehäuse 5 gelagert, das mit Hilfe eines Dekkels 13 staubdicht verschlossen werden kann. Im Inneren des Gehäuses sind auf der Welle 4 ein etwa vertikal nach unten gerichteter Hebelarm 6 und ein etwa waagerechter Hebelarm 7 befestigt. Die Verschwenkung des vertikalen Hebelarms 6 und infolgedessen des Schwinghebels 3 ist von zwei zueinander koaxialen, entgegengesetzten Anschlagstiften 10, 11 begrenzt, die mit ihren als Schrauben ausgebildeten Endteilen 110, 111 in Gewindebohrungen des Gehäuses 5 geschraubt und mit Hilfe von Gegenmuttern 9 festgelegt sind. Die Anschlagstifte 10, 11 können deshalb leicht ein- und nachgestellt werden.
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Zumindest das freie Ende 107 des anderen, etwa waagerechten Hebelarms 7 besteht aus ferromagnetischem Material oder trägt einen Dauermagnet. Dieses freie Ende 107 des Hebelarms 7 bildet das Betätigungsglied für einen berührungslos betätigbaren, elektrischen Magnetschalter 12, der ebenfalls im Gehäuse 5 angeordnet ist. Das freie Betätigungsende 107 des Hebelarms 7 liegt über dem Magnetschalter 12 und ist beim Verschwenken des Schwinghebels 3 vom und zum Schalter 12 verstellbar. Der Magnetschalter 12 ist mit der nichtdargestellten, z.B. elektronischen Steuervorrichtung der Einwickelmaschine verbunden.
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Eine um den Anschlagzapfen 11 herum angeordneteschraubenförmige Rückstellfeder drückt den Hebelarm 6 gegen den entgegengesetzten Anschlagzapfen 10 und hält dadurch die Vorrichtung in der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung, in der sich das freie Betätigungsende 107 des Hebelarms 7 in einer abgesenkten, dem Magnetschalter 12 näher liegenden Stellung befindet, während die schaufelförmige Aufprallfläche 103 des Schwinghebels 3 dicht unterhalb des Stützrings G im Bereich des Schlitzes 1 liegt. Wenn eine unterhalb der Blasluftdüse 2 eingestellte oder vorbeifahrende Aufnahmetasche A ein Bonbon P enthält, wird der von der Blasluftdüse 2 erzeugte Blasluftstrahl L von diesem Bonbon P abgefangen und trifft nicht auf die schaufelförmige Aufprallfläche 103 des Schwinghebels 3. Der Schwinghebel 3 und infolgedessen auch die Welle 4 mit den beiden Hebelarmen 6, 7 behalten ihre in Fig. 1 dargestellte Ruhestellung und der dem abgesenkten Betätigungsende 107 des Hebelarms 7 entsprechende Schaltzustand des Magnetschalters 12 löst über die Steuervorrichtung die weiteren Vorgänge zum Einwickeln des Bonbons P in der überprüften Aufnahmetasche A, insbesondere die Zuführung einer Einwickelhülle in die nicht dargestellte Einwickeistation beim Einlaufen der Aufnahmetasche A mit dem Bonbon P in diese Station aus. Wenn dagegen in der unterhalb der Blasluftdüse 2 eingestellten oder vorbeifahrenden Aufnahmetasche A kein Bonbon P liegt, tritt der von der Blasluftdüse 2 erzeugte Blasluftstrahl L frei durch die leere AufnahmetascheA und durch den Schlitz 1 des Stützrings G hindurch und trifft auf das schaufelförmige Aufprallende 103 des Schwinghebels 3. Der Schwinghebel 3 wird dadurch zusammen mit der Welle 4 und den daran befestigten Hebelarmen 6, 7 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 8 verschwenkt, etwa bis der Hebelarm 6 gegen den Anschlagstift 11 stösst. Dabei wird das freie Betätigungsende 107 des Hebelarms 7 so weit, z.B. in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Stellung angehoben und vom Magnetschalter 12 entfernt, dass sich der Schaltzustand dieses Schalters 12 ändert. Aufgrund dieses geänderten Schaltzustands unterdrückt die Steuervorrichtung zumindest einen Teil der Einwickelvorgänge, insbesondere die Zuführung einer Einwickelhülle in die Einwickelstation, wenn die leere Aufnahmetasche A in diese Station einläuft.
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Der Blasluftstrahl L kann kontinuierlich aus der Blasluftdüse 2 austreten. Im Laufe der kontinuierlichen oder intermittierenden Weiterbewegung der Vereinzelungsscheibe D wird dieser kontinuierliche Blasluftstrahl L von den vollwandigen, zwischen den Aufnahmetaschen A vorgesehenen Abschnitten der Vereinzelungsscheibe D abgefangen. Dabei wird der vorher vom Blasluftstrahl L verschwenkte Schwinghebel 3 durch die Rückstellfeder 8 wieder in seine in Fig. 1 dargestellte Ruhestellung zurückgeschwenkt, in der der Hebelarm 6 gegen den Anschlagstift 10 anliegt und das freie Betätigungsende 107 des Hebelarms 7 in Richtung auf den Magnetschalter 12 abgesenkt ist. Unerwünschte Pendelerscheinungen beim Zurückschwingen des Schwinghebels 3 in seine Ruhestellung können mit Hilfe von beliebigen, nicht dargestellten Dämpfungsmitteln, z.B. durch Anordnung eines federnd nachgiebigen Puffers zwischen dem Magnetschalter 12 und dem freien Betätigungsende 107 des Hebelarms 7 oder durch Ausbildung des Anschlagstifts 10 als federnd nachgiebiger Pufferanschlag verhindert werden.
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Der von der Blasluftdüse 2 erzeugte Blasluftstrahl L kann ausreichend dünn und/oder schwach sein, um eine unerwünschte Staubaufwirbelung bzw. ein eventuelles Ausheben von besonders kleinen bzw. leichten Bonbons aus den Aufnahmetaschen A zu vermeiden. Zu diesem letzteren Zweck können auch über der Vereinzelungsscheibe D im Bereich der Blasluftdüse 2 ortsfeste Niederhaltebürsten od. dgl. angeordnet werden, die in Fig. 1 mit den Pfeilen F angedeutet sind und die unterhalb der Blasluftdüse 2 eingestellten bzw. vorbeilaufenden Bonbons P in den Aufnahmetaschen A der Vereinzelungsscheibe D festhalten-Selbstverständlich müssen diese Niederhaltebürsten F eine Öffnung für den unbehinderten Durchgang des Blasluftstrahls L freilassen.
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Das schaufelförmige Aufprallende 103 des Schwinghebels 3 kann beliebig gestaltet bzwprofiliert sein. Besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform erwiesen, bei der das schaufelförmige Aufprallende 103 des Schwinghebels 3 eine ebene, seitlich quer zur Umlaufrichtung B der Aufnahmetaschen A geneigte Aufprallfläche für den Blaslufistrahl L aufweist, wie insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser Ausbildung wird der auf das Aufprallende 103 des Schwinghebels 3 auftreffende Blasluftstrahl L seitlich nach unten von der Vereinzelungsscheibe D weg abgeleitet und kann infolgedessen die in den Aufnahmetaschen A liegenden Bonbons bzw. die in Verbindung mit der Vereinzelungsscheibe D vorgenommenen Einwickelvorgänge nicht stören.
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Dervom Blasluftstrahl LverschwenkteSchwinghebel 3 kann auch durch andere, von der Rückstellfeder 8 abweichende Rückstellmittel in seine Ruhestellung zurückgeschwenkt werden. Insbesondere ist es möglich, den von der Welle 4 mit dem Schwinghebel 3 und den beiden Hebelarmen 6, 7 gebildeten Schwingverband derart auszubalancieren, dass er nach der Verschwenkung durch den Blasluftstrahl L und nach der Unterbrechung des Blasluftstrahls L selbsttätig nur unter.Einwirkung seines Eigengewichts d.h. der Schwerkraft in die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Ruhestellung zurückschwingt. Zu diesem Zweck kann z.B. der nach unten gerichtete vertikale Hebelarm 6 besonders schwer d.h. als Rückstellgewicht ausgebildet sein.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die die Aufnahmetaschen A der Vereinzelungsscheibe bildenden Ausschnitte A so gross sind, dass die einzelnen Bonbons P hindurchtreten können und deshalb von einem darunterliegenden, ortsfesten Stützring G abgestützt werden müssen. Die Aufnahmetaschen A können nämlich auch derart z.B. mulden- oder pfannenförmig ausgebildet sein, dass sie selbst die darin eingesetzten Bonbons P abstützen. Allerdings müssen die Aufnahmetaschen A in diesem Fall mindestens eine durchgehende Bohrung im Taschenboden aufweisen, um den Durchtritt des Blasluftstrahls L der Überwachungsvorrichtung durch eine leere Aufnahmetasche hindurch zu ermöglichen.
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Der Blasluftstrahl L kann sowohl bei kontinuierlich als auch bei absatzweise umlaufender Vereinzelungsscheibe D auch intermittierend aus der Blasluftdüse 2 austreten. In diesem Fall müssen jedoch besondere, nicht dargestellte Mittel vorgesehen werden, um die Erzeugung des Blasluftstrahls L derart mit der Umlaufbewegung der Vereinzelungsscheibe D zu synchronisieren, dass ei.n Blasluftstrahl Ljedesmal dann aus der Blasluftdüse 2 austritt, wenn eine Aufnahmetasche A unterhalb der Blasluftdüse 2 vorbeiläuft oder liegt.
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Von der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Überwachungsvorrichtung sind in Fig. 4 nur die Blasluftdüse 2 und der zugeordnete Aufprallkörper mit dem damit wirkverbundenen Sensor dargestellt. Auch in diesem Fall besteht der Sensor aus einem berührungslos betätigbaren, elektrischen Magnetschalter 12, der mit einem Aussengewinde versehen und in einer entsprechenden Gewindebohrung eines z.B. konsolenartigen Halters 22 mit Hilfe einer Gegenmutter 21 koaxial zur Blasluftdüse 2 befestigt ist. Auf diesen Magnetschalter 12 ist ein büchsenartiges Gehäuse 15 geschraubt, das mit Hilfe einer Madenschraube 20 festgelegt ist. In einer zum Schalter 12 und zur Blasluftdüse 2 koaxialen Bohrung des Gehäuses 15 ist ein Stift 14 längsverschiebbar gelagert, der an seinem aus dem Gehäuse 15 gegen die Blasluftdüse 2 vorspringenden Ende einen vom Blasluftstrahl L beaufschlagbaren Aufprallkopf 23 trägt. An seinem in den Innenraum 16 des Gehäuses 15 oberhalb des Schalters 12 vorspringenden Ende trägt der verschiebbare Stift 14 eine Betätigungsscheibe 17 aus ferromagnetischem Material oder einen Dauermagnet zur Betätigung des Magnetschalters 12. Der vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Aufprallkopf 23 weist eine ausgewölbte Oberfläche auf und ist durch einen Faltenbalg 19 od. dgl. staubdicht mit dem Gehäuse 15 verbunden.
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Eine schraubenförmige, im Inneren des Faltenbalgs 19 zwischen dem Gehäuse 15 und dem Aufprallkopf 23 eingespannte Rückstellfeder hält den Aufprallkopf 23 in einer gegen die Blasluftdüse 2 ang