Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen der Menge an Gegenständen in einem Behälter, um zu ermitteln, ob in dem Behälter eine gewünschte Menge der Gegenstände vorhanden ist.

Kontrollwaagen zur Verwendung in Produktionslinien sind weithin bekannt. Sie werden typischerweise zur Bestätigung dessen verwendet, dass die Menge an Gegenständen, die in einen Behälter gepackt worden sind, korrekt ist. Eines dieser Systeme hat ein Förderband, das auf einer Kraftmesszelle hängt, die ein Signal erzeugt, das das Gewicht des Behälters auf der Kraftmesszelle angibt. Jeder gepackte Behälter geht über dieses Wiegeförderband, bevor er das Ende der Linie erreicht, damit bestätigt werden kann, dass die Menge der im Behälter eingepackten Gegenstände der gewünschten Menge entspricht. Kartoffelchipspäckchen werden zum Beispiel gewöhnlich in Behältern von 48 einzelnen Päckchen ausgeliefert, wobei jedes einzelne Päckchen 30 Gramm wiegt. Die Kontrollwaage weiß daher, dass die korrekte Menge an Chipspäckchen in den Pappbehälter gepackt worden ist, wenn das Nettogewicht gleich dem Produkt von 48 Päckchen und 30 Gramm, d.h. 1,44 Kilogramm ist.

Allerdings haben diese Chipspäckchen jeweils eine Gewichtstoleranz von 1 Gramm. Die kumulative Toleranz von 48 Chipspäckchen bedeutet daher, dass das tatsächliche Nettogewicht des gepackten Pappbehälters 1440 Gramm ± 48 Gramm beträgt. Diese Abweichung von 48 Gramm ist größer als das Gewicht eines einzelnen Päckchens, weswegen die Möglichkeit besteht, dass entweder Behälter mit einem Chipspäckchen zuviel oder einem zu wenig verschifft werden oder Behälter mit der korrekten Anzahl an Einzelpäckchen abgewiesen werden. Es besteht daher der Bedarf nach einer Kontrollwaage, die die Menge an Gegenständen, die in einen Behälter gepackt worden sind, auf einer automatischen Produktionslinie exakt bestimmen kann.

Die EP-A-0605164 beschreibt eine Kontrollwaagen-Sortiermaschine, die nacheinander Produkte wiegt, von denen erwartet wird, dass sie eine bestimmte Anzahl von Artikeln enthalten, die alle das gleiche wiegen, und die einen Standardgewichtswert (W_b) verwendet, um zu bestimmen, ob die gewogenen Produkte jeweils die beabsichtigte Anzahl an Artikeln enthalten.

Die US-A-6396002 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen der Inhalte von Behältern wie Kartons, die Anordnungen von Zigarettenpäckchen enthalten, bei denen aufeinander folgende Behälter einer Wiegevorrichtung zugeführt werden, wobei die sich ergebenden Wiegesignale mit einem Bezugssignal verglichen werden. Wenn die Differenz zwischen den beiden Signalen einen vorgewählten Wert überschreitet, dann wird der jeweilige Behälter aus dem Beschickungsweg ausgestoßen.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen der Menge an Gegenständen in einem Behälter vorgesehen, wobei jeder Gegenstand das gleiche nominale Gewicht zwischen einer oberen und einer unteren Gewichtsgrenze hat und das Verfahren Folgendes aufweist:

• a. Bestimmen einer vorbestimmten Menge, n, an Gegenständen, welche in einem Zyklus in einen Behälter zu überführen sind, wobei n derart ausgewählt ist, dass das Produkt von (n + 1) und der unteren Gewichtsgrenze das Produkt von n und der oberen Gewichtsgrenze überschreitet, und derart, dass das Produkt von n und der unteren Gewichtsgrenze das Produkt von (n – 1) und der oberen Gewichtsgrenze überschreitet, und Versuchen, die vorbestimmte Menge, n, an Gegenständen zum Behälter zu überführen;
• b. Messen des Gewichts der tatsächlichen Menge an Gegenständen, welche im Schritt (a) zum Behälter überführt worden sind; und
• c. Teilen des Wertes des im Schritt (b) ermittelten Gewichts durch das nominale Gewicht, um die tatsächliche Anzahl von Gegenständen, welche im Schritt (a) zum Behälter überführt worden sind, zu bestimmen.

Die Erfindung stellt also ein Verfahren zum Bestimmen der Menge von zu einem Behälter überführten Gegenständen zur Verfügung, das nicht durch die kumulative Gewichtstoleranz aller zum Behälter überführten Gegenstände beeinflusst wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist Schritt (a) mit dem Versuch verbunden, die vorbestimmte Menge der Gegenstände in den Behälter zu packen, und ist Schritt (b) damit verbunden, das Gewicht der tatsächlichen Menge an Gegenständen zu wiegen, die im Schritt (a) in den Behälter eingepackt wurden.

Normalerweise werden die Schritte (a) bis (c) wiederholt, bis die Summe der vorbestimmten Mengen von Schritt (a) bei jeder Wiederholung gleich einer spezifizierten Menge (entspricht typischerweise einem "vollen" Behälter) ist. Auf diese Weise ermöglicht das Verfahren, die Menge der in einen Behälter gepackten Gegenstände ungeachtet der Gesamtmenge der in den Behälter gepackten Gegenstände exakt und unabhängig von der kumulativen Toleranz zu bestimmen.

Das Gewicht von Schritt (b) wird typischerweise unter Verwendung einer Kontrollwaage gemessen, wobei diese vorzugsweise Teil einer Produktionslinie ist. Eine solche Produktionslinie weist normalerweise eine stromaufwärtige Verpackungsmaschine auf.

In einem Beispiel sind die in den Behälter gepackten Gegenstände Päckchen mit Snack-Lebensmitteln.

Wenn die tatsächliche, im Schritt (c) bestimmte Menge von der vorbestimmten Menge des Schritts (a) abweicht, dann kann der Behälter zu einem Abweisungsort gefördert werden, etwa zu einem Abweisungsförderband.

Wenn in diesem Fall die tatsächliche, im Schritt (c) bestimmte Menge kleiner als die vorbestimmte Menge des Schrittes (a) ist, dann können zusätzliche Gegenstände in den Behälter gepackt werden, damit er die vorbestimmte Menge an Gegenständen enthält.

Wenn dagegen die tatsächliche, im Schritt (c) bestimmte Menge größer als die vorbestimmte Menge des Schritts (a) ist, dann können die überzähligen Gegenstände aus dem Behälter entfernt werden, so dass er die vorbestimmte Menge an Gegenständen enthält.

Bei einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Menge an Gegenständen in einem Behälter vorgesehen, wobei jeder Gegenstand das gleiche nominale Gewicht zwischen einer oberen und einer unteren Gewichtsgrenze hat und die Vorrichtung Folgendes aufweist:

• a. ein Überführungssystem, das dazu geeignet ist zu versuchen, in einem einzigen Überführungszyklus eine vorbestimmte Menge, n, an Gegenständen zum Behälter zu überführen;
• b. ein Wiegesystem zum Messen des Gewichts der tatsächlichen Menge an Gegenständen, die im Schritt (a) zum Behälter überführt worden sind; und
• c. eine Steuereinrichtung zum Empfangen eines Signals, welches den Wert des in Schritt (b) ermittelten Gewichts anzeigt, von dem Wiegesystem und zum Teilen dieses Wertes durch das nominale Gewicht, um die tatsächliche Menge an Gegenständen zu bestimmen, welche im Schritt (a) zum Behälter überführt worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Menge, n, derart bestimmt ist, dass das Produkt von (n + 1) und der unteren Gewichtsgrenze das Produkt von n und der oberen Gewichtsgrenze überschreitet, und derart, dass das Produkt von n und der unteren Gewichtsgrenze das Produkt von (n – 1) und der oberen Gewichtsgrenze überschreitet.

In einem Ausführungsbeispiel ist das Überführungssystem ein Vakuumkopf, wobei das Wiegesystem in diesem Fall in dem Vakuumkopf integriert sein kann.

Wahlweise kann das Wiegesystem in einem Fördersystem integriert sein, welches den Behälter bei Benutzung trägt.

In einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Gegenstände dem Überführungssystem durch ein Vorschubfördersystem zum Halten und Fördern einer Gruppe von Gegenständen in einer Förderrichtung zugeführt, wobei das Vorschubfördersystem Folgendes aufweist:

ein erstes Fördermittel, aufweisend

eine erste Rolle,

ein erstes Förderbauteil, welches um die erste Rolle gewunden ist,

einen ersten Gegenstandsgruppenhalter zum Fördern der Gruppe von Gegenständen, wobei der erste Gegenstandsgruppenhalter eine Vielzahl von Aufteilungsbauteilen hat, die miteinander verbunden sind, und

einen ersten Trenn-/Verbindungsmechanismus, der zwischen dem ersten Förderbauteil und dem ersten Gegenstandsgruppenhalter angeordnet ist zum trennbaren und wieder verbindbaren Verbinden des ersten Gegenstandsgruppenhalters mit dem ersten Förderbauteil.

Das Überführungssystem überführt die Gruppe von Gegenständen in diesem Fall an der Entladeposition durch Stoßen in Richtung der Breite des ersten Förderbauteils.

Es werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel, in dem eine Produktionslinie eine mit der Erfindung zu verwendende Kontrollwaage enthält;

2 eine Vorrichtung zum Abzweigen von Behältern, die aus der Produktionslinie abzuweisen sind;

3 eine schematische Draufsicht auf den Gesamtaufbau einer Verpackungslinie, die eine Fördervorrichtung nutzt, in der die Erfindung eingearbeitet ist;

4 eine schematische Seitenansicht der Fördervorrichtung von 1;

5 eine vergrößerte Seitenansicht der Umgebung der oberen Rolle der Fördervorrichtung von 1;

6 eine Perspektivansicht, die den Verbindungsaufbau der Aufteilungsbauteile darstellt;

7 eine vergrößerte Querschnittsansicht des gewählten Abschnitts des Verbindungsaufbaus aus der Richtung des Pfeils V-V in 6;

8 eine teilweise ausgebrochene Querschnittsansicht des gewählten Abschnitts der Fördervorrichtung aus der Richtung des Pfeils VI-VI in 5, die den Trenn-/Verbindungsmechanismus darstellt; und

9 eine Ansicht des Steuerungssystems der Verpackungslinie.

1 zeigt einen Teil einer Produktionslinie, die zum Abpacken von Päckchen mit Snack-Lebensmitteln wie Chips verwendet wird. Die Produktionslinie weist ein Vorschubförderband 1, ein Wiegeförderband 2 und ein Ausschubförderband 3 auf. Das Wiegeförderband 2 wird auf Rollen 4a, 4b getragen, die an einem Tragerahmen 20 befestigt sind. Das Ganze ist auf einer Kraftmesszelle 21 gelagert, die Signale erzeugt, die das auf dem Förderband 2 hängende Gewicht angeben, und diese einer Steuereinrichtung 22 zuführen.

Auf dem Vorschubförderband 1 wird ein packbereiter leerer Behälter 5 gehalten, wohingegen ein Behälter 6, während er entlang des Wiegeförderbands 2 gefördert wird, gepackt wird. Durch das Ausschubförderband 3 wird von dem Wiegeförderband 2 ein voll gepackter Behälter 7 abtransportiert. Die Päckchen mit Snack-Lebensmitteln werden auf herkömmliche Weise unter Verwendung eines Vakuumkopfs 8 in den Behälter 6 gepackt.

In diesem Beispiel sind die Päckchen mit Snack-Lebensmitteln Chipspäckchen und sollen die Behälter 5, 6, 7 jeweils 48 einzelne Chipspäckchen halten. Diese Päckchen sind durch eine (nicht gezeigte) Verpackungsmaschine gefüllt worden, die so gesteuert wurde, dass sichergestellt war, dass jedes Päckchen ein Gewicht von 30 Gramm mit einer Toleranz von ±1 Gramm hatte.

Der Vakuumkopf 8 setzt in einem Zyklus acht Chipspäckchen in den Behälter 6. Allerdings besteht die Möglichkeit, dass durch einen Fehler zu wenig Päckchen eingepackt werden. Die Anzahl n an Chipspäckchen, die durch den Vakuumkopf in einem Zyklus in den Behälter gepackt werden, ist so gewählt, dass das Produkt von (n + 1) und der unteren Gewichtsgrenze eines Chipspäckchens das Produkt von n und der oberen Gewichtsgrenze überschreitet, und derart, dass das Produkt von n und der unteren Gewichtsgrenze das Produkt von (n – 1) und der oberen Gewichtsgrenze überschreitet.

Falls alle achtundvierzig Päckchen in den Behälter 6 gepackt werden, bevor sein Gewicht kontrolliert wird, dann ist es, wie zuvor erwähnt wurde, nicht möglich zu bestimmen, ob eine Abweichung von mehr als 30 Gramm von dem korrekten Nettogewicht auf der kumulativen Toleranz oder auf der Tatsache beruht, dass in dem Behälter ein Chipspäckchen zu wenig oder zu viel ist.

In diesem Beispiel betragen die obere und untere Gewichtsgrenze jeweils 31 und 29 Gramm, weswegen das Einstellen von n auf acht die beiden obigen Kriterien erfüllt.

Wenn der Vakuumkopf 8 die Chipspäckchen in den Behälter 6 losgelassen hat, wird das Gewicht des Behälters 6 gemessen und liefert die Kraftmesszelle 21 ein Signal an die Steuereinrichtung 22, das dieses Gewicht angibt. Die Steuereinrichtung 22 teilt dann unter Berücksichtigung des Leergewichts des Behälters 6 den Wert des Gewichts der Chipspäckchen durch das nominale Gewicht eines Chipspäckchens, d.h. 30 Gramm. Die tatsächliche Menge an Chipspäckchen, die während dieses Zyklus durch den Vakuumkopf 8 in den Behälter gesetzt wurden, kann dann durch Runden des Ergebnisses dieser Teilung auf die nächste ganze Zahl ermittelt werden. Dieser Zyklus wird sechs Mal wiederholt, so dass der Behälter 6 am Ende dieses Prozesses 48 Chipspäckchen enthalten sollte.

Falls jedoch während eines der sechs Zyklen nur sieben Chipspäckchen in den Behälter 6 geladen werden, dann kann die Steuereinheit 22 dies erfassen. Dies kann auf zwei verschiedene Weisen erfolgen. Zum einen kann die Steuerungseinheit 22 die tatsächlichen Mengen der Chipspäckchen zusammenaddieren, die während jedes Zyklus in den Behälter 6 gepackt wurden, und einen Fehler anzeigen, falls diese Gesamtsumme nach dem Abschluss aller sechs Zyklen nicht gleich achtundvierzig ist. Zum anderen kann die Steuereinheit 22 so bald einen Fehler anzeigen, wie sie erfasst, dass im derzeitigen Zyklus nur sieben Päckchen einpackt worden sind.

Für den Fall, dass die Steuereinheit 22 einen Fehler anzeigt, kann der Behälter 6 dann von der Hauptproduktionslinie abgezweigt werden.

Eine Vorrichtung, die dies ermöglicht, ist in 2 gezeigt, in der das Ausschubförderband 3 zu einem beweglichen Förderband 10 führt, das den Behälter entweder zu einem Förderband 11a, das eine Fortsetzung der Hauptproduktionslinie bildet, oder zu einem Abweisungsförderband 11b führt, wo mit den abgewiesenen Behältern entsprechend umgegangen werden kann. Das bewegliche Förderband 10 wird unter Verwendung eines hydraulischen Schiebers 12, der von einer Steuerung 22 betätigt wird, zwischen beiden Position bewegt.

In dem ersten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, anstatt das Wiegeförderband 2 auf der Kraftmesszelle 21 zu tragen, den Vakuumkopf 8 auf einer Kraftmesszelle zu tragen und die auf ihm lastende Zusatzlast zu messen, wenn er Päckchen trägt.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Doppelschleifenfördervorrichtung verwendet. Eine solche Fördervorrichtung wird in unserer europäischen Patentanmeldung beschrieben, die als EP-A-1298079 veröffentlicht wurde und hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen wird.

Es wird nun das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben. In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe "Vorderseite" und "Rückseite" jeweils auf die stromabwärtige und stromaufwärtige Seite der Fördervorrichtung, während sich die Begriffe "links" und "rechts" jeweils bezogen auf die Förderrichtung auf die linke und rechte Seite beziehen.

Die Fördervorrichtung 101 wird, wie in den 3 und 4 gezeigt ist, in einer Verpackungslinie eingesetzt.

Diese Verpackungslinie 100 dient zum Verpacken von kompakten Gegenständen X ... X, die vorzugsweise Lebensmitteln, wie in Tüten verpackten Kartoffelchips, entsprechen. Die Verpackungslinie 100 enthält ein Beladeförderband 102, eine Entladeeinrichtung (Abladevorrichtung) 103 und ein Abladeförderband 104. Das Beladeförderband 102 befindet sich auf der stromaufwärtigen Seite der Fördervorrichtung 101. Das Beladeförderband 102 fördert Gegenstände X ... X von einer Vorrichtung auf der weiter stromaufwärtigen Seite (zum Beispiel von einer Tüten anfertigenden Verpackungsvorrichtung) in die durch den Pfeil "a" angegebene Richtung und lädt die Gegenstände X ... X an einer Beladeposition P1 auf die Fördervorrichtung 101. Die Entladeeinrichtung 103 befindet sich auf der Seite der stromabwärtigen Seite der Fördervorrichtung 101. Die Entladeeinrichtung 103 entlädt die Gegenstände X ... X, die durch die Fördervorrichtung 101 in die durch den Pfeil "b" angegebene Richtung gefördert werden, an der Entladeposition P2 in die durch den Pfeil "c" angegebene Richtung zur anderen Seite der Fördervorrichtung 101. Das Abladeförderband 104 fördert Pappkartons Y ... Y, die sich auf der Seite des Abladeförderbands 104 befinden und in die die entladenen Gegenstände X ... X an der Einpackposition P3 eingepackt werden, wie durch den Pfeil "d" gezeigt weiter stromabwärts.

Nahe dem Ende des Beladeförderbands 102 sind erste fotoelektrische Sensoren (Beispiel einer Erfassungseinrichtung) 105 derart angeordnet, dass sich das Beladeförderband 102 zwischen den ersten fotoelektrischen Sensoren 105 befindet. Die ersten fotoelektrischen Sensoren 105 erfassen die auf die Fördervorrichtung 101 zu ladenden Gegenstände X ... X und senden zu der in 9 gezeigten Steuereinheit 161 ein Erfassungssignal. Auf dem Entladeweg der Gegenstände X ... X zwischen der Fördervorrichtung 101 und dem Abladeförderband 104 befindet sich ein Führungstisch 106, um die Gegenstände X ... X in die Pappkartons Y ... Y zu führen.

Die Fördervorrichtung 101 hat ein Paar erster und zweiter Förderbänder (Förderbauteile) 111 und 112 und ein Paar erster und zweiter Antriebseinrichtungen 111' und 112'. Die ersten und zweiten Förderbänder befinden sich auf der linken und rechten Seite, so dass sie zu der durch den Pfeil "b" angegebenen Förderrichtung der Gegenstände X ... X parallel sind. Das erste Förderband 111 hat Zahnrollen 113 und 114, die sich auf der Vorderseite und der Rückseite befinden, und einen ersten Förderriemen 115, der ringförmig, gezahnt und um die Rollen 114 und 115 gewunden ist. Das zweite Förderband 112 hat dagegen Zahnrollen 116 und 117, die sich auf der Vorderseite und der Rückseite befinden, und einen zweiten Förderriemen 118, der ringförmig, gezahnt und um die Rollen 116 und 117 gewunden ist.

Die erste und zweite Antriebseinrichtung 111' und 112' sind als herkömmliche Einrichtungen, etwa als Motoren, ausgeführt. Da Motoren gut bekannt sind, wird ihr Aufbau hier nicht ausführlich diskutiert oder dargestellt. Wenn die Antriebskraft von der in 9 gezeigten ersten und zweiten Antriebseinrichtung 111' und 112' jeweils auf die vorderen Rollen 113 und 116 überführt wird, werden die Förderriemen 115 und 118 unabhängig angetrieben, so dass sie den Arbeitsgang durchführen.

Mit dem ersten Förderriemen 115 ist über ein Paar Trenn-/Verbindungseinrichtungen 124 und 124, das sich auf der Vorderseite und der Rückseite befindet, trennbar und wieder verbindbar ein erster Gegenstandsgruppenhalter 122 verbunden. Der erste Gegenstandsgruppenhalter 122 hat eine vorbestimmte Anzahl (sechs in den Figuren) L-förmiger Aufteilungsbauteile 121 ... 121, die untereinander mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 sind in Serie verbunden, wobei jedes Aufteilungsbauteil 121 parallel zur Förderband-Breitenrichtung angeordnet ist. Auf ähnliche Weise ist mit dem zweiten Förderriemen 118 über ein Paar Trenn-/Verbindungseinrichtungen 124 und 124, die sich auf der Vorderseite und der Rückseite befinden, trennbar und wieder verbindbar ein zweiter Gegenstandsgruppenhalter 123 verbunden. Der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 hat eine vorbestimmte Anzahl (6 in den Figuren) L-förmiger Aufteilungsbauteile 121 ... 121, die untereinander mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 sind in Serie verbunden, wobei jedes Aufteilungsbauteil 121 parallel zur Förderband-Breitenrichtung angeordnet ist.

Zwischen den aneinander angrenzenden Aufteilungsbauteilen 121 ... 121 ist eine vorbestimmte Anzahl (5 in den Figuren) an Gegenstandshaltern 121' ... 121' ausgebildet, so dass jeder Gegenstandshalter 121' ... 121' einen Gegenstand X halten kann. Wie später beschrieben wird, sind die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 über die Förderbandbreite hinweg so bemessen, dass sie beide Förderriemen 115 und 116 überbrücken.

Der erste Gegenstandsgruppenhalter 122 und der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 haben den gleichen oder einen ähnlichen Aufbau. Der Verbindungsaufbau der Aufteilungsbauteile 121 ... 121 wird anhand des letzteren als Beispiel beschrieben. Wie in den 5–7 gezeigt ist, hat jedes Aufteilungsbauteil 121 in Draufsicht die Form des Buchstabens L, wobei ein Aufteilungsflächenabschnitt 121a und ein Bodenabschnitt 121b so bemessen sind, dass sie mit der Größe des zu fördernden Gegenstands X übereinstimmen. Die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 sind bis auf diejenigen am vorderen und hinteren Ende an der Vorderseite und der Rückseite der Bodenabschnitte 121b mit einer Vielzahl von gekrümmten Abschnitten 121c ... 121c (in den 3 auf der Vorderseite und 2 auf der Rückseite) ausgebildet. Die gekrümmten Abschnitte 121c bilden einen ovalen Raum, der in der Förderband-Breitenrichtung verläuft. Das Aufteilungsbauteil 121 am vorderen Ende weist an seiner Rückseite zwei gekrümmte Abschnitte 121c auf, während das Aufteilungsbauteil 121 am hinteren Ende an seiner Vorderseite drei gekrümmte Abschnitte 121c aufweist. Der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123, mit anderen Worten also die Gegenstandshalter 121' ... 121', werden durch die sechs Aufteilungsbauteile 121 aufgebaut, die über die gekrümmten Abschnitte 121c ... 121c und eine Vielzahl von (fünf in den Figuren) Scharniermechanismen 126 ... 126 zu einer Einheit verbunden sind. Der Scharniermechanismus 126 umfasst einen Stift 125, der durch den ovalen Raum der gekrümmten Abschnitte 121c ... 121c hindurchgeht.

Die Trenn-/Verbindungseinrichtung 124 wird ebenso anhand des zweiten Gegenstandsgruppenhalters 123 als Beispiel beschrieben.

Wie in den 5 und 8 gezeigt ist, befindet sich zwischen dem Gegenstandsgruppenhalter 123 und dem zweiten Förderriemen 118 ein Trenn-/Verbindungsmechanismus 124'. Der Trenn-/Verbindungsmechanismus 124' umfasst zwei der Trenn-/Verbindungseinrichtungen 124, von denen jeder ein Hakenbauteil 131 und eine Aufnahme 132 umfasst. Das Hakenbauteil 131 umfasst eine Blattfeder, die an der Bodenfläche des zweiten Gegenstandsgruppenhalters 123, also mit anderen Worten an der Bodenfläche des Bodenabschnitts 121b des Aufteilungsbauteils 121, befestigt ist. Das Hakenbauteil 131 ist in der Förderband-Breitenrichtung länglich. Die Aufnahme 132 ist an der Oberseite des Förderriemens 118 befestigt und in der Förderband-Breitenrichtung länglich. Das Hakenbauteil 131 kann mit der Aufnahme 132 verbunden werden, indem Seitenabschnitte 131a und 131b mit konkaven Abschnitten 132a und 132b verbunden werden. Die Seitenabschnitte 131a und 131b werden gebildet, indem die linke und rechte Seite des Hakenbauteils 131 in verschiedene Formen gebogen wird. Die konkaven Abschnitte 132a und 132b werden gebildet, indem die rechte und linke Seite der Aufnahme 132 verschieden geformt werden, so dass sie mit den Formen der Seitenabschnitte 131a und 131b übereinstimmen. Dabei werden die Seitenabschnitte 131a und 131b und die konkaven Abschnitte 132a und 132b so ausgebildet, dass der linke Seitenabschnitt 131a und der linke konkave Abschnitt 132a verhältnismäßig flach ineinander greifen, während der rechte Seitenabschnitt 131b und der rechte konkave Abschnitt 132b verhältnismäßig tief ineinander greifen.

Die linken Hälften der Aufteilungsbauteile 121 ... 121 verlaufen über den ersten Förderriemen 115, ohne den ersten Förderriemen 115 zu berühren. Der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 wird von den vorderen und hinteren Trenn-/Verbindungseinrichtungen 124 und 124 des zweiten Förderriemens 118 auf frei tragende Weise gehalten.

Der einzige Unterschied zwischen dem ersten Gegenstandsgruppenhalter 122 und dem zweiten Gegenstandsgruppenhalter 123 ist der, dass die gleichen Trenn-/Verbindungseinrichtungen 124 und 124 zwischen dem ersten Gegenstandsgruppenhalter 122 und dem ersten Förderriemen 115 angeordnet sind. Deswegen entfällt eine Erläuterung des ersten Gegenstandsgruppenhalters 122.

Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, sind an geeigneten Positionen auf der stromaufwärtigen Seite der Fördervorrichtung 101 zweite fotoelektrische Sensoren 141 derart platziert, dass sich die Förderbänder 111 und 112 zwischen den beiden zweiten fotoelektrischen Sensoren 141 befinden. Die zweiten fotoelektrischen Sensoren 141 erfassen die Anzahl der Aufteilungsflächenabschnitte 121a ... 121a oder die in den Gegenstandsgruppenhaltern 122 und 123 ausgebildeten Abstände zwischen den Aufteilungsflächenabschnitten 121a ... 121a der Aufteilungsbauteile 121 ... 121, die an den zweiten fotoelektrischen Sensoren 141 vorbeilaufen.

Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, hat die Entladeeinrichtung 103 die Form eines Kamms, der durch jeden der Gegenstandshalter 121' ... 121' der Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 gehen kann. Die Entladeeinrichtung 103 umfasst ein Schiebebauteil 151 und einen Luftzylinder 152. Das Schiebebauteil 151 schiebt die von jedem der Gegenstandshalter 121' ... 121' gehaltenen Gegenstände X ... X gleichzeitig vor. Der Luftzylinder 152 bewegt das Schiebebauteil 151 in eine Richtung, die senkrecht zum Förderweg ist, also mit anderen Worten in die mit "e" und "f" angegebene Richtung. Das Schiebebauteil 151 kann anstatt durch den Luftzylinder 152 wahlweise auch unter Verwendung einer Magnetspule oder eines Motors angetrieben werden.

Das Steuersystem dieser Verpackungslinie ist in 9 gezeigt. Dieses Steuersystem umfasst die Steuereinheit 161 (Antriebssteuermittel und Speichermittel), die die Verpackungslinie insgesamt steuert. Die Steuereinheit 161 umfasst eine CPU 161a, die verschiedene Berechnungsprozesse durchführt, und einen Speicher 161b, der die Anfangskonfiguration für jeden Gegenstand und für verschiedene Steuerparameter speichert.

Die Steuereinheit 161 umfasst vorzugsweise einen Mikrocomputer mit einem Steuerprogramm, das, wie unten diskutiert wird, die erste und zweite Antriebseinrichtung 111' und 112' steuert. Die Steuereinheit 161 kann außerdem herkömmliche Komponenten wie eine Eingangsschnittstellenschaltung und eine Ausgangsschnittstellenschaltung und Speichereinrichtungen wie einen ROM (Festspeichereinrichtung) und einen RAM (Arbeitsspeichereinrichtung) umfassen. Die Speicherschaltung speichert Prozessergebnisse und Steuerprogramme wie das für den Antriebssteuervorgang, die von der Prozessorschaltung laufen gelassen werden.

Wie in 9 zu erkennen ist, ist die Steuereinheit 161 operativ mit den ersten und zweiten fotoelektrischen Sensoren 105 und 141, dem Beladeförderband 102, den ersten und zweiten Förderbändern 111 und 112, der Entladeeinrichtung 103 und dem Abladeförderband 104 verbunden. Die Steuereinheit 161 ist dazu in der Lage, entsprechend dem Steuerprogramm gezielt jede Komponente des Steuersystems zu steuern. Dem Fachmann ist anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass der genaue Aufbau und Algorithmus des Steuersystems jede beliebige Kombination von Hardware und Software sein kann, die die Funktionen der Erfindung ausführt.

Die CPU 161a gibt Steuersignale an das Beladeförderband 102, die ersten und zweiten Förderbänder 111 und 112, die Entladeeinrichtung und das Abladeförderband 104 aus, um den Antrieb dieser Einrichtungen zu steuern. Die CPU 161a empfängt eingehende Erfassungssignale von den ersten und zweiten fotoelektrischen Sensoren 105 und 141.

Der Speicher 161b speichert Steuerparameter, etwa den Zeitpunkt des zeitweisen Antriebs der ersten und zweiten Förderbänder 111 und 112, der von den ersten fotoelektrischen Sensoren 105 an der Beladeposition P1 für jeden der Gegenstände X erfasst wird; die Anzahl der pro Gruppe aufgeladenen Gegenstände X ... X; die Fördergeschwindigkeit und die Förderzeit der ersten und zweiten Förderbänder 111 und 112 von der Beladeposition P1 zur Entladeposition P2; die Bewegungshübe des Schiebebauteils 151 der Entladeeinrichtung 103; und die Zeitpunkte des zeitweiligen Antriebs des Abladeförderbands 104. Der Speicher 161b speichert Halteparameter wie die Anzahl der Aufteilungsflächenabschnitte und des Abstands zwischen den Aufteilungsflächenabschnitten für verschiedene Modelle des Gegenstandsgruppenhalters.

Es werden nun die Wirkungen der Fördervorrichtung 101 beschrieben.

Während der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 im Förderbetrieb an die Beladeposition P1 angrenzt, treibt die CPU 161a der Steuereinheit 161 den zweiten Förderriemen 118 zeitweilig auf Basis der Gegenstandserfassungssignale von den ersten fotoelektrischen Sensoren 105 um einen vorbestimmten Schritt, mit anderen Worten um den Zwischenraum des Gegenstandhalters 121', an. In diesem Fall arbeitet zeitweilig auch das Beladeförderband 102, das die Gegenstände X ... X trägt.

Mit anderen Worten wird, sobald der Gegenstand X von den ersten fotoelektrischen Sensoren 105 erfasst wird, der zweite Förderriemen 118 solange angehalten, bis eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, nachdem die ersten fotoelektrischen Sensoren 105 keine Gegenstände X mehr erfasst haben. Sobald diese vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, arbeitet der zweite Förderriemen 118 nur um einen vorbestimmten Schritt. Während dieses Betriebs wird das Beladeförderband 102 angehalten. Wenn der zweite Förderriemen 118 anhält, beginnt als nächstes das Beladeförderband 102 seinen Betrieb. Sind dem zweiten Gegenstandsgruppenhalter 123 durch Wiederholen dieser Vorgänge fünf Gegenstände X ... X zugeführt worden, hält das Beladeförderband 102 an. Das Beladeförderband 102 wiederholt dann die oben beschriebenen Vorgänge, wenn der erste Gegenstandsgruppenhalter 122 ankommt.

Auf diese Weise wird jeder der Gegenstandshalter 121' ... 121' des zweiten Gegenstandsgruppenhalter 123 mit einem der Gegenstände X ... X versorgt, so dass den Gegenstandshaltern 121' ... 121' fünf Gegenstände X ... X zugeführt und von diesen in aufrechter Haltung gehalten werden.

Andererseits kommt der erste Gegenstandsgruppenhalter 122, der in seinen Gegenstandshaltern 121' ... 121' bereits die fünf Gegenstände X ... X hält, an der Entladeposition P2 an, nachdem er von dem ersten Förderriemen 115 transportiert wurde und hält dort an. Dann werden, indem das Schiebebauteil 151 der Entladeeinrichtung 123 auf den Förderweg bewegt wird, die in den Gegenstandshaltern 121 ... 121' gehaltenen Gegenstände X ... X alle heraus geschoben. Die Gegenstände X ... X werden, nachdem sie über den Führungstisch 106 gegangen sind, an der Einpackposition P3 kompakt in der aufrechten Position in den Pappkarton Y gepackt (siehe hierzu in der Zeichnung die Strichellinie in 3). Der Pappkarton Y ist auf dem Abladeförderband 104 so platziert, dass er der Entladeeinrichtung 103 mit der Fördervorrichtung 101 dazwischen gegenüberliegt. Wird der Pappkarton Y, in dem die vorbestimmte Anzahl an Gegenständen X ... X eingepackt ist, von dem Abladeförderband 104 stromabwärts transportiert, wird von stromaufwärts ein neuer leerer Pappkarton Y angefördert und hält an der Position gegenüber der Entladeeinrichtung 103 an.

Sobald seine Halter 121' ... 121' leer sind, beginnt der erste Gegenstandsgruppenhalter 122, sich zu der Beladeposition P1 auf dem ersten Förderriemen 115 zu bewegen.

Nachdem der erste Gegenstandsgruppenhalter 122 die Entladeposition P2 verlassen hat, kommt der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 an der Entladeposition P2 an, der in seinen Haltern 121' ... 121' Gegenstände X ... X hat. Dann werden die Gegenstände X ... X auf die gleiche Weise, wie oben anhand des ersten Gegenstandsgruppenhalters 122 beschrieben wurde, aus dem zweiten Gegenstandsgruppenhalter 123 entladen. In der Zwischenzeit nimmt der erste Gegenstandsgruppenhalter 122 an der Beladeposition P1 auf die gleiche Weise, wie oben anhand des zweiten Gegenstandsgruppenhalters 123 beschrieben wurde, die Gegenstände X ... X auf.

Das erste Förderband 111 und das zweite Förderband 112, also mit anderen Worten der erste Förderriemen 115 und der zweite Förderriemen 118, werden auf diese Weise unabhängig angetrieben. Während von dem ersten Gegenstandsgruppenhalter 122 oder dem zweiten Gegenstandsgruppenhalter 123 an der Entladeposition 22 Gegenstände X ... X entladen werden, kann der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 oder der erste Gegenstandsgruppenhalter 122 an der Beladeposition P1 von dem Beladeförderband 102 Gegenstände X ... X aufnehmen. Indem diese Vorgänge mit Unterbrechungen wiederholt werden, ist es möglich, die Förderung der Gegenstände X ... X mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen.

Da die Aufteilungsbauteile 121 ... 121, die die Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 bilden, die Form des Buchstabens L haben, stehen die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 bezogen auf die Förderbandfläche aufrecht. Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit für einen komplizierten Mechanismus, der die Gegenstände X ... X in der aufrechten Position trägt. Daher kann der Aufbau der Fördervorrichtung einfach gehalten und seine Gestaltung vereinfacht werden.

Außerdem sind die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 miteinander verbunden, da die Bodenabschnitte 121b ... 121b miteinander über die Scharniermechanismen 126 ... 126 verbunden sind. Daher werden die Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123, indem sie der Bewegung der Förderriemen 115 und 116 folgen, sanft gefördert. Dadurch ist es möglich, während der Förderung der Gegenstände X ... X einen Stoß zu verhindern. Diese Wirkung fällt besonders während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs auf. Darüber hinaus weiten sich die Zwischenräume zwischen den oberen Abschnitten benachbarter Aufteilungsflächenabschnitte 121a ... 121a, die über die Scharniermechanismen 126 ... 126 verbunden sind, an der Beladeposition P1, also mit anderen Worten dort, wo die Förderriemen 115 und 118 umkehren. Dementsprechend können die Gegenstände X ... X reibungslos vom Beladeförderband 102 auf die Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 geladen werden.

Die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 sind über eine Vielzahl von Scharniermechanismen 126 ... 126, die die gekrümmten Abschnitte 121c ... 121c und die durch die ovalen rohrförmigen Räume der gekrümmten Abschnitte 121c ... 121c gehenden Stifte umfassen, zu einer Einheit verbunden. Die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 können sich relativ zueinander in der Förderrichtung bewegen. Daher können die Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123, indem sie den Förderriemen 115 und 118 folgen, die auf umlaufende Weise arbeiten, noch problemloser gefördert werden. So können die Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 den Förderriemen 115 und 118 günstiger Weise sogar an Abschnitten folgen, wo die Förderriemen 115 und 118 umkehren.

Da außerdem die Trenn-/Verbindungseinrichtungen 124 eingebaut sind, ist es leicht, die Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 von den Förderriemen 115 und 118 zu trennen und wieder damit zu verbinden. Da die Anzahl der Trenn-/Verbindungseinrichtungen 124 und 124, die bei jedem der Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 vorgesehen sind (in diesem Ausführungsbeispiel zwei auf der Vorderseite und der Rückseite) kleiner als die Anzahl an Aufteilungsbauteilen 121 ... 121 (sechs in diesem Ausführungsbeispiel) ist, lassen sich die Gegenstandsgruppenhalter leichter trennen und verbinden als in dem Fall, dass die Aufteilungsbauteile 121 ... 121 einzeln mit den Förderriemen verbunden und von ihnen gelöst werden müssen.

Wie sich aus dem zweiten Gegenstandsgruppenhalter 123 in 8 als Beispiel ergibt, kann der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 leicht mit dem zweiten Förderriemen 118 verbunden werden, indem zunächst der rechte Seitenabschnitt 131b des Hakenbauteils 131, das eine Blattfeder ist, und der rechte konkave Abschnitt 132b der Aufnahme 132 tief verbunden werden und dann der linke Seitenabschnitt 131a des Hakenbauteils 131 und der linke konkave Abschnitt 132a der Aufnahme 132, indem der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 von oben gedrückt wird, verbunden werden. Wenn der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 vom zweiten Förderriemen 118 getrennt werden soll, wird dagegen zunächst der zweite Gegenstandsgruppenhalter 123 gezogen, um den Eingriff des linken Seitenabschnitts 131a des Hakenbauteils 131 und des linken konkaven Abschnitts 132a der Aufnahme 132 zu lösen. Dann werden der rechte Seitenabschnitt 131b des Hakenbauteils 131 und der rechte konkave Abschnitt 132b der Aufnahme 132 voneinander gelöst.

Alternativ können der linke Seitenabschnitt 131a des Hakenbauteils 131 und der linke konkave Abschnitt 132a der Aufnahme 132 den gleichen oder einen ähnlichen Aufbau wie der rechte Seitenabschnitt 131b und der rechte konkave Abschnitt 132b haben. Auf diese Art wird die Aufnahme 132 durch das Hakenbauteil 131 auf beiden Seiten der Förderband-Breitenrichtung festgeklemmt. Daher kann der Halter 123 von dem Förderriemen 118 auch während eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs sicher bezüglich der Zentrifugalkraft gehalten werden, zu der es kommt, wenn der Förderriemen 118 umkehrt.

Bezogen auf die 3, 4 und 9 kann es sein, dass die Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 gegen eine neue Art Gegenstandsgruppenhalter ausgetauscht werden müssen, wenn sich die Art der Gegenstände ändert. In diesem Fall ist es mit dem zweiten fotoelektrischen Sensoren 141 möglich, die Halteparameter der Gegenstandsgruppenhalter 122 und 123 wie die Anzahl der Aufteilungsflächenabschnitte und die Abstände zwischen benachbarten Aufteilungsflächenabschnitten zu erfassen.

Sobald die Erfassungssignale von den fotoelektrischen Sensoren 141 in die CPU 161a eingegeben sind, fragt die CPU 161a aus der in dem Speicher 161b gespeicherten Datenbank die Steuerparameter ab, die zu dem Erfassungssignal passen. Dann gibt die CPU 161a Ansteuerungssignale an die zugehörigen Vorrichtungen wie das Beladeförderband 102, die Entladeeinrichtung 103, das Abladeförderband 104 und die ersten und zweiten Förderbänder 111 und 112, also mit anderen Worten an die ersten und zweiten Förderriemen 115 und 118, aus. Das heißt, dass auf diese Weise die Zeitpunkte gesteuert werden, an denen sich das Beladeförderband 102 aus der Beladeposition P1 bewegt und sich die Förderriemen 115 und 118 zur Entladeposition P2 bewegen.

Auf diese Weise wird die Fördervorrichtung 101 unter Bedingungen angetrieben, die zu den neuen Gegenstandsgruppenhaltern passen. Somit kann der Betrieb der Fördervorrichtung 100 sogar noch weiter automatisiert werden.

In diesem Ausführungsbeispiel wird das Abladeförderband 104 von einem eigenen (nicht gezeigten) Tragerahmen getragen, der auf einer entsprechenden (nicht gezeigten) Kraftmesszelle gelagert ist. Somit wird das Abladeförderband 104 des zweiten Ausführungsbeispiels auf die gleiche Weise wie das Wiegeförderband 2 des ersten Ausführungsbeispiels getragen, wobei die Funktionsweise der Kraftmesszellen identisch ist.