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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Stapeln von ineinander stapelbaren Behältern, die einzeln mit der Behälteröffnung nach oben in eine Position oberhalb eines vertikalen Stapelraumes gefördert und aus dieser Position durch Schwerkraft in den Stapelraum fallen gelassen werden, mit einem oberhalb des vertikalen Stapelraumes angeordneten Behälter-Träger, der mit zwei an gegenüberliegenden Seiten oberhalb des Stapelraumes vorgesehenen länglichen Tragteilen ausgebildet ist, die um zu ihrer Langsausnchtung parallele Schwenkachsen schwenkbar gelagert und zur Freigabe der Behälter aktivierbar sind
Eine derartige Vorrichtung ist aus der US 3 533 517 A bekannt Bei dieser bekannten Vorrichtung werden tablettartige Behälter von einem Forderer auf einen Träger zugefördert, welcher mit zwei Langsleisten ausgeführt ist,
die die jeweiligen Behälter seitlich am unteren Langsrand abstützen, zum Stapeln der Behalter werden diese Tragleisten seitlich auswärts verschwenkt, so dass der jeweilige Behälter nach unten fällt Der so gebildete Behälterstapel wird von einer weiteren, liftartigen Tragvornchtung gehalten, welche mit einem Kettenforderer ausgebildet ist, um den Stapel schrittweise abwärts zu bewegen Die Fallhöhe der Behälter ist somit relativ klein, hingegen ist die Ausbildung mit der zusätzlichen Stapel-Tragvorrichtung aufwendig.
Inder US 4 132 320 A ist eine Vorrichtung zum Stapeln von flachen Behältern, wie Bratpfannen, mit einem ähnlichen zweistufigen Hebemechanismus geoffenbart, wobei wiederum ein Aufsetzen der zu stapelnden Behälter auf seitlichen leistenförmigen Trägem vorgesehen ist, welche zum Fallenlassen der Behälter auf Finger einer ersten heb- bzw senkbaren Trägereinrichtung seitwärts verschwenkbar sind Von dieser ersten Trägervornchtung werden dann die Behälter auf eine zweite Trägervornchtung übergeben. Auch diese Konstruktion ist aufwendig und störanfällig.
Ziel der Erfindung war es, eine Vorrichtung zum Stapeln von Behältern der eingangs angeführten Art vorzusehen, wobei ein rasches, sicheres Stapeln von kistenartigen Behältern, wie sie in Kommissionieranlagen vorliegen, mit einfachen, zuverlässigen mechanischen Mitteln und mit geringem Zeitaufwand ermöglicht wird Die Erfindung basiert dabei auf der Erkenntnis, dass es bei ineinanderzustapelnden kistenartigen Behaltem möglich ist, die Behälter einfach ineinander fallen zu lassen, wobei die aus dem jeweils unteren Behälter beim Hineinfallen des nächsten Behälters entweichende Luft eine Dämpfung des Falls bewirkt, so dass auch bei grossen Fallhöhen eine schonende Behandlung der Behalter möglich ist, trotzdem die Behälter durch Ausnutzung der Schwerkraft gestapelt werden.
Die erfindungsgemässe Vornchtung der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelraum eine vertikale Führung für die im freien Fall befindlichen kistenartigen Behälter aufweist.
Bei der vorliegenden Vornchtung können die kistenartigen Behälter automatisch über eine Fordertechnik in die Position oberhalb des vertikalen Stapelraumes zugeführt werden, wobei sie so lange oberhalb des Stapelraumes gehalten werden, bis sie ihre endgültige Position in Ausrichtung zum Stapelraum bzw zu bereits darin enthaltenen Behältern erreicht haben ; werden sie einfach fallengelassen, der jeweilige Behalter fällt dann im freien Fall in den Stapelraum und, abgesehen vom ersten Behälter (der gegebenenfalls auch zuvor händisch oder auf sonstige Weise im Stapelraum angeordnet worden sein kann), in dort bereits vorhandene Behälter, wobei der Fall durch die aus dem bereits vorhandenen Behälter entweichende Luft abgebremst wird.
Durch Vorsehen der vertikalen Führung können die Behälter beim Fallen genau geführt werden, damit sie sicher ineinandergestapelt werden, und zwar auch bei grossen Fallhöhen und auch im Fall von Erschütterungen etc , wobei ein Abweichen vom geraden Fall durch die Führung sicher vermieden wird Dadurch kann der apparative Aufwand gering gehalten werden, wobei nichtsdestoweniger grosse Stapelhöhen ermöglicht werden Bei Erreichen der gewünschten Stapelhöhe wird die Zuführung weiterer Behälter gestoppt, und der Behälterstapel kann aus dem Stapelraum, beispielsweise uber eine herkömmliche Fördertechnik, entfernt werden.
Die vertikale Führung kann durch einen oder mehrere beweglich gelagerte Führungsteile gebildet sein ; dieseFührungsteile können wegbewegt werden, wenn der Behälterstapel aus dem Stapelraum entfemt werden soll. Dabei hat es sich im Hinblick auf einen kleinen Bewegungshub als vorteilhaft gezeigt, wenn um vertikale Achsen schwenkbare Führungsteile vorgesehen sind.
Diese Fuhrungsteile können beispielsweise durch einfache Winkelprofile gebildet sein
Für eine möglichst einfache, rationelle Konstruktion, wobei dem Behälter-Träger zumindest ein vorderer Anschlag für die Behälter zugeordnet ist, um die Behälter jeweils in der Position oberhalb des Stapelraumes auszurichten, ist es hier auch gunstig, wenn die vertikale Führung mit einem
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oberen Abschnitt den Anschlag für die Behälter bildet.
Dadurch wird auf einfache Weise gewährleistet, dass die Behälter jeweils in der Position oberhalb des Stapelraumes ausgerichtet sind
Um auch den ersten Behälter bei seinem Fall im Stapelraum bzw bei seinem Auf treffen auf dem Boden des Stapelraumes schonend aufnehmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn im Bodenbereich des Stapelraumes, gegebenenfalls unterhalb eines in an sich bekannter Weise vorgesehenen Förderbandes einer Fördereinrichtung, eine dämpfende Unterlage federnd gelagert ist.
Weiters ist es von Vorteil, wenn dem Stapelraum ein Sensor, z.B ein optischer Sensor oder ein Mikroschalter, zur Erfassung des Behälterstapels bei Erreichen der vorgegebenen Stapelhöhe zugeordnet ist Hierbei ist es ferner günstig, wenn mit dem Sensor eine Steueremnchtung verbunden ist, die Antriebe für die Behälter-Zuführeinrichtung, für die beweglichen Führungsteile und/oder für die Fördereinrichtung für den Behälter-Abtransport ansteuert
Um das Aufschieben der Behälter auf die Tragteile bei ihrer Zufuhrung in die Fall-Position zu erleichtern, ist es auch vorteilhaft, wenn die Tragteile Röllchenleisten auf weisen Dabei ist es, um im Falle eines Notstopps der für die Zuführung verwendeten Einrichtung die Behälter zur Gänze auf die Röllchenleisten zu bringen, auch günstig,
wenn die Röllchenleisten zumindest ein angetriebenes Röllchen auf weisen.
Für ein rasches Abwärtsklappen der Röllchenleisten, insbesondere mit einem synchronen Verlauf, ist es überdies von Vorteil, wenn die Röllchenleisten über mit ihnen verbundene, z B. plattenförmig ausgebildete, seitliche Hebel schwenkbar sind. Dabei können im Hinblick auf eine Vereinfachung der Konstruktion die Hebel mit einem gemeinsamen Antneb, vorzugsweise einem Arbeitszylinder, gekuppelt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung zum Stapeln von Behältern;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig.1; und Fig.3 eine Stirnansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles 111 in Fig.1.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung zum automatischen Stapeln von stapelbaren Behältern 1 weist ein nur ganz schematisch gezeigtes Gestell 2 auf, welches beispielsweise vier Ecksteher 3 und mehrere, die Ecksteher 3 verbindende Längs- und Querträger 4,5 enthält, die Ecksteher 3 sowie die Längs- und Querträger 4,5 sind beispielsweise Aluminium-Vierkantprofile.
Dem Gestell 2 ist eine Behälter-Zuführeinrichtung 6 zugeordnet, die beispielsweise als Förderband, insbesondere Steigband 7 ausgebildet ist, und die Behälter 1 einer Position oberhalb eines vertikalen Stapelraumes 8, der innerhalb des Gestelles 2 vorgesehen ist, zuführt Das vordere, horizontal verlaufende Ende 9 des Steigbandes 7 ragt dabei in das Gestell 2 hinein, um die Behälter 1 niveaugleich auf einen Behälter-Träger 10 weiterzuleiten (s. insbesondere Fig.1), der oberhalb des Stapelraumes 8 angeordnet ist.
Der Behälter-Träger 10 bildet eine bodenseitige Auflage für den jeweils herantransportierten Behälter 1, welche durch zwei an gegenüberliegenden Seiten des Stapelraumes 8 angeordnete längliche Tragleisten in Form von Röllchenleisten 11 gebildet ist Die Röllchenleisten 11 sind jeweils mit plattenförmig ausgebildeten zweiarmigen Hebeln 12 verbunden, die im Gestell 2 um zur Längsrichtung der Röllchenleisten 11 parallele Schwenkachsen 13 schwenkbar gelagert sind Zu diesem Zwecke weisen die plattenförmigen Hebel 12 seitlich angeordnete Zapfen 14 auf, die m Lagerböcken 15 drehbar gelagert sind, welche an einem Längsträger 4a des Gestelles 2 befestigt sind (s. Fig.1).
Die Enden der freien Arme der Hebel 12 sind jeweils mit einem Ende einer Koppelstange 16 gelenkig verbunden, deren anderes Ende mit einem Joch 17 gelenkig verbunden ist, an welchem die Kolbenstange 18 eines an einem oberen Querträger 5a des Gestelles 2 angebrachten Arbeitszylinders 19 zentrisch befestigt ist.
Durch Betätigung des Arbeitszylinders 19 wird das Joch 17 angehoben, wodurch die Hebel 12 über die Koppelstangen 16 verschwenkt werden, wie in Fig.3 mit strichpunktierter Linie dargestellt ist. Dadurch wird der Behälter 1 von den Röllchenleisten 11 freigegeben, und er kann im freien Fall im Stapelraum 8 nach unten auf eine Fördereinrichtung, beispielsweise in Form eines Förderbandes 20, fallen. Um den Aufprall des ersten Behälters 1 am Förderband 20 zu dämpfen, kann unterhalb des oberen Gurtes des Förderbandes 20 eine federnd gelagerte, dämpfende, beispielsweise plattenförmige Gleit- Unterlage 21 angeordnet sein (s Fig 1 und 2).
Die folgenden
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Behälter 1 werden dann dadurch abgebremst, dass sie sich in den vorherigen Behälter 1 hinein- bewegen, wobei Luft aus diesem verdrängt wird, die durch die zunehmend enger werdenden Schlitze zwischen den Wänden der beiden Behälter entweichen muss, so dass ein Luftpolster zur Dampfung des eindnngenden, nachkommenden Behälters erhalten wird.
Wenn die gewünschte Stapelhöhe erreicht ist, wird über einen Sensor 22, der in einer vorbestimmten Höhe z. B. am Querträger 5b (s. Fig.3) angeordnet ist, ein Signal zum Austragen des Stapels aus dem Stapelraum 8 abgegeben, der Antrieb (nicht dargestellt) des Förderbandes 20 wird eingeschaltet, bis der Stapel den Stapelraum 8 verlassen hat, worauf der Antrieb ausgeschaltet wird und ein neuer Stapel-Zyklus beginnen kann. Als Sensor 22 kann beispielsweise eine Lichtschranke oder ein Mikroschalter mit Tastarm verwendet werden.
Um eine exakte Ausrichtung der Behälter 1 für ein störungsfreies Stapeln zu erzielen, wird jeder ankommende Behälter zur Mitte des Stapelraumes 8 zentnert und auch während des Fallens in dieser Mittenlage geführt. Hierfür sind vertikale Anschläge bzw. Führungsteile, beispielsweise vordere und hintere Winkelprofile 23, 24 bzw 25,26 vorgesehen, die den Eckbereichen des Behälters 1 zugeordnet sind, wobei natürlich ein Spiel zwischen den Winkelprofilen 23 bis 26 und den Eckbereichen des Behälters 1 vorgesehen ist.
Die vorderen Winkelprofile 23,24 reichen in vertikaler Richtung bis über den oberen Rand des Behälters 1 und bilden somit einen Anschlag für einen vom Steigband 7 kommenden und auf die Rollchenleisten 11 geleiteten Behälter 1, im Bereich vor den Röllchenleisten 11 können zusätzhch schräg angeordnete Leitbleche 27 und 28 vorgesehen sein, die - in Förderrichtung des Behälters 1 gesehen - einen sich von der Breite des Steigbandes 7 auf etwa die Breite des Behälters 1 verengenden Kanal bilden (s.
Fig.2)
Des weiteren sind die vorderen Winkelprofile 23,24 um vertikale Schwenkachsen verschwenkbar angebracht, damit sie dem Abtransport eines vollständigen Behälterstapels durch das Förderband 20 nicht im Wege stehen
Dazu sind die vorderen Winkelprofile 23,24 in ihrem oberen Abschnitt jeweils mit einem zweiarmigen Hebel 29 verbunden, der um eine vertikale Schwenkachse 30 schwenkbar auf einem Zapfen 31 gelagert ist, welcher vom Längsträger 4a nach oben ragt (s. Fig.1,2). An das Ende des freien Armes des Hebels 29 ist ein Ende einer Koppelstange 32 angelenkt, deren anderes Ende mit der Kolbenstange 33 eines Arbeitszylinders 34 gelenkig verbunden ist, welcher jeweils am entsprechenden Ecksteher 3 des Gestelles 2 angebracht ist.
Der untere Abschnitt der vorderen Winkelprofile 23,24 ist jeweils mit einem einarmigen Hebel 35 verbunden, der ebenfalls um die vertikale Schwenkachse 30 schwenkbar auf einem Zapfen 36 gelagert ist, welcher vom Längsträger 4b nach oben ragt. Wenn die Arbeitszylinder 34 betätigt werden, so schwenken die Hebel 35 mit den vorderen Winkelprofilen 23,24 seitlich nach aussen, so dass der Behälterstapel problemlos aus dem Stapelraum 8 abtransportiert werden kann, die Arbeitszylinder 34 werden - wie der Antrieb des Förderbandes 20-ebenfalls durch das vom Sensor 22 abgegebene Signal gesteuert.
Die hinteren Winkelprofile 25,26 reichen etwa bis zum unteren Gurt des Steigbandes 7 und sind in ihrem oberen und unteren Abschnitt jeweils über Stege 37 starr mit den Längsträgern 4b bzw. 4c verbunden.
Für den Fall eines eventuellen Notstopps der Steigbahn 7 ist vorgesehen, dass zumindest ein Röllchen der Röllchenbahn 11 antreibbar ist. Dies kann beispielsweise über einen nur ganz schematisch gezeigten Elektromotor 38 und eine biegsame Welle erfolgen, wie mit strichpunktierter Linie in Fig. 1 dargestellt.
Das Signal des Sensors 22 wird einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) zugeführt, der auch das Signal eines weiteren Sensors 39 zugeführt wird, welcher das Ankommen eines Behälters 1 bei den vorderen Winkelprofilen 23,24 signalisiert, um in der Folge den Arbeitszylinder 19 bzw die beiden Arbeitszylinder 34 sowie den Antrieb für das Förderband 20 zu aktivieren.
Selbstverständlich konnen für die Steuerung der Vorrichtung und aus Sicherheitsgründen noch weitere Sensoren angebracht werden Beispielsweise kann ein Sensor 40 das Einfahren der jeweiligen Behälter 1 auf den Behälter-Träger 10 erkennen, wobei gegebenenfalls auch eine Betätigung des zugehörigen Arbeitszylinders 19 zum Hochschwenken der Röllchenleisten 11 in ihre Betriebsstellung (sollte dies nicht bereits automatisch nach einer vorgegebenen Zeit geschehen sein) veranlasst werden kann, wenn ein zufahrender Behälter 1 erkannt wird, gegebenenfalls kann auch, wenn gerade ein Behälterstapel aus dem Stapelraum 8 entfernt wird, eine dem zufahrenden Behälter 1 vorübergehend anhaltende Sperre (nicht dargestellt) ausgefahren werden Ein weiterer Sensor 41 kann dem Stapelraum 8 in der Weise zugeordnet
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sein,
dass er erkennt ob ein oder mehrere Behälter 1 im Stapelraum 8 vorhanden sind, oder aber der Stapelraum 8 leer ist ; dieser Sensor 41 kann als "Besetzt-Lichtschranke" den genannten Stapelraum 8 ausleuchten, und er stellt sicher, dass sich nach dem Herausfahren eines Stapels aus dem Stapelraum 8 kein Behälter I mehr im Stapelraum 8 befindet
Mit der beschriebenen Vorrichtung können auf einfache und zuverlässige Weise Behälter 1 gestapelt werden, und zwar auch Behälter mit verschiedenen Behälterhöhen Weiters konnen, wenn die Winkelprofile 23 bis 26 im Gestell 2 quer- bzw. längsverstellbar angebracht werden, auch unterschiedlich grosse Behälter gestapelt werden.
Patentansprüche:
1 Vorrichtung zum automatischen Stapeln von ineinander stapelbaren Behältern, die einzeln mit der Behälteröffnung nach oben in eine Position oberhalb eines vertikalen Stapelraumes gefördert und aus dieser Position durch Schwerkraft in den Stapelraum fallen gelassen werden, mit einem oberhalb des vertikalen Stapelraumes angeordneten Behälter-Träger, der mit zwei an gegenüberliegenden Seiten oberhalb des Stapelraumes vorgesehenen länglichen Tragteilen ausgebildet ist, die um zu ihrer Längsausrichtung parallele
Schwenkachsen schwenkbar gelagert und zur Freigabe der Behälter aktivierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelraum (8) eine vertikale Führung (23 bis 26) fur die im freien Fall befindlichen kistenartigen Behälter (1) aufweist.