Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Verpacken von würfel oder quaderförmigen Gegenständen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Verpacken von würfel- oder quaderförmigen Gegenständen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die auf einem ersten Förderband geförderten Gegenstände laufend in je mindestens einer Gruppe einer Saugvorrichtung zugeführt werden, die sie zwangsläufig in einen Behälter ablegt und diesen lageweise füllt, wobei diese Behälter in Körben eines zweiten Förderbandes gehaltert sind und nach Abfüllen auf einen Auslauf zur Weiterverarbeitung gelangen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein erstes Förderband, dessen Bahn ein Schieber kreuzt, zur gruppenweisen Zustellung der Gegenstände vor eine Saugvorrichtung mit einer Anzahl Saugern, wobei die Gruppe von Saugern und die die abzufüllenden Behälter halternden Körbe eines zweiten Förderbandes im Zeitpunkt des Stillstandes des letzteren in der gleichen Flucht liegen und wobei ein zum Zuführen der Gegenstände unter die Saugvorrichtung dienendes Zuführorgan sowie eine gesteuerte Unterlage für die Gegenstände nach dem Ansaugen wegbewegt werden und damit der Weg zum Ablegen in den Behälter freigegeben wird.
In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verpackungsverfahrens nach der Erfindung dargestellt. Anhand derselben wird die Erfindung nachstehend beispielsweise erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung das Abfüllen von gleichen, würfelförmigen Gegenständen, z. B.
Suppenverpackungen, in Ausstellkartons bzw. Ver sandschachteln;
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von der Bedienungsseite aus;
Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung von der Zuführungsseite aus
Fig. 3a eine Einzelheit in Draufsicht;
Fig. 3b einen Schnitt nach A-A der Fig. 3a;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung;
Fig. 4a einen Schnitt nach B-B der Fig. 3a.
Anhand der Fig. 1 soll das Verpackungsverfahren kurz geschildert werden.
Auf einem ersten Förderband 1 werden die in Behälter 2 (Schachteln, Kartons) zu verpackenden Gegenstände P, wie z. B. Suppenpackungen, hintereinander laufend gegen den Tisch 3 der Vorrichtung geführt. Auf dem Tisch 3 ist über dem Förderband 1 und quer zu diesem ein Schieber 4 hin- und herbeweglich. Der Schieber 4 schiebt von den laufend zugeführten Packungen P laufend je eine Gruppe von fünf Packungen P vom Förderband 1 weg in einen Führungsrahmen 5 und auf einen Schieber 6, der unter dem Förderband 1 ebenfalls quer dazu hinund herverschiebbar ist (Fig. 4a). Von den vom Förderband 1 weggeschobenen Fünfergruppen P1, P2, P3 sind die Gruppen P2, P3 am Anschlag 5a des Rahmens 5 gehalten. Sie werden ferner durch die vordere Kante 6a des Schiebers 6 aneinandergedrückt und auf diese Weise fest zusammengehalten (Fig. 4a).
In der gezeigten Lage sind die zu einer Doppelgruppe P2, P3 zusammengefügten Einzelgruppen direkt unter den Saugern 7a einer Saugerplatte zentriert. Die Saugerplatte wird auf die Doppelgruppe P2, P3 gesenkt, wobei jede einzelne Pakkung P angesaugt und das ganze Paket soweit angehoben wird, dass der Schieber 6 und noch weitere, unten näher beschriebene Schieber aus dem Bereich der Saugvorrichtung weggezogen werden können, worauf die Saugvorrichtung das Paket durch eine entsprechende Ausnehmung im Tisch 3 in die unmittelbar darunter bereitgestellte Schachtel 2 ablegt.
Die betreffende Schachtel 2 ist mit andern Schachteln in Körben 2a gehaltert, die auf einem zweiten Förderband 8 befestigt sind (Fig. 1). Das zweite Förderband 8 läuft, wenn eine Schachtel 2 durch lagenweises Einlegen mehrerer Pakete P2, P3 gefüllt ist, in der angegebenen Pfeilrichtung jeweils weiter, bis die nächste Schachtel 2 an die erwähnte Abfüllstelle gelangt. Die gefüllten Schachteln gelangen auf einen in den Fig. 2 und 4 gezeigten Auslauf zur Weiterverarbeitung.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in ihren wesentlichen Teilen wie folgt ausgebildet :
Das erste Förderband 1, auf dem die Packungen P dem Tisch 3 zugeführt werden, hat eine feste Auflage la mit seitlichen Führungen lb. Der Antrieb des Förderbandes 1 erfolgt von der Hauptwelle 9 aus, die mit einem, von der vorliegenden Einrichtung unabhängigen Automaten antriebsverbunden ist, der die Gegenstände P einwickelt, die dann auf dem Förderband 1 dem Tisch 3 zugeführt werden. Die Welle 9 steht über ein Winkelgetriebe 10 mit einer Welle 11 in Verbindung, auf welcher neben dem Förderband 1 ein Kettenrad 12 sitzt. Am vorderen Ende des Förderbandes 1 ist seitlich an der Laufbandunterlage la ein Kettenrad 13 angeordnet, welches mit einer Rolle 1 3a des Förderbandes 1 drehverbunden ist.
Durch die mit den Kettenrädern 12 und 13 kämmende Kette 14 wird das Förderband 1 angetrieben. Das Förderband 1 wird am andern Ende von einer Umlenkrolle 15 umgelenkt und zwar so, dass der obere und untere Teil des Laufbandes 1 direkt übereinander liegen und nur durch die Auflage la getrennt sind (Fig. 3).
Auf dem Tisch 3 sitzt der Führungsrahmen 5 fest, der auf drei Seiten geschlossen und auf der dem Förderband 1 zugekehrten Seite offen ist zur Einführung eines Teils 4a des Querschiebers 4. Der Rahmen 5 bildet durch seine Seite 5a einen Anschlag für die geförderten Packungen P. Der Querschieber 4, 4a wird wie folgt gesteuert:
Der Schieber 4 ist mit einer Platte 4b fest verbunden, wobei das Ganze auf zwei Stangen 16, 17 festsitzt, die in unter der Tischplatte 3 befestigten Lagern geführt sind. Diese Führung dient dazu, dass sich der Schieber 4, 4a in seiner Hin- und Herbewegung nicht verkanten kann. An der Platte 4b ist ein Stift 18 angebracht, der über eine Schubstange 19 mit einem Hebel 20 verbunden ist (Fig. 3 und 4).
Der Hebel 20 ist auf einer Welle 25 gelagert (Fig. 4) und weist eine Rolle 20a auf, mit der er ein Kurvenstück einer Scheibe 26 abtastet, die auf der Welle 27 sitzt, welche ihrerseits über das Winkelgetriebe 28, 29 mit der Welle 11 in Verbindung steht. Hierdurch erhält der Schieber 4, 4a die vorgeschriebene Hin- und Herbewegung.
Der unter dem Förderband 1 quer hin- und herbewegliche Schieber 6 erhält seinen Antrieb auf folgende Weise:
Der Schieber 6 wird durch einen Hebel 6b hin und her angetrieben (Fig. 3a), der über einen Zapfen 6c und eine Stange 30 mit einem Hebel 31 (Fig. 3) verbunden ist, der seinerseits durch ein Kurvenstück der Scheibe 32 bewegt wird und zwar über eine Rolle 23. Der Hebel 31 ist ebenfalls auf der Welle 25 schwenkbar gelagert.
In der Tischplatte 3 sind noch zwei Schieber 33, 34 verschiebbar gelagert und zwar quer zu der Bewegungsrichtung der Schieber 4 und 6. Diese Schieber 33, 34 dienen dazu, die Durchbrechung 35 der Tischplatte 3 unmittelbar unter der Saugvorrichtung abzuschliessen und zu öffnen. Der Antrieb dieser Schieber ist wie folgt:
Die Schieber 33, 34 sind in Ausnehmungen 36 der Tischplatte 3 verschiebbar geführt. Die Tischplatte 3 hat Längsschlitze 37, 38, in welche Zapfen 39 der Schieber 33, 34 eingreifen. Am einen Zapfen 39 ist eine Stange 40 angelenkt, während am andern Zapfen 39 eine Stange 41 mit einem Lenker 41 a angelenkt ist. Die Stangen 40, 41 stehen mit Hebeln 42, 43 in Verbindung, die mit Rollen die Kurven von Scheiben 44, 45 abtasten, welche Scheiben auf der Welle 11 sitzen und von ihr angetrieben werden.
Das kinematische Spiel der Abfüllung der Pakkungen P ist das folgende:
Die Packungen P gelangen über das erste Förderband 1 und den Schieber 4a zum Anschlag 5a des Rahmens 5, der als Zentrierrahmen für die gesammelten Gruppen P2, P3 von Packungen P dient. Die erste Fünfergruppe P1 wird vom oberen Schieber 4, 4a auf den unteren Schieber 6 gefördert.
In dieser Stellung drückt die Vorderkante 6a (Fig.
4a) des Schiebers 6 die Gruppe P2, P3 in den Rahmen 5 und zwar solange, bis die Sauger 7a die Packungen P2, P3 in zusammengehaltener Form angesaugt haben. Sobald die Packungen angesaugt sind, geht der Schieber 6 etwas zurück, um sie von seinem Druck freizugeben. Nun werden die Packungen P2, P3 durch die Saugplatte etwas angehoben und die Schieber 33, 34 werden auseinanderbewegt. Die angesaugte Gruppe P2, P3 wird nun abgesenkt und in die direkt darunter befindliche Schachtel 2 abgelegt. Inzwischen ist auf den Schieber 6 vom Schieber 4a eine weitere Reihe von Packungen P1 geschoben worden, worauf der Schieber 6 in seine Ausgangslage zurückkehrt, wobei der Schieber 4a wiederum eine Gruppe von Packungen P1 vorschiebt.
Wenn die Saugvorrichtung die Pakete P2, P3 in die Schachtel 2 abgelegt hat, wird die Saugerplatte über die Tischplatte 3 gehoben und die Schieber 33, 34 schliessen die Durchbrechung in der Tischplatte 3 wieder, worauf sich der ganze Vorgang wiederholt.
Die Saugerplatte am Ausleger 7 ist über einen Arm 46 mit einem auf- und abbewegbaren Stössel 47 verbunden, der seinen Antrieb wie folgt erhält:
Auf der Welle 27, die mit dem Winkeltrieb 28, 29 verbunden ist, sitzt eine offene Kurve 49 (Fig. 4), die durch die Rolle des Hebelarmes eines (nicht dargestellten) Doppelhebels abgetastet wird, der an einem ortsfesten Bock der Einrichtung schwenkbar gelagert ist. Die Welle 27, die über das Winkelgetriebe 28, 29 an die Welle 11 angeschlossen ist, steht somit mit der Hauptantriebswelle 9 in Verbindung. Die Saugvorrichtung 7, 7a, 47 weist eine Saugleitung 50 auf, die an eine Vakuumpumpe 51 angeschlossen ist, die von einem Motor 52 angetrieben wird. Die jeweils zum Füllen bereit gestellte Schachtel 2 wird für den Füllvorgang von unten im Korb 2a angehoben und über Führungsbleche 57 an der Durchbrechung 35 des Tisches 3 geschoben.
Die Packungen P gleiten also beim Ablegen an diesen Blechen in die Schachtel. Die Bleche 57 dienen dazu, um ein Aufstossen der Packungen an den oberen, nicht immer regelmässigen Rändern der Schachtel zu vermeiden und damit ein sicheres Ablegen zu gewährleisten. Das Anheben der jeweils unter der Saugvorrichtung befindlichen Schachteln erfolgt durch einen Stössel 58, der seine vertikale Auf- und Abbewegung vom Antrieb des Förderbandes 8 im entsprechenden Rythmus erhält.
Im Stössel 58 ist ein Sauger eingebaut, der die angehobenen Schachteln jeweilen am Stössel 58 festsaugt, damit die betreffende Schachtel nach dem Füllvorgang sich mit Sicherheit wieder in den Korb absenkt, auch wenn zufällig die Schachtel leer blieb und infolge des Leergewichtes von allein nicht mit Sicherheit sich ganz in den Korb absenken würde, was zu Störungen in der Förderung der Schachteln zum Auslauf führen würde. Nach dem Absenken der Schachtel in den Korb wird die Ansaugung unterbrochen.
Der Antrieb des Förderbandes 8, an welchem die Körbe 2a zur Halterung der Schachteln 2 befestigt sind, läuft unter dem Tisch 3 als endloses Kettenband durch. Der Antrieb des Förderbandes zwecks Schachteltransport erfolgt durch ein Schrittschaltwerk, welches seinerseits von der Hauptwelle 9 über eine Welle 53 angetrieben wird. Auf der Welle 53 sitzt ein Kettenrad 59, welches über eine Kette 60 und ein Kettenrad 61 mit der Welle 9 in Bewegungsverbindung steht. Auf einer Scheibe 62, die mit der Welle 53 fest verbunden ist, ist eine Kurve vorhanden, die von einem Hebel 63 abgetastet wird. Der Hebel 63 steht über einen Lenker 64 mit einem auf der Achse 65 angelenkten Hebel 66 in Verbindung. Der Hebel 66 trägt angelenkt einen Arm 66a mit einem Greifemocken 66b, der bestimmt ist, in Rasten 67a einer Scheibe 67 einzugreifen.
Die Scheibe 67 ist mit Kettenrädern 68, 69 starr auf der Achse 65 verbunden, in welche Räder die beiden das Förderband 8 bildenden Ketten eingreifen. Am andern Ende des endlosen Förderbandes sind zwei entsprechende Kettenräder 70, 71 vorhanden. Auf der Achse 65 ist ein Führungsstück 72 vertikal geführt, welches oben eine Rolle 73 trägt; an dieser wälzt sich der im Querschnitt U-förmige
Hebelarm 66a ab. Das Führungsstück 72 hat am unteren Ende ebenfalls eine Rolle, die eine nicht dargestellte Kurve abtastet, die mit der Welle 53 fest verbunden ist.
Beim Antrieb der Welle 53 wird über die Kurve der Scheibe 62 und das Gestänge 63, 64 der Hebel
66 auf- und abgeschwenkt, wobei der Hebelarm 66a sich an der Rolle 73 abwälzt, sich im Uhrzeigersinn bewegt und zugleich durch das sich niederbewegende
Führungsstück heruntergezogen wird, bis der Nok ken 66b in die Mitnehmerrast 67a,a der Scheibe 67 einfällt. Nun bewegt sich der Hebelarm 66a wieder zurück und nimmt hierbei die Scheibe 67 und damit das Förderband 8 um soviel mit, dass ein neuer
Korb mit einer Schachtel in die Abfüllstellung ge langt. Das Spiel wiederholt sich. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet sich der Hebel 66a in der Ausgangslage, in der der Greifernocken 66b aus der Mitnehmerrast 67a herausgeführt ist.
Auf der
Achse 65 ist noch eine Scheibe 75 mit Rasten 75a, die in gleicher Zahl und in gleichem Abstand am
Umfang angeordnet sind, wie die Rasten 67a auf der Scheibe 67. Ein Federbolzen 76 kann in diese
Rasten 75a einfallen und dient zur Arretierung der jeweiligen Stellungen der Scheibe 67 und damit des
Förderbandes. Das Ausrücken des Federbolzens 76 aus den Rasten 75a erfolgt beim Zug des Hebels
66a mit dem Nocken 67b an der Scheibe 67.
Die leeren Schachteln 2 werden vom Bedienungs personal in die Körbe 2a eingelegt, sobald diese
Körbe sich am Förderband aufrichten (Fig. 2). Die abgefüllten Schachteln 2 gelangen mit den Körben
2a zu einem Auslauf 54. Die Körbe besitzen an ihrer Grundfläche seitliche Ausnehmungen 55, die mit Zacken 54a des Auslaufes zusammenarbeiten dergestalt, dass wenn ein Korb 2 einer gefüllten
Schachtel gegen den Auslauf 54 gelangt, die Schach tel durch die Zacken 54a untergriffen und abge hoben wird (Fig. 2), so dass sie den Auslauf hin unterrutscht zu einem Anschlag 56, von wo die gefüllte Schachtel zur Weiterverarbeitung gelangt.