Vorrichtung zum automatischen Gruppieren von tablettenartigen Gegenständen, z. B. Schokoladetafeln und dgl.
Das Gruppieren von Schokoladetafeln oder ähnlichen tablettenartigen Gegenständen in Gruppen mit vorbestimmter Anzahl Tafeln, insbesondere zwecks gemeinsamer Verpackung, erfolgt zur Zeit meistens von Hand unter Benützung von Hilfsvorrichtungen, wie Anschläge und dgl.
Die Erfindung bezweckt, eine zuverlässig arbeitende Vorrichtung zum automatischen Gruppieren von tablettenartigen Gegenständen zu schaffen. Diese Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass ein ein Zählwerk antreibender und über einen Freilauf-Antriebsmechanismus hin und her bewegter Zählstössel bei durch einen Taster festgestellter Ankunft eines Gegenstandes in einer durch einen Anschlag festgelegten Lage diesen Gegenstand auf eine Gruppierungsbahn befördert; dass ein im Rhythmus des Freilauf-Antriebsmechanismus dauernd hin und her bewegter, kurzhubiger Gruppierungsschieber jeden auf die Gruppierungsbahn gelangten Gegenstand auf derselben weiterschiebt;
und dass ein langhubiger Gruppierungsschieber eine vollständige Gegenstandsgruppe von der Gruppierungsbahn wegschiebt, wenn das Zählwerk feststellt, dass die vorgesehene Anzahl von Gegenständen auf die Gruppierungsbahn gelangt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es ist:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Grup pierungsvorrichtung
Fig. 2 eine Ansicht eines zu dieser Vorrichtung gehörigen, aber in Fig. 1 nicht dargestellten Zählwerkes; und
Fig. 3 ein Schnitt gemäss Linie III-III von Fig. 2.
Die dargestellte, zur Gruppierung von Tabletten 1, z.
B. Schokoladetafeln, dienende Vorrichtung weist eine strichpunktiert angedeutete Eingangsbahn 2 von U-förmigem Querschnitt auf, welcher die auf ihrer längeren Schmalseite hochkant stehenden Tabletten 1, von einer Verpackungsmaschine für die einzelnen Tabletten zugeführt werden. Die Tabletten 1 schieben einander in Richtung des Pfeiles 3 auf der Bahn 2 vorwärts. Von den auf der Bahn 2 befindlichen, aneinanderliegenden Tabletten 1 sind nur einige in vollen Linien gezeichnet, während die übrigen weggelassen sind, bis auf die vorderste, strichpunktiert gezeichnete Tablette 1j, welche an einer am Ende der Eingangsbahn 2 vorgesehenen Anschlagwand 4 anliegt.
Die Anschlagwand 4 weist eine Öffnung 5 auf, durch die ein an einem gestellfest gelagerten Schwenkzapfen 6 angebrachter Taster 7 unter dem Einfluss einer nicht gezeichneten Feder etwas in die Eingangsbahn 2 vorsteht, sofern er nicht durch die jeweils zur Anschlagwand 4 gelangte Tablette 11 in die dargestellte Lage zurückgedrängt worden ist.
Am Schwenkzapfen 6 ist auch ein abgewinkelter Sperrfinger 8 angebracht, der bei nicht zurückgedrängtem Taster 7 eine Nase 9 eines in nicht dargestellten, vertikalen Führungen verschiebbaren Zählstössels 10 untergreift, welcher mit einer vertikal geführten Betätigungsstange 11 fest verbunden ist. Die Stange 11 wird durch einen Freilauf-Antriebsmechanismus auf und ab bewegt, sofern der Sperrfinger 8 die Nase 9 freigegeben hat, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Solange sich der Finger 8 in der Sperrlage, d. h. unter der Nase 9 befindet, bleibt die Stange 11 mit den Zählstössel 10 dagegen in der gezeichneten obersten Lage.
Der nicht dargestellte Freilauf-Antriebsmechanismus bekannter Art umfasst vorzugsweise einen gestellfest gelagerten Winkelhebel, der einerseits mit etwas Spiel, oder über ein Zwischenglied, an der Stange 11 angelenkt und anderseits mit einer Tastrolle versehen ist, welche unter dem Einfluss einer Feder bestrebt ist, an einer rotierenden Nockenscheibe anzuliegen. Bei freigegebenem Zähl stössel 10 liegt die Tastrolle tatsächlich an der Nockenscheibe an und bewirkt dadurch die Auf- und Abbewegung der Stange 11, während die Sperrung des Zählstössels 10 ein Abheben der Tastrolle von der Nockenscheibe zur Folge hat.
Wenn der Zählstössel 10 sich abwärts bewegt, stösst er die zwischen der Anschlagwand 4 und der folgenden Tablette leicht eingeklemmte Tablette ii in einer vertikalen Führung 12 abwärts auf eine horizontale Gruppie rungsbahn 13 in die Lage der daselbst dargestellten Tablette 1. Die Tablette 12 wird von einem im Rhythmus des Freilauf-Antriebsmechanismus der Stange 11 dauernd horizontal hin und her bewegten, kurzhubigen Gruppierungsschieber 14 auf der Bahn 13 in die Lage der auf derselben dargestellten Tablette 13vorgeschoben, wobei dieser Schieber 14 in die strichpunktiert angedeutete Lage 14' kommt. Der Hub des Schiebers 14 ist durch einen Doppelpfeil 14a dargestellt. Wenn die vorgesehene, auf später erläuterte Weise gezählte Anzahl von Tabletten, z.
B. zwanzig Tabletten, auf die beschriebene Weise auf die Bahn 13 gebracht worden ist, wird ein langhubiger Gruppierungsschieber 15 betätigt, der aus einem Querträger 16 und zwei von demselben aufwärts ragenden Fingern 17 besteht. die auf beiden Seiten des kurzhubigen Schiebers 14 und in einem kleinen Abstand von demselben angeordnet sind. Der langhubige Schieber 15 führt dann zunächst seinen horizontalen Arbeitshub 15a aus, mit dem er in die Lage 15' kommt und dabei die ganze Gruppe von zwanzig Tabletten auf eine quer zur Gruppierungsbahn 13 verlaufende Ausgangsbahn 18 schiebt, wo eine solche Gruppe 19 dargestellt ist. Der Schieber 15 führt dann einen kleinen Ausweichhub 15b nach unten aus, so dass seine Finger 17 bei dem nun folgenden Rückwärtshub 15c nicht auf die inzwischen auf die Gruppierungsbahn 13 gelangten Tabletten stossen.
Nach einem den Ausweichhub 15b ausgleichenden Aufwärtshub 15d ist dann der Schieber 15, der wie ersichtlich eine Rechteckbewegung ausführt, in seine Ausgangslage zurückgekehrt.
Nach ihrer Ankunft auf der Ausgangsbahn 18 wird die Gruppe 19, während sie noch unter Kontrolle des in seiner Lage 15' verharrenden Gruppierungsschieber steht, durch einen Ausgangsschieber 20 erfasst, der nach einem Hub 20a in die Lage 20' kommt und dabei die Gruppe 19 in die Lage der Gruppe 191 befördert, wobei sie z. B. in einer von Hand bereit gestellte Kartonschachtel gelangt oder dann von einer nicht dargestellten Verpackungsmaschine für Tablettengruppen verpackt wird.
Damit die Tabletten auf den Bahnen 13 und 18 nicht umfallen können, weisen dieselben nicht dargestellte Führungswände mit einem elastischen, z. B. bürstenartigen Futter auf. Dasselbe gilt übrigens auch für die in der Fig. 1 mit angedeuteten Seitenwände der Eingangsbahn 2 sowie für die vertikale Führung 12.
Unter Bezugsnahme auf Fig. 2 und 3 soll nun erläutert werden, wie die Zählung der auf die Gruppierungsbahn 13 gelangenden Tabletten erfolgt und wie die Schieber 14, 15 und 20 gesteuert werden. Die Zählung der Tabletten erfolgt durch ein Zählwerk 21, das ein Zählzahnrad 22 aufweist, dessen Zähnezahl gleich der Anzahl der pro Gruppe gewünschten Tabletten ist und das auf einer gestellfest gelagerten, drehbaren Achse 23 festsitzt. Eine am freien Ende einer hin und her beweglichen Stange 24 vorgesehene Klinke 25 greift sukzessive in die Zähne des Zählrades 22 ein und dreht dasselbe bei jeder Hin-und Herbewegung der Stange 24 um einen Zahn weiter. Die Stange 24 ist mit der Betätigungsstange 11 des Zählstössels 10 auf nicht dargestellte Weise, z.
B. über einen Kurbelmechanismus, so gekuppelt, dass sie sich bei jeder Ab- bzw. Aufwärtsbewegung der Betätigungsstange 11 in Richtung des Pfeiles 26, bzw. in umgekehrter Richtung bewegt, wobei sie eine kleine Schwenkung ausführen kann, oder genügend biegsam ist, damit die Klinke 25 bei der Rückwärtsbewegung über den Rücken des folgenden Zahnes gleiten kann, um mit dessen steiler Flanke in Eingriff zu kommen.
Auf der Achse 23 sitzt ausser dem Zählrad 22 noch eine Schaltscheibe 27, die an ihrem Rand einen Ausschnitt 28 aufweist. Wenn der Ausschnitt 28 infolge der Drehung des Zählrades 22 in die strichpunktiert gezeichnete Lage 28' kommt, so kann ein Anschlagfinger 29, der auf einem Zapfen 30 schwenkbar gelagert und mit einer Klinke 31 fest verbunden ist, durch diesen Anschnitt 28 hindurch treten. Der Zapfen 30, von dem in Fig. 3 nur die ideelle Achse strichpunktiert angegeben ist, ist am freien Ende eines Mitnehmerarmes 32 angebracht, dessen anderes, mit einer Bohrung 33 und einem Schlitz 34 versehenes Ende, mittels einer nur durch ihre ideelle Achse angegebenen Schraube 35 auf einer gestellfest gelagerten Zwischenwelle 36 festgeklemmt ist.
Auf der Zwischenwelle 36 ist mittels Kugellagern 37 eine gemeinsame Nabe 38 eines mit der Klinke 31 zusammenarbeitenden Mitnehmerzahnrades 39 und eines Antriebszahnrades 40 drehbar gelagert. Das Antriebszahnrad 40 ist mit einem Ritzel 41 in Eingriff, das auf einer Hauptwelle 42 sitzt, von welcher aus alle Mechanismen der Gruppierungsvorrichtung angetrieben werden. Das Übersetzungsverhältnis des Ritzels 41 zum Antriebszahnrad 40 beträgt 1:6, während das Mitnehmerzahnrad 39 sechs Zähne aufweist. so dass jeweils nach einer Umdrehung der Hauptwelle 42 wieder einer dieser Zähne in die gleiche Lage in Bezug auf die Klinke 31 kommt.
Die Klinke 31 und der mit ihr verbundene Finger 29 stehen unter dem Einfluss einer nicht gezeichneten Feder, welche sie in Bezug auf den Mitnehmerarm 32 im Sinne des Pfeiles 43 zu verschwenken sucht. In der dargestellten Lage der Schaltscheibe 27 schlägt der Finger 29 an der Scheibe 27 an, so dass die Klinke 31 der erwähnten Feder nicht folgen kann und infolgedessen nicht mit dem Mitnehmerzahnrad 39 in Eingriff steht.
Wenn der Ausschnitt 28 in die Lage 28' kommt, so bewegt diese Feder den Finger 29 durch den Ausschnitt hindurch, so dass die Klinke 31 sich am Mitnehmerzahnrad 39 festhakt und über den Mitnehmerarm 32 die Welle 36 für eine volle Umdrehung mitnimmt. Am Ende dieser Umdrehung trifft der Finger 29 auf die Schaltscheibe 27, so dass die Klinke wieder in die dargestellte Ausgangslage zurückkehrt.
Es ist ersichtlich, dass die Teile 39, 29-31, 32 eine Eintourenkupplung darstellen, durch welche die Zwischenwelle 36 unter der Steuerung der Schaltscheibe 27 jeweils für eine volle Umdrehung mit dem Antriebszahnrad 40, bzw. der Hauptwelle 42 gekuppelt wird.
Auf der Zwischenwelle 36 sitzen drei Nockenscheiben 44, von denen in Fig. 3 nur eine gezeichnet ist ; Diese drei Nockenscheiben 44 bewirken über nicht dargestellte Obertragungsmechanismen einfacher Art die Hübe 15a und 15c, bzw. 15b und 15d des langhubigen Gruppierungsschiebers 15, bzw. die Hubbewegung 20a des Ausgangsschiebers 20.
Auf der Hauptwelle 42 sitzen zwei Nockenscheiben 45, von denen nur eine dargestellt ist. Diese Nockenscheiben 45 bewirken über ebenfalls nicht dargestellte Mechanismen die Hubbewegung 14a des dauernd hin und her bewegten, kurzhubigen Gruppierungsschiebers 14 bzw. die früher erläuterte Freilauf-Hubbewegung der Betätigungsstange 11 des Zählerstössels 10.
Die beschriebene Eintourenkupplung gewährleistet, dank dem Umstand, dass sich das Klinkenrad 39 auf jede Umdrehung der Hauptwelle 42 um eine volle Zahnteilung dreht, eine stets eindeutige Lagenzuordnung zwischen der dauernd umlaufenden Welle 42 und der Welle 36 während der Laufdauer der letzteren. Damit ist jeweils nach beendetem Zählvorgang ein gleichzeitiger Start der Schieber 14 und 15 unter allen Umständen gesi chelat. Diese Tatsache ermöglicht es, den Zählvorgang für eine nächste Gruppe jeweils ohne Verzug einzuleiten.
Da der Zählstössel 10 jeweils nur dann abwärts bewegt wird, wenn eine Tablette 11 an der Anschlagwand 4 angekommen ist, wird durch die Klinke 25 das Zählrad 22 nur dann um einen Zahn weitergedreht, wenn tatsächlich eine Tablette durch den Zählstössel 10 vom Ende der Eingangsbahn 2 auf die Gruppierungsbahn 13 geschoben wird. Wenn die erste Tablette einer neuen Gruppe auf die Gruppierungsbahn kommt, befindet sich der Ausschnitt 28 der Schaltscheibe 22 etwa in der mit 28" bezeichneten Lage. Die Tablette 13 wird mit den vor ihr liegenden Tabletten jeweils durch den kurzhubigen Gruppierungsschieber 14 auf der Gruppierungsbahn 13 weitergeschoben.
Wenn die zwanzigste Tablette auf die Gruppierungsbahn 13 gestossen wird, gelangt der Ausschnitt 28 in die Lage 28', wordurch auf die beschriebene Weise die Eintourenkupplung 39, 29-31, 32 eingeschaltet wird und somit die Zwischenwelle 36 eine Umdrehung ausführt. Dadurch werden die Schieber 15 und 20 über die Nockenscheiben 44 betätigt, wobei diese Nockenscheiben 44 so profiliert sind, dass der Schieber 15 seine Bewegung unverzüglich beginnt und die abgezählte Tablettengruppen 19 von der Gruppierungsbahn 13 auf die Ausgangsbahn 18 überführt. Hierauf tritt der Schieber 20 in Aktion und schiebt die Tablettengruppe längs der Bahn 18 weiter, um Platz für die nächste von der Gruppierungsbahn kommende Tablettengruppe frei zu machen. Abschliessend werden die beiden Schieber 15 und 20 von ihren Antriebsnocken wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt.
Nach vollendeter Umdrehung der Welle 36 stehen somit die beiden Schieber zur Übernahme der nächste Tablettengruppen, deren Zählung inzwischen ohne Verzug eingeleitet worden ist, bereit.
Wenn aus irgend einem Grund die Zufuhr von Tabletten auf der Eingangsbahn 2 stockt, so gelangt keine Tablette 1 mehr an die Anschlagwand 4, so dass der Taster 7 nicht mehr betätigt wird und der Sperrfinger 8 die Bewegung des Zählstössels unterbindet, wobei dann der kurzhubige Gruppierungsschieber 14 sich im Leerlauf hin und her bewegt. Wenn später wieder Tabletten zugeführt werden, geht die Arbeit der Vorrichtung weiter, wie wenn keine Unterbrechung stattgefunden hätte.
Wenn man die Anzahl der Tabletten pro Gruppe verändern will, so genügt es, ein anderes Zählrad 22 mit der entsprechenden Zähnezahl einzusetzen, vorausgesetzt, dass man die dem Hub der Stange 24 entsprechende Zahnteilung beibehält, also den Durchmesser des Zählrades entsprechend ändert. Damit der Ausschnitt 28 in Bezug auf den jedem Zahn entsprechenden Zentriwinkel nicht zu breit ist, muss man in extremen Fällen auch das Schaltrad 27 austauschen oder an demselben einen Ausschnitt von einstellbarer Breite oder einen sich automatisch öffnenden Anschnitt vorsehen.
Letzteres kann man z. 3. dadurch erreichen, dass man als hintere Ausschnittkante eine Kante eines an der Schaltscheibe 27 beweglich angebrachten Sektors benützt, der durch eine Feder in eine durch einen Anschlag begrenzte Schlusslage gedrängt wird, und durch den Finger 29 selbst geöffnet wird, wenn der Sektor auf denselben trifft.
Man kann gegebenenfalls auch das Zahnradgetriebe 40, 41 austauschen, um ein anderes, der Anzahl der Tabletten pro Gruppe und der Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschinen gut angepasstes Überset- zungsverhältnis zu erzielen. Um dabei eine eindeutige Lagezuordnung zwischen der sich dauernd rasch drehenden Hauptwelle 42 und der sich nur zeitweise langsam drehenden Zwischenwellen 36 zu erhalten, wird man dann auch das Mitnehmerzahnrad 39 austauschen und für letzteres z. B. nur vier Zähne vorsehen, wenn man ein Übersetzungsverhältnis Ritzel 41 zu Zahnrad 40 von 1:4 vorsieht.
Je nach der Konstruktion der Tablettengruppen-Verpackungsmaschine oder der von Hand bereitgestellten Verpackungsmittel, kann man die Verpackung auch unmittelbar am Ausgang der Gruppierungsbahn 13 vorsehen. Es wird noch hervorgehoben, dass die beschriebene Gruppierungsvorrichtung gänzlich unabhängig von den Arbeitstakten der Verpackungsmaschinen für die einzelnen Tabletten bzw. für die fertigen Tablettengruppen arbeitet, wobei letztere nur genügend schnell arbeiten muss, um den Ausstoss der Gruppierungsvorrichtung aufzunehmen.