Verfahren und Vorrichtung zum mehrschichtigen Verpacken von Schachteln
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, z. B. von einer Füll- und Schliessvorrichtung kommende Schach stellagen aufeinanderzuschichten und den auf diese Weise gebileten Schachtelstapel in eine Sammelpackung einzu schieben.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum mehrschichtigen Verpacken von Schachteln, z. B. mit Schweisselektroden gefüllten Schachteln, die auf einer Zulaufebene lagenweise zugeführt, geschichtet und zusammen in eine Sammelpackung eingescholben werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Schichterpiatte die einzelnen Schachtellagen nacheinander in der Zulaufebene aufnimmt und sie einzeln in unter ihr befindliche Ebenen absekt, mittels einer zur Zulaufebene parallelen Bewegung unter Zuhilfenahme eines Abstreifers aufeinander ablegt und nach oben in die Zulaufebene zurückkehrt, wo sie zur Aufnahme der nächsten Schachtelilage ihre Ausgangslage über dem Schachtelstapel wieder einnimmt, und dass sie erst nach dem Ablegen der letzten Schachetellage, welche vorzugsweise in der Zudaufebene bleibt,
die Unterseite des Schachtelstapels untergreift und diesen bis in Höhe der Zulaufebene, zum Einschieben in die Satn- meipackung, anhebt.
Die ebenfalls erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schichterplatte dazu eingerichtet ist, den sich über die Höhe des zu bildenden Stapels erstreckenden Abstreifer im Richtung auf die ankommenden Schachtellagen zu durchgreifen und beim Ablegen der ersten Schachtellage sowie beim Aufnehmen des Schachtelstapels eine die Schachteln während des Schichtens tragende Stapelplatte zu durchlaufen, wobei sie zusammen mit einem ihre Horizontalbewegung er zeugenden,
auf der den Schachteln abgewandten Seite des Abstreifers $befindlichen ersten Druckzylinder von einem gleichfalls auf dieser Abstreiferseite angeordneten zweiten Druekzylinder in senkrechter Richtung bewegbalr ist.
Vorzugsweise ist die Schichterpiatte gabelförmig ausgebildet, während die Stapelplatte und der Abstreifer vorzugsweise die Form je eines Rostes haben. Es ist aber auch möglich, Stapelplatte und Abstreifer gleichfalls gabelförmig auszubilden.
In der Vorrichtung können zwei in einem Rahmen verschiebbar gelagerte und mit Hilfe des zweiten Druckzylinders bewegbare, senkrechte Führungsstangen vorgesehen sein, die in an ihren oberen Enden angeordnete Haltestücke die Schichterpiatte tragende, horizontale Führungsstangen und auch den vorzugsweise an dem einen Haltestück angeflanschten, die Horizontalbewegung der Schichterplatte erzeugenden ersten Druckzytin- der tragen können.
Die Stapelplatte kann höhenverstellbar angeordnet und mit Hilfe eines Scherengestänges über eine mit zwei gegenläufigen Gewindeabschnitten versehene und die beiden Scherencenden gegenläufig bewegende Spindel verstellbar sein. Mit einer derart gelagerten Stapelplatte lässt sich die Höhe des Stapels festlegen und entsprechend der Anzahl der aufeinander abzulegenden Schachtellagen einstellen.
Zweckmässigerweise kann eine untere Endlage des die senkrechte Bewegung des Schichterplatte erzeugenden Druckzylinders mit Hilfe einer der Schichterplatte zugeordneten, durch die Schachtellagen abdeckbaren Lichtschranke bestimmt wenden. Einer von zwei Endschaltern, die vorgesehen sein können, um den die Horizontalbewegung erzeugenden Druckzylinder ausund einzuschalten, kann beim Erreichen einer zur Auf- nahme der Schachtellage bestimmten Endlage der Schichterplatte eine solche Lichtschranke einschalten und mit dem Beaufschlagen dieses Druckzyiinders wieder abschalten.
Auf diese Weise lässt sich die Abwärtsbewegung der Schichterpiatte der fortschreitenden Höhe des Stapels genau anpassen und so steuern, dass sie in der jeweiligen Höhe der Oberkante des Schachtelstapels endet.
Anhand der Zeichnung werden Inachstehend Ausführungsbeispiele das Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Vorrichtung in einer zum Teil geschnitte- nen Seitenansicht;
Fig. 2 den Grundriss der Vorrichtung;
Fig. 3 die Schichterplatte und deren Lagerung, sowie die dazugehörigen Druckzylinder in einer perspekti- vischen Ansicht;
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie a-a der Fig. 1
Fig. 5 den Vorstellmechanismus der Stapelplatte in einem geschnittenen Grundriss iach der Linie b-b der Fig. 4;
Fig. 6 eine Einzelheit;
Fig. 7 einen Stromlaufplan.
Mit 1 ist in der Zeichnung die Schichterplatte be zeichnet, die normalerweise innerhalb der Gleitbahn 2 der Schachteln 3 liegt. Sie ist gabelförmig ausgebildet und weist der ankommenden Schachteilage ihre freien Ga beenden zu. Zwei horizontale, parallel zueinander verlaufende, zylindrische Führungsstangen 4, die mit ihren Enden in Haltestücken 5, 6 gelagert sind, führen den Teil 7 der Schichterplatte 1, der die Gabelenden trägt. An diesem Teil 7 greift ein waagerechter Druckzylinder 8 mit seiner Kolbenstange 9 an, der an dem Haltestück 6 angeflanscht ist.
Die beiden Haltestüche 5 und 6 sind auf den Enden zweier senkrechter Führungsstangen 10 bzw. 11 angeordnet (Fig. 1, 3). Die unteren Enden dieser Führungsstangen sind durch eine Traverse 12 miteinan- der verbunden, an der die Kolbenstange 13 des Druckzylinders 14 angreift. Letzterer wird von dem Träger 15 gehalten, der auf dem Rahmen 16 des Maschinenge- stells 17 aufliegt. An diesem Rahmen, sind auch die beiden Führungslager 18 befestigt, die die beiden senkkrechten Führungsstangen 10, 11 umschliessen und mittels Wälzlager in Längsrichtung führen.
Die Hulbbewe- gung der beiden Führungsstangen 10, 11, d. h. die vertikale Bewegung der Schichterplatte 1, wird durch den Druckzylinder 14 bewirkt. An dieser Bewegung nimmt auch neben der Schichterplatte 1 der Druckzylinder 8 teil, der die Horizontalbewegung in die Schichterplatte 1 einleitet.
Ein dem Maschinengestell zu geordneter Anschlag 20, der in der Bewegungsbahn der Schachteln 3 liegt, begrenzt. deren Bewegung in Pfeilrichtung (Fig. 1 und 2).
Unterhalb der Schichterplatte 1, in einer durch die Höhe des aufzuschichtenden Stapels festgelegten Entfer nung von der Schichterplatte, befindet sich die gabel- förmige Stuapelplatte 21 (Fig. 4 und 5). Diese Stape9- platte, die in dem Ausführungsbeispiel rostförimg ausgebildet ist, lässt sich mit Hilfe des Scherengestänges 22 in ihrer Höhenlage verstellen. Sie ist deshalb an ihren vier Ecken auf zylindrischen Pfosten 23, 24 gelagert, von denen zwei, und zwar die längeren Pfosten 23, in Füh rungslagern 25 des Maschinengestells 17 in senkrechter
Richtung verschiebbar geführt sind.
Zwischen je einem der langen Pfosten 23 und der kurzen Pfosten 24 befin det sich eine waagerechte Führungsstange 26, die von den Klemmstücken 27 gehalten wird. Je zwei der auf diesen Führungsstangen 26 befindlichen Gleitsteine 28 sind mit den oberen Enden des Scherengestänges 22 gelenkig verbunden, wäh ! r, end. die unteren Enden des Scherengestänges an zwei Muttern 29 gelenkig angreifen, die auf einer mit Hilfe des Handrades 30 drehbaren Spindel 31 sitzen.
Die beiden Gewindezbschnitte auf der Spindel 31 haben entgegengesetzte Steigung. Sie erteilen den beiden Muttern 29 daher beim Drehen der Spindel 31 einander entgegengesetzte Bewegungen und senken oder heben, infolge der um die Achse 32 schwenkbaren Gestängearme, die Gleit. steine 28 und damit die Führungsstangen 26 und die auf den Pfosten 23, 24 liegende Stapelplatte 21.
Die Schachteln 3, die rechtwinklig zur Pfeilrichtung (Fig. 2) auf die Gleitbahn 2 geschoben werden, erfasst der unterhalb der Gleitbahn befindliche Druckzylinder 33 und schiebt sie um das Masts der Schachteibreite in Pfeilrichtung weiter. Je fünf der Schachteln 3, also eine Schachtellage, werden von dem oberhalb der Gleitbahn 2 befindlichen Druckzylinder 34 in zwei Hüben mit Hilfe der an seiner Kolbenstange 19 befestigten, um die waagerechten Achsen 35 schwenkbaren Mitnehmer 36,
37 bis auf die gabelförmige Schichterpiatte 1 gegen den Anschlag 20 geschoben. Der beim Anlaufen der Schachteln an den Anschlag tätig werdende Druckzylinder 14 senlkt die Schachtellage bis auf die rostförmig ausgebil dete Stapelplatte 21 ab, wobei die Schichterplatte 1 die Stapelplatte 21 durchläuft. Eine der Schichterplatte 1 zugerordnete Lichtschranke 38 (Fig. 6), die beim Durch- tritt der Schichterplatte durch die Stapelplatte kurzzeitig abgedeckt wird, setzt daraufhin d'en Druckzylinder 14 still.
Gleichzeitig wird über den waagerechten Druckzylinder 8 die Horizontalbewegung in die Schichterplatte
1 eingeleitet. Letztere bewegt sich jetzt so weit nach rechts, bis sie unter dem Anschlag 20 und der Staipel- platte 21 hinweggefahren ist und durch den Druckzylin- der 14 wieder bis in Höhe der Gleitbahn 2 angehoben und von dem Druckzylinder 8 in ihrer Ausgangsstellung über die abgesenkte Schachtellage zurückgeschoben werden kann. Nach dem Aufschieben der nächsten Schachtellage auf die Schichterplatte 1 wiederholt sich das vorbeschniebene, durch dals Anlaufen der Schachteln an den Anschlag 20 ausgelöste Arbeitsspiel.
Dabei senkt sich die Schichterplatte 1, deren Abwärtsbewegung jetzt durch die Lichtschranlce 3.8 begrenzt wird, immer nur bis auf die letzte Schachtellage ab und wird, wie voristehend geschildert, seitlich unter der aufliegenden Schachtellage weggezogen. Nach dem Aufschieben der letzten schachtellage zuläuft die Schichterplattenbewegung im umgekehrten Umlaufsinn ab.
Die Schichterplatte un ergreift dabei, von unten kommend und. die rostförmige Stapelplatte 21 durchlaufend, die aufeinaudergeschichteten Schachtellagen und hebt sie bis in Höhe der Gleitbahn 2 an. Bei dieser Hubbewegung wird der Schachtel stapel einerseits von dem Anschlag 20 und andererseits durch das Blech 40 geführt. Eiln in der oberen Stellung des Schachtelstapels wirksamer Druckzylinder 39 drückt die Schachtellagen in eine nicht dargesteillts Sammelpackung, die anschliessend abgefördert und dabei verschlossen wird.
Durch Ausewchseln des Druckzylinders
34 und durch Höhenverstellung der Stapel, platte 21 kann die beschriebene Vorrichtung zum Schichten und Ver packen verschieden breiter und verschiedgen hoher
Schachtelstapel benutzt werden.
Alle Dru'ckzylinder werden über eine Folgesteuerung in der dem Bewegungsablauf der Verpackungsvorrich- tung entsprechenden Folge beaufschlagt, Der Endschalter b9 (Fig. 7), den die eingefahrene Kolbenstange 19 des Druckzylinders 34 betätigt, lässt einen Tmpuls auf das Schütz d8, das über b22 in Selbsthaltung geht, und über den Öffner des Umschaltschützes d4 auf das Stromstoss-Relais d3 gelangen. Über dieses Stromstoss-Rslais d3 wird das Umschaltschütz d4 bezufschlagt, bis dic vorletzte Lage der Schichtung erreicht ist.
Die jetzt aus- fahrende Kolbenstange 19 des Druckzylinders 34 betä- tigt den Endschalter b23 und beaufschlagt über einen Schliesser des Umschaltschützes d4 und den Öffner d7 das Schütz d6. Letzteres geht über einen Kontakt des Lichtschrankenverstärkers ul in Selbsthaltung und beaufschlagt über das Magnetventil S 14.1 den Druckzylinder 14.
Der anschliessend ausfahrende Kolben 13 des Druckzylinders 14 bewegt die Schichterphlatte 1 abwärts, wobei der Verstärker u 1, wenn d'ie Lichtschranke 38 beim Durchlaufen der rostförmigen Stapelplatte 21 abgedunkelt wird, seinen Kontakt im Selbsthaltekreis d6 öffnet.
Gliechzeitig schliesst der Lichtschrankenverstärker u1 einen zweiten Kontakt. der über einen Schliesser des Umschaltschützes d4 und d8 das Schütz d7 erregt. Über den Kontakt des Schützes d7 wird das Magnetventil S 13.2 an Spannung gelegt und der Druclczyiinder 8 beaufschlagt, Die jetzt einfahrende Kolbenstange 9 fährt in ihrer Endstellung den Endschalter b22 an und löst die Selbsthaltung von d8 auf. Das über d'en Endschalter b22 und den Schliesser b4 erregte Schütz d5 geht über den Endscalter b25 in Selbsthaltung und betätigt das Magnetventil S 14.2, das den Druckzylinder 14 beaufschlagt.
Die jetzt einfahrende Kolbenstange 13 hebt die Schichterplatte 1 an und schaltet in ihrer Endlage den Endschalter b25. Dabei löst der Endschalter b25 den Selbsthaltekreis des Schützes d5 auf. Dieser Bewegungsablauf wiederholt sich bis zum Erreichen der vorleten Schachtellage.
Ist die vorletzte Schachtellage geschichtet und die Kolbenstange 9 des Druckzylinders 8 in die Endlage zur Aufnahme der letzten Schachtellage ausgefahren, so betätigt sie den Endschalter b21. Da die vor. letzte Schachtellage die Lichtschranke 38 abdunkelt, schliesst sich der Kontakt des Verstärkens u1 und führt die Spannung über den Schliesser d4 bis zum Schliesser d8.
Erst wenn die letzte Schachtellage den Anschlag 20 erreicht und dien Endschalter b9 betätigt hat, schliesst sich der Kontakt d8. Über den geschlossenen Kontakt d8 liegt jetzt die Schützspule d7 und damit das Magnetventil S 13.2 an Spannung. Letzteres beaufschlage den Druckzylinder 8, der daraufhin die Kolbenstange 9 einzieht. In dieser Bewegungsphase der Verpackungsvorrichtung wird d'as Stromstoss-Relais d3 durch den Schliesser d7 und den Öffner d6 erregt und das Umschaltschütz d4 umgeschaltet.
Die eingefahrene Kolbenstange 9 des Druckzylinders, die den Endschalter b22 angefahren hat, erregt über die Öffner d4 und d7 das das Magnetventil S 14.1 betätigende Schütz d6. Der daraufhin beaufschlagte Druckzylinder 14 fährt die Kolbenstange 13 aus und bewegt die Schichterplatte abwärts, bis der End schalter b24 gedrückt wird. Über den Endschalter b24 und den Schliesser d4, die das Magnetventii S 13.1 betätigen, wird der Druckazylinder 8 bezufschlagt und die Kolbenstange 9 ausgefahren.
Anschliessend beaufschlagt das Magnetventii S 14.2, das durch den von der Kolben- stange 9 betätigten Endschalter b21 über den Öffner d4 und Schützkontakt d5 an Spannung gelegt wird, den Druckzylinder 14 und fährt die Kolbenistainge 13 ein. wobei die Schichterplatte 1 den Schachtelstapel bis in Höhe der Gleitbahn 2 anhebt.
Nach dem Einschieben des Schachtelstapels in die Sammelpackung erfolgt die Schichtung der über die Gleitbalhn 2 zulaufenden Schachtellagen wieder in der vorbeschriebenen Form, da der Taster b9 über den Öffner d4 das stromstoss-Relais d3 an Spannung legt und das Umschaltschütz d4 umschaltet.