Verfahren zum Verändern der Lage eines Gegenstandes in bezug auf einen diesen transportierenden Mitnehmer
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verändern der Lage eines Gegenstands in bezug auf einen diesen transportierenden Mitnehmer. Unter dem Begriff Gegenstand > > soll hierbei insbesondere ein flacher Gegenstand, etwa ein tafelförmiges Produkt, ein Kartonabschnitt, ein Papierblatt, wie ein Umhüllungszuschnitt und dgl., verstanden werden.
Das Problem, einen in einer vorbestimmten Lage durch einen Mitnehmer herangeführten Gegenstand in einer relativ zum Mitnehmer anderen Stellung weiter zu transportieren, stellt sich in Verbindung mit Druckmaschinen, Verpackungsmaschinen und anderen Bearbeitungsanlagen. Solange es sich hierbei um robuste und unempfindliche Gegenstände handelt, lassen sich für den angegebenen Zweck verhältnismässig einfache Vorrichtungen verwenden, wie etwa mit Mitnehmern ausgestattete, sich in einem rechten Winkel kreuzende Förderketten.
Dagegen bereitet das Verfahren dann Schwierigkeiten, wenn die in einer bestimmten Lage herangeführten und in einer anderen Lage wegzuführenden Gegenstände zerbrechlich sind oder keine grosse Reissfestigkeit aufweisen. Papierblätter sind in dieser Beziehung besonders delikat. Es hat sich gezeigt, dass Papierblätter entweder zerknittern oder gar reissen, wenn beispielsweise zwischen einem das Blatt herantransportierenden Greifer und einem das Blatt in einer anderen Lage übernehmenden Greifer während der Übertragungsphase eine, wenn auch sehr geringe, Relativbewegung vorhanden ist.
Die Grundforderung ist somit im stossfreien Abgeben bzw. Übernehmen der Gegenstände zu erblicken. Vor allem handelt es sich darum, einen blattförmigen Gegenstand, der nicht im eigentlichen Sinne eine Biegefestigkeit aufweist, z.B. mit Hilfe einer Greiferzange zu transportieren und im Verlaufe der Transportbewegung ohne die Gefahr einer Beschädigung derart an eine andere Greiferzange zu übertragen, dass er in einer z.B. um 900 verdrehten Lage weiterbefördert wird.
Gemäss der Erfindung lässt sich die skizzierte Aufgabe dadurch lösen, dass der Gegenstand mit Hilfe eines Teil eines ersten Förderers bildenden Mitnehmers längs einer konkaven Kreisbahn geführt wird, und dass im Verlaufe dieser Bewegungsphase der Gegenstand von einem zu einem zweiten Förderer gehörenden Mitnehmer übernommen wird, welcher während der Übernahme des Gegenstands einen zur genannten Kreisbahn konzentrischen Kreisbogen mit gleicher Winkelgeschwindigkeit durchläuft und relativ zum Gegenstand eine andere Richtung einnimmt.
Mit Vorteil wird das Verfahren in einer solchen Weise durchgeführt, dass ein als Zange ausgebildeter Mitnehmer des ersten Förderers sich erst nach dem Erfassen des Gegenstands durch eine Mitnehmerzange des zweiten Förderers öffnet.
Dank der Tatsache, dass die beiden jeweils zusammenwirkenden Mitnehmer mit gleicher Winkelgeschwindigkeit längs konkaver Kreisbogenbahnen bewegt werden und die Übergabe des Gegenstands während dieser Bewegungsphase erfolgt, ergibt sich ein völlig stossfreies Abgeben von einem Mitnehmer des ersten Förderers an einen Mitnehmer des zweiten Förderers. Weil sich das Übertragen der Gegenstände von einem auf einen anderen Mitnehmer beschleunigungslos vollzieht, lassen sich trotz schonender Behandlung des Materials entsprechend hohe Arbeitskadenzen erzielen. Dieser Umstand ist bedeutungsvoll, wenn die Aufgabe vorliegt, schnellaufenden Bearbeitungsmaschinen Gegenstände in einer vorbestimmten Lage zuzuführen.
Man hat es beispielsweise in der Hand, von einer breiten Rolle abgetrennte, verhältnismässig schmale Papierblätter mittels einer Mitnehmerzange, deren Längsrichtung parallel ist zur Längsausdehnung der Blätter, zu erfassen und hernach die in dieser Lage transportierten Blätter jeweils mit hoher Geschwindigkeit derart auf Mitnehmerzangen zu übertragen, dass die Längsrichtung der Zangen im rechten Winkel steht zur Längsausdehnung der Blätter. Der Weitertransport der Blätter, die zum Beispiel dazu bestimmt sind, einer Verpackungsmaschine zugeführt zu werden, erfolgt dann so, dass Längsrichtung der Blätter und Bewegungsrich- tung zusammenfallen.
Selbstverständlich muss die Änderung der Lage des Gegenstands gegenüber dem ihn transportierenden Mitnehmer nicht unbedingt 900 betragen. In gewissen Fällen kann man dafür sorgen, dass der Winkel zwischen dem zuführenden und dem wegführenden Mitnehmer im Moment der Übergabe des Gegenstands grösser oder kleiner als 900 ist. Dieser Winkel lässt sich, wie sich weiter unten ergibt, bei geeigneter Durchführung des Verfahrens und Ausbildung der Mittel leicht voreinstellen und den jeweiligen Umständen anpassen.
Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand. Diese Vorrichtung weist erfindungsgemäss einen ersten und einen zweiten Förderer auf, von denen jeder mit mindestens einem Mitnehmer bestückt ist, deren Bewegungsbahnen über einen Teil ihrer Förderstrecken kreisbogenförmig und zueinander konzentrisch verlaufen.
Zweckmässigerweise erfolgt der Transport der Gegenstände mit Hilfe von zwei synchron angetriebenen, endlosen, kraftschlüssigen und biegsamen Förderorganen, von denen in regelmässigen Abständen Mitnehmerzangen abstehen, welche ihrerseits im Bereiche der kreisbogenförmig ausgebildeten Förderstrecken mit ortsfesten Steuerorganen in Eingriff gelangen. Als biegsame Förderorgane lassen sich etwa Zahnriemen, Ketten, Metallbänder oder dgl. benützen, also biegsame Zugmittel, die in einem solchen Sinne kraftschlüssig sind dass sie sich zwar biegen, jedoch nicht strecken lassen.
Nachfolgend sind anhand der Zeichnung das Verfahren und zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäss der Erfindung beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematisch gehaltene Aufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels.
Im Falle der Vorrichtung nach Fig. 1 wird das Problem gelöst, von einer Rolle 1 abgezogen und mittels einer automatisch betätigten Trennschere 2 abgeschnittene, rechteckige Umhüllungszuschnitte 3, deren Ausdehnung in einer Richtung bedeutend grösser ist als in der anderen Richtung, von der Trennschere weiterzubefördern und hernach in einer derartigen Lage einer Verpakkungsmaschine zuzuführen, dass die grössere Ausdehnung der Zuschnitte mit der Transportrichtung derselben zusammenfällt. Zu diesem Zwecke ist ein erster und ein zweiter Förderer vorgesehen. Der erste Förderer besteht aus einem endlosen Zahnriemen 4, welcher auf der gezahnten Seite in regelmässigen Abständen mit schematisch angedeuteten Mitnehmerzangen 5 besetzt ist.
Der zweite Förderer ist analog ausgebildet und besteht aus einem endlosen Zahnriemen 6, dessen gezahnte Seite in unter sich gleichen Abständen mit Mitnehmerzangen 7 bestückt ist. Im Bereiche von zwei übereinander angeordneten, auf der gleichen Achse 12 sitzenden und mit dieser fest verbundenen scheibenförmigen Antriebs- und Führungsrädern 10 und 11, sind Umlenkrollen 8 und 9 frei drehbar an entsprechenden, senkrecht stehenden Achsen angeordnet. Weitere Umlenkrollen sind mit 13, 14 und 15 bezeichnet.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass zunächst von jeder Mitnehmerzange 5 auf der Ausgangsseite der Trennschere 2 ein Umhüllungszuschnitt 3 ergriffen wird.
Für das öffnen und Schliessen der Zangen 5 und 7 sind mit Vorteil ortsfeste Steuermittel, wie beispielsweise Steuerschienen, Steuernocken oder dgl. jeweils dort angebracht, wo die Zangen zu betätigen sind.
Das in Fig. 1 erkennbare Übernehmen der Zuschnitte, die z.B. aus länglichen Papierblättern für das Einhüllen von Schokoladetafeln bestehen können, ist zwar für die Vorratshaltung des folienartigen Materials günstiger, weil man mit Vorratsrollen geringeren Durchmessers auskommen kann. Dagegen wird es oft als nachteilig empfunden, dass die Zuschnitte quer zu ihrer grösseren Ausdehnung verschoben werden. Aus diesem Grunde legt sich der Zahnriemen 4 auf die mit die Zähne des Riemens aufnehmenden Kerben ausgestattete Umfangsfläche des Antriebs- und Führungsrades 10, so dass jede der senkrecht vom Zahnriemen 4 abstehenden Mitnehmerzangen 5 während jedem Umlauf über einen Teil ihres Weges längs einer konkaven Kreisbogenbahn geführt wird. Dies gilt im Prinzip auch für die am Zahnriemen 6 befestigten Mitnehmerzangen 7.
Die Zähne des Riemens 6 greifen in Kerben des Antriebsrades 11 ein. Die Zangen 7 sind etwas länger als die Zangen 5. Obschon die Zahnriemen 4 und 6 infolge der Übereinanderordnung der Räder bzw. Scheiben 10 und 11 naturgemäss nicht auf dem gleichen Höhennivean liegen können, müssen die Zangen 5 und 7 sich in der gleichen Ebene bewegen, damit die Zuschnitte 3 ohne Verknittern von einem auf den anderen Förderer übertragen werden. Diese Forderung lässt sich mit entsprechenden Haltern, an welchen die Zangen 5 sitzen, leicht erfüllen. Bei geeigneter Voreinstellung der gegenseitigen Phasenbeziehung zwischen den Zangen 5 und 7, und unter der Voraussetzung einer richtigen Wahl der Abstände von Zange zu Zange lässt es sich erreichen, dass jeweils einer Zange 5, solange sich diese auf der konkaven Kreisbogenbahn befindet, eine Zange 7 zugeordnet ist.
Die Längsmittelachsen der beiden simultan auf konzentrischen, konkaven Kreisbahnen bewegten Zangen stehen im dargestellten Beispiel senkrecht aufeinander.
Durch einen Antrieb der Achse 12 lässt sich in einfacher Weise ein synchrones Umlaufen der beiden Zahnriemen 4 und 6 sowie der von diesen gehaltenen Mitnehmerzangen 5 und 7 erreichen. Wenn man dafür sorgt. dass während der Kreisbogenbewegung die den Zuschnitt 3 haltende Zange 5 nicht öffnet, bevor die diesen Zuschnitt ergreifende Zange 7 geschlossen ist, kann man ein völlig stossfreies Abgeben der Zuschnitte erreichen. Die zum Betätigen der Mitnehmerzangen 5 und 7 benötigen Steuerorgane sind in Fig. 1 nicht veranschaulicht.
Man erkennt aus der Zeichnung, dass der Zahnriemen 6 die übernommenen Zuschnitte für eine weitere Verwendung in einer um 900 verdrehten Lage in Pfeilrichtung längs einer Geraden weiterbefördert.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 ist ein einziges Führungs- und Antriebsrad 101 mit auf seiner Umfangsfläche gleichmässig verteilten, zur Achse 120 des Rades parallelen Zahnkerben 102 vorgesehen. Ferner weist das Rad 101 längs seiner Peripherie in gleichmässigen Abständen Ausnehmungen 103 auf, welche dazu bestimmt sind, die an den als endlose Zahnriemen 40 und 60 ausgebildeten Förderorganen befestigten Halteteile 51 und 71 der Mitnehmerzangen 50 und 70 aufzunehmen.
Der als erstes Förderorgan dienende Zahnriemen 40 besitzt in regelmässigen Abständen querlaufende Zähne 41. Diese legen sich in die genannten Kerben 102 des scheibenförmigen Führungs- und Antriebsrades 101, welches durch die Achse 120 in Drehung versetzt wird.
Dieser Antrieb bewirkt nicht nur ein Umlaufen des Riemens 40 über eine Umlenkrolle 80 und andere zeichnerisch nicht dargestellte Mittel. sondern hat gleichzeitig ein synchrones Antreiben des Riemens 60 in Pfeilrichtung zur Folge. Eine Umlenkrolle 90 ändert die Richtung des Riemens 60.
Man erkennt aus der Zeichnung, dass jeder der beiden Zahnriemen 40 und 60 sich über einen Teil der Peripherie des Rades 101 legt. Jede Mitnehmerzange wird demnach über ein kleines Stück ihres Weges längs einer konkaven Kreisbahn geführt. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, dass immer gleichzeitig eine Zange 50 und eine Zange 70 eine Kreisbogenbewegung ausführen und dass während dieser Bewegung die beiden mit dem Rad 101 umlaufenden Zangen miteinander einen rechten Winkel einschliessen.
Jede Mitnehmerzange 50 bzw. 70 ist mit Hilfe eines Halteteils 51 bzw. 71 am Zahnriemen 40 bzw. 60 befestigt. Mit diesem Halteteil 51 bzw. 71 ist eine unbewegliche Klemmbacke 52 bzw. 72 einstückig verbunden. Des weiteren ist an diesem Teil 51 bzw. 71 eine bewegliche obere Klemmbacke 53 bzw. 73 angelenkt, welche abgewinkelt ist und in eine nach oben ragende Zunge 54 bzw. 74 ausmündet. Am Ende dieser Zunge sitzt eine Rolle 56 bzw. 76. Diese legt sich in einem vorbestimmten Moment gegen eine ortsfeste Steuerschiene 57 bzw. 77, wodurch die Klemmbacke 53 bzw. 73 entgegen der Wirkung einer flachen Feder 55 bzw. 75 angehoben wird. Mit anderen Worten: die Zangen 50 öffnen sich unter Wirkung der Steuerschiene 57, während das öffnen der Zangen 70 durch die Steuerschiene 77 bewerkstelligt wird.
Selbstverständlich sind noch weitere Steuerorgane für das öffnen der Mitnehmerzangen 50 beim Aufnehmen der Zuschnitte 30 und das Öffnen der Zangen 70 beim Abgeben der Zuschnitte vorhanden.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1. Jede der Zangen 50 des ersten Zahnriemens 40 führt einen Zuschnitt 30 in < < Querrichtung > > zur Übergabestelle, wo sich jeweils der Zuschnitt in die geöffneten Backen einer Zange 70 schiebt. Im Verlaufe der Kreisbogenbewegung schliesst sich zunächst die entsprechende Zange 70, worauf die Zange 50 ihre Backen 52 und 53 öffnet. Diese Übergabe vollzieht sich ohne jede mechanische Beanspruchung des Zuschnitts 30, so dass die Gefahr einer Beschädigung desselben ausgeschlossen ist. Die derart übernommenen Zuschnitte wandern hierauf zur weiteren Verwendung in Längsrichtung weiter, also in einer anderen Lage gegenüber der Mitnehmerzange als vor der Übergabe.
In gewissen Fällen kann man auch zwei mit gleicher Winkelgeschwindigkeit synchron angetriebene Führungsund Antriebsräder vorsehen, zwischen welchen ein freier Raum ohne durchgehende Achsen oder Wellen liegt. Das eine Rad dient dann für die Führung und den Antrieb des primären Förderorgans, während das andere Rad das sekundäre Förderorgan führt und antreibt. Damit die Übertragung der Gegenstände von den zuführenden Zangen auf die wegführenden Zangen störungsfrei vor sich gehen kann, ist es notwendig, dass die am höher liegenden Förderorgan befestigten Zangen < < hängend > > an diesem angeordnet sind, wogegen die am teifer liegenden Förderorgan befestigten Zangen von unten her in den freien Raum hineinragen.
Schliesslich sei noch auf die Möglichkeit hingewiesen, anstelle von Antriebs- und Förderrädern bzw. -scheiben andere kreisbogenförmig gestaltete Führungsbahnen zu verwenden. Der Antrieb der umlaufenden, endlosen und mit Mitnehmern bestückten Förderorgane hat dann beispielsweise mit speziellen Zackenrädern oder dgl. zu erfolgen, die auf der Innenseite der von den Förderorganen umschriebenen Fläche angeordnet sein können.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zum Verändern der Lage eines Gegen stands in bezug auf einen diesen transportierenden Mitnehmer, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (3; 30) mit Hilfe eines Teil eines ersten Förderers (4; 40) bildenden Mitnehmers (5; 50) längs einer konkaven
Kreisbahn geführt wird, und dass im Verlaufe dieser
Bewegungsphase der Gegenstand (3; 30) von einem zu einem zweiten Förderer (6; 60) gehörenden Mitnehmer (7; 70) übernommen wird, welcher während der Übernah me des Gegenstands einen zur genannten Kreisbahn konzentrischen Kreisbogen mit gleicher Winkelgeschwindigkeit durchläuft und relativ zum Gegenstand eine andere Richtung einnimmt.