DE102010051169A1

DE102010051169A1 - Vorrichtung für das Bilden von Stapeln

Info

Publication number: DE102010051169A1
Application number: DE102010051169A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Jörn Begemann
Current assignee: B & B - MAF GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-05-16

Abstract

Bei einer Vorrichtung für das Bilden von Stapeln, bei der über den Umfang eines Rades (6, 7) eine Vielzahl von Aufnahmen (3) für ein Aufnehmen jeweils einzeln zugeführter Gegenstände ausgebildet ist, wird eine Aufnahme (3) von einem Abschnitt der Umfangsfläche (12, 13) des um eine Achse (8) drehenden Rades (6, 7) und einem durch die Kraft einer Feder (15, 16) in die Richtung der Umfangsfläche (12, 13) gehaltenen, gegen die Kraft der Feder (15, 16) verschwenkbaren Bügel (10, 11) ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Bilden von Stapeln, bei der über den Umfang eines Rades eine Vielzahl von Aufnahmen für ein Aufnehmen jeweils einzeln zugeführter Gegenstände ausgebildet ist.
Vorrichtungen für das Bilden von Stapeln, die linear von einer Zuführvorrichtung zugeführte, einzelne Gegenstände in umlaufenden Aufnahmen aufnehmen, sammeln und als Stapel ablegen, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und bewährt.
Hierbei haben sich insbesondere zwei Varianten im Markt etabliert. So ist es beispielsweise aus der DE 10 2004 015 763 A1 bekannt, Aufnahmen an einer umlaufenden Kette, einem Band oder dergleichen für die Aufnahme einzeln zugeführter Gegenstande auszubilden.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung erläutert die deutsche Offenlegungsschrift P 2315176.0 . Dort ist ein Rad mit schlitzartigen, sich nahezu tangential erstreckenden Aufnahmen beschrieben, in die einzeln zugeführte Gegenstände wie insbesondere Windeln oder vergleichbare Hygieneartikel nacheinander gleichsam eingeschossen werden. Diese einzelnen Gegenstände werden dann in einem Magazin gesammelt und abgelegt.
Diese bekannten Vorrichtungen für das Bilden von Stapeln, manchmal auch Stacker oder Stapeleinheit genannt, sind jedoch an unterschiedliche Abmessungen abzupackender Gegenstände kaum anpassbar. So finden beispielsweise dünne Babywindeln in den Aufnahmen keinen Halt, während vergleichsweise große Inkontinenzprodukte für Erwachsene für derartige Aufnahme einfach zu dick sind.
Darüber hinaus legen die bekannten Vorrichtungen für das Bilden von Stapeln etwa 800 einzeln zugeführte Gegenstände pro Minute ab, womit die Grenze der physikalische Belastbarkeit dieser Bauformen erreicht ist, jedoch die technisch maximal mögliche Zuführgeschwindigkeit moderner Zuführvorrichtungen nicht ausgeschöpft wird.
Vor diesem technischen Hintergrund macht die Erfindung es sich zur Aufgabe, eine Vorrichtung für das Bilden von Stapeln der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die äußerst flexibel an unterschiedlichste Größen einzeln zugeführter Gegenstände anpassbar ist und die darüber hinaus eine deutlich höhere Absetzgeschwindigkeit für Stapel der Gegenstände zulässt.
Gelöst wird diese technische Problematik bei einer Vorrichtung für das Bilden von Stapeln, bei der über den Umfang eines Rades eine Vielzahl von Aufnahmen für ein Aufnehmen jeweils einzeln zugeführter Gegenstände ausgebildet ist, gemäß des Anspruchs 1 durch die Maßnahmen, dass eine Aufnahme von einem Abschnitt der Umfangsfläche des um eine Achse drehenden Rades und einem durch die Kraft einer Feder in die Richtung der Umfangsfläche gehaltenen, gegen die Kraft der Feder verschwenkbaren Bügel ausgebildet wird.
Damit wird der einzeln der Vorrichtung nach der Erfindung zugeführte Gegenstand von dem federbelasteten Bügel gegen die Umfangsfläche gehalten. Aufgrund dieser Maßnahme stellt sich die Aufnahme auf unterschiedlichst dicke Gegenstände automatisch ein. Auch unterschiedliche Längenabmessungen sind unproblematisch, wenn ein gewisser Überstand über die Aufnahme hinaus in Kauf genommen werden kann.
Solche Längenabmessungen spielen insbesondere dann kaum eine Rolle, wenn vorgesehen ist, dass zwei mit Bügeln versehene Räder auf einer gemeinsamen Drehachse angeordnet sind, wobei in axialer Richtung die Bügel übereinander angeordnet sind, womit ein Gegenstand von zwei Bügeln gegen jeweils einen Abschnitt der Umfangsfläche des entsprechenden Rades gehalten wird und in konstruktiver Weiterbildung ferner vorgesehen ist, dass der axiale Abstand der Räder einstellbar ist, bspw. stufenlos oder durch Zwischenringe oder dergleichen anderweitig vorgebbar. So können die Abmessungen einer Aufnahme optimal auf unterschiedlichste Abmessung von Gegenständen abgestimmt werden und ist damit die Vorrichtung nach der Erfindung für eine Vielzahl von unterschiedlichsten Produkten geeignet.
Die räumliche Orientierung der Drehachse kann dabei frei gewählt werden, wobei jedoch eine vertikale oder eine horizontale Ausrichtung der Achse bevorzugt wird.
In konstruktiver Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwenkachsen der Bügel auf einem Kreis koaxial zu der Achse auf einer Flachseite des Rades angeordnet sind. Sofern zwei Räder vorgesehen sind, werden die Schwenkachsen sich in entgegengesetzte Richtungen axial erstrecken, so dass der Zwischenraum zwischen den beiden Rädern frei von technischen Einbauten aller Art verbleiben kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Bügel als Doppelhebel ausgebildet ist, dass an einem ersten Hebelarm die Feder angreift und dass ein zweiter Hebelarm abgekröpft in Richtung der Umfangsfläche weist, sich gleichsam an die Umfangsfläche anschmiegen kann. Damit ist ein sehr sicherer Halt des Gegenstandes auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Rades gegeben.
Eine solche Geometrie erlaubt es ferner, dass sich über den Umfang eines Rades zweite Hebelarme überlappen. Diese konstruktive Maßnahme erlaubt es, eine sehr große Anzahl von Aufnahmen über den Umfang zu verteilen bzw. über den Umfang Aufnahmen eng zu beabstanden, so dass eine schnelle Aufnahme von einzeln zugeführten Gegenständen ermöglicht ist.
Für eine solche Aufnahme und auch für eine Abgabe eines von einer Aufnahme gehaltenen Gegenstandes ist die Aufnahme gegen die Kraft der Feder zu öffnen. Hierzu ist vorgesehen, dass der erste Hebelarm mit einem zu der Schwenkachse parallelen Stift versehen ist, der auf eine vorrichtungsfeste Kulissenbahn auflaufend die Aufnahme durch ein Verschwenken des Bügels gegen die Kraft der Feder öffnet. In konstruktiver Weiterbildung wird ein solcher Stift zumeist mit einer Rolle versehen sein, um Auflaufgeräusche und Abnutzung zu minimieren.
Eine solche Kulissenbahn hat ferner den Vorteil, dass die Aufnahmen sehr exakt geöffnet und auch wieder geschlossen werden können.
Da dieses Öffnen und Schließen sehr rasch vonstatten gehen muss, kann ferner vorgesehen sein, dass ein Anschlag den Weg des zweiten Hebelarms in Richtung der Umfangsfläche beschränkt und dass an dem Anschlag die Feder des in Drehrichtung nacheilenden Bügels festgelegt ist. Diese Maßnahme kann zum einen die auf einen Gegenstand einwirkende Haltekraft minimieren, wenn der verbleibende Abstand zwischen der Umfangsfläche und dem Bügel der Stärke des Gegenstandes entsprechend angepasst ist, wobei naturgemäß darauf zu achten ist, dass die auf den Gegenstand aufgebrachte Kraft ausreichend bemessen sein muss, den auftretenden Fliegkräften zu widerstehen und damit den Gegenstand sicher gegen die Umfangsfläche zu halten.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass bei zwei axial beabstandeten Rädern jeweils eine Kulissenbahn für ein Öffnen der Aufnahme vorgesehen ist, dass eine Entnahme- und Stapelvorrichtung mit wenigstens einem Finger zwischen die Räder greift und die Gegenstände abgezählt als Stapel entnimmt. Dies ist konstruktiv einfach, da der Raum zwischen den Rädern frei von konstruktiven Maßnahmen gehalten werden kann.
Dabei hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, wenn Finger umlaufend in Eingriff gebracht werden, so dass kontinuierlich Stapel der Vorrichtung nach der Erfindung entnommen werden können.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für das Bilden von Stapeln wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
1: eine isometrische Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung mit einer Zuführvorrichtung,
2: eine isometrische Darstellung der Vorrichtung in einer Alleinstellung,
3: eine erste Seitenansicht,
4: eine Draufsicht,
5: einen Schnitt gemäß der Linie V, V in 3,
6: eine vergrößerte Darstellung des linken Randes der Räder in 5 und wird anhand der
7–10: das Ein- und Ausbringen von Gegenständen in einer Draufsicht weiter erläutert.
1 zeigt eine Vorrichtung 1 für das Bilden von Stapeln aus einzeln von einer Zuführvorrichtung 2 mit hoher Geschwindigkeit zugeführten Gegenständen, insbesondere vergleichsweise weichen Hygieneprodukten, beispielsweise Windeln, Inkontinenzunterlagen oder dergleichen. Diese Zuführung erfolgt zwischen zwei umlaufenden Bändern, die in 1 nicht dargestellt sind.
Hin zu der Vorrichtung 1 nach der Erfindung werden diese Gegenstände noch vertikal ausgerichtet und in Aufnahmen 3 gleichsam eingeschossen, vergleiche hierzu insbesondere 7 bis 10, oder gegebenenfalls, beispielsweise nach einer detektierten Beschädigung, über eine Weiche 4 aus dem Produktionsablauf ausgeschleust.
Die Vorrichtung 1 weist einen stabil ausgeführten Maschinentisch 5 auf, in dem zwei Räder 6, 7 axial beabstandet um eine gemeinsame Achse 8 von einem Elektromotor 9 angetrieben rotieren. Durch eine Verstellung des axialen Abstandes der beiden Räder 6, 7 kann die Vorrichtung 1 auf unterschiedliche Abmessungen von Verpackung einer Vielzahl von Produkten eingerichtet werden.
Das Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft eine vertikale Orientierung der Achse 8. Andere Orientierungen sind, bei entsprechend ausgebildeten Lagern, ebenso möglich.
Jedes der Räder 6, 7 trägt außenrandseitig eine Vielzahl von Bügeln 10, 11, axial übereinanderliegend angeordnet. Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung 1 nach der Erfindung bilden zwei übereinanderliegende Bügel 10, 11 mit jeweils einem Abschnitt der Umfangsfläche 12, 13 der Räder 6, 7 eine Aufnahme 3 für einen Gegenstand 14 aus, vergleiche auch 7 bis 10. Deshalb ist zweckmäßigerweise der Abstand der Räder 6, 7 auf die Höhe eines zugeführten Gegenstandes 14 einstellbar.
Der Gegenstand 14 wird gegen die Abschnitte der Umfangsflächen 12, 13 durch die Kraft von Federn 15, 16 gehalten. Die Federn 15, 16 greifen jeweils an einem ersten Hebelarm 17, 18 der als Doppelhebel ausgebildeten Bügel 10, 11 an, die um axial sich erstreckende und übereinanderliegende Schwenkachsen 19, 20 verschwenkbar sind, so dass Gegenstände 14 jeweils durch einen zweiten Hebelarm 21, 22 der Bügel 10, 11 gegen die entsprechenden Abschnitte der Umfangsflächen 12, 13 federbelastet gehalten sind.
Die Schwenkachsen 19, 20 sind auf einer Kreisbahn liegend auf den voneinander abgewandten Flachseiten 23, 24 der Räder 6, 7 koaxial zu der Achse 8 angeordnet, so dass der außenrandseitige Zwischenraum zwischen den beiden Rädern 6, 7 frei von Einbauten verbleibt.
Die zweiten Hebelarme 21, 22 sind in Richtung der Umfangsflächen 12, 13 abgekröpft, nehmen deren Form gleichsam auf. Dabei können über den Umfang die zweiten Hebelarme 21, 22 überlappen, wodurch über den Umfang eine große Anzahl an Aufnahmen 3 ermöglicht ist.
Um für ein Einbringen von Gegenständen 14 bzw. für eine Entnahme von Stapeln von Gegenständen 14 eine Aufnahme 3 zu öffnen, tragen die ersten Hebelarme 17, 18 einen mit einer Rolle 25, 26 versehenen Stift 27, 28, axial gegenläufig sich erstreckend. Für ein Öffnen der Aufnahmen 3 laufen die Rollen 25, 26 auf Kulissenbahnen 29, 30 auf, hier in einer Draufsicht im wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet, so dass die Rollen 25, 26 radial einwärts der Räder 6, 7 gezwungen werden und damit, aufgrund der Ausbildung der Bügel 10, 11 als Doppelhebel, die zweiten Hebelarme 21, 22 radial nach außen. Damit ist ein Öffnen und Schließen der Aufnahmen 3 für ein Einbringen bzw. Entnehmen von Gegenständen 14 durch synchrone Bewegungsabläufe der Bügel 10, 11 ermöglicht, vgl. 7–10.
Die einerends an den ersten Hebelarmen 17, 18 festgelegten Federn 15, 16 sind andernends radfest festzulegen, hier an Anschlägen 31, 32, die den Weg der zweiten Hebelarme 21, 22 in Richtung der Umfangsflächen 12, 13 begrenzen und ein Aufeinanderschlagen der sich überlappenden zweiten Hebelarme 21, 22 verhindern.
Für die Entnahme von Gegenständen 14 ist eine Entnahme- und Stapelvorrichtung 33 vorgesehen, die in einer Draufsicht ebenfalls über eine dreieckförmige Kulissenbahn 34, 35 für ein Öffnen der Aufnahmen 3 verfügt. Bei den hier übereinanderliegenden zwei Rädern 6, 7 mit frei verbleibendem Zwischenraum können Finger der Entnahmevorrichtung 33 in diesen Zwischenraum eingreifen und Gegenstände 14 entnehmen und abgezählt abstapeln. Solche Finger werden zweckmäßigerweise umlaufend in Eingriff gebracht, so dass eine kontinuierliche Entnahme ermöglicht ist.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Zuführvorrichtung
3: Aufnahme
4: Weiche
5: Maschinentisch
6: Rad
7: Rad
8: Achse
9: Elektromotor
10: Bügel
11: Bügel
12: Umfangsfläche
13: Umfangsfläche
14: Gegenstand
15: Feder
16: Feder
17: erster Hebelarm
18: erster Hebelarm
19: Schwenkachse
20: Schwenkachse
21: zweiter Hebelarm
22: zweiter Hebelarm
23: Flachseite
24: Flachseite
25: Rolle
26: Rolle
27: Stift
28: Stift
29: Kulissenbahn
30: Kulissenbahn
31: Anschlag
32: Anschlag
33: Entnahme- und Stapelvorrichtung
34: Kulissenbahn
35: Kulissenbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004015763 A1 [0003]
DE 23151760 [0004]

Claims

Vorrichtung für das Bilden von Stapeln, bei der über den Umfang eines Rades eine Vielzahl von Aufnahmen für ein Aufnehmen jeweils einzeln zugeführter Gegenstände ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahme (3) von einem Abschnitt der Umfangsfläche (12, 13) des um eine Achse (8) drehenden Rades (6, 7) und einem durch die Kraft einer Feder (15, 16) in die Richtung der Umfangsfläche (12, 13) gehaltenen, gegen die Kraft der Feder (15, 16) verschwenkbaren Bügel (10, 11) ausgebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit Bügeln (10, 11) versehene Räder (6, 7) auf einer gemeinsamen Achse (8) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand der Räder (6, 7) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (19, 20) der Bügel (10, 11) auf einem Kreis koaxial zu der Achse (8) auf einer Flachseite (23, 24) des Rades (6, 7) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Bügel (10, 11) als Doppelhebel ausgebildet ist, dass an einem ersten Hebelarm (17, 18) die Feder (15, 16) angreift und dass ein zweiter Hebelarm (21, 22) abgekröpft in Richtung der Umfangsfläche (12, 13) weist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich über den Umfang eines Rades (6, 7) zweite Hebelarme (21, 22) überlappen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebelarm (17, 18) mit einem zu der Schwenkachse (19, 20) parallelen Stift (27, 28) versehen ist, der auf eine vorrichtungsfeste Kulissenbahn (29, 30) auflaufend die Aufnahme (3) durch ein Verschwenken des Bügels (10, 11) gegen die Kraft der Feder (15, 16) öffnet.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (31, 32) den Weg des zweiten Hebelarms (21, 22) in Richtung der Umfangsfläche (12, 13) beschränkt und dass an dem Anschlag (31, 32) die Feder (15, 16) des in Drehrichtung nacheilenden Bügels festgelegt ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei axial beabstandeten Rädern (6, 7) jeweils eine Kulissenbahn (34, 35) für ein Öffnen der Aufnahme (3) vorgesehen ist, dass eine Entnahme- und Stapelvorrichtung (33) mit wenigstens einem Finger zwischen die Räder (6, 7) greift und die Gegenstände abgezählt als Stapel entnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Finger umlaufend in Eingriff gebracht werden.