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Füllvorrichtung für Kartons zur Aufnahme von Lochkartenstapeln Zur
Steuerung von Tabelliermaschinen und dergleichen Maschinen werden große Mengen von
Aufzeichnungsträgern, insbesondere Lochkarten benötigt.
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Zur Herstellung dieser Lochkarten werden mit hoher Betriebsgeschwindigkeit
arbeitende Druckmaschinen benutzt, von welchen die fertigbedruckten Karten einer
Stapel- und Beschickungseinrichtung zugeführt werden. Zum Versand werden die Lochkarten
üblicherweise in einen Karton mit einem Fassungsvermögen von etwa 2000 Stück verpackt.
Da die manuelle Behandlung eines Kartenstapels mit 2000 Karten unmöglich ist, mußten
bisher mehrere kleinere Stapel von Karten aus der Stapelvorrichtung der Maschine
entnommen und in den bereitgestellten Karton eingelegt werden. Eine derartige Arbeitsweise
ist jedoch unwirtschaftlich, besonders dadurch, daß die durch die schnell arbeitende
Druckmaschine gewonnene Zeit wieder durch die manuelle Arbeit verlorengeht.
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Diesen Nachteil beseitigt der Gegenstand der Erfindung, welcher eine
Füllvorrichtung für Kartons zur Aufnahme von Lochkartenstapeln betrifft, bei welcher
die einzelnen Kartons durch einen Rundtisch zur Füllung dargeboten werden.
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Es sind Verpackungs- und Füllvorrichtungen bekannt, die entweder
mit einem Rundtisch oder Transportbändern arbeiten und bei welchen das zu verpackende
Gut in den Verpackungsbehälter eingeführt oder eingeschoben wird. Diese bekannten
Vorrichtungen setzen jedoch zur Verpackung feste und auch miteinander verbundene
Körper voraus, außerdem werden bei diesen Füllvorrichtungen für den Verpackungsvorgang
mehrere Arbeitsgänge benötigt.
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Bei dem der Erfindung zugrunde liegenden Problem war die Aufgabe
zu lösen, die in einer Stapeleinrichtung gebildeten und verhältnismäßig rasch anfallenden
Stapel von lose aufeinanderliegenden Lochkarten in einem Arbeitsgang in einen durch
einen Rundtisch bereit gestellten Karton einzufüllen.
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Mit dem Gegenstand der Erfindung wird dies in vorteilhafter Weise
dadurch erreicht, daß zwischen Rundtisch und Stapeleinrichtung eine hin- und herschwenkbare
Abstützeinheit angeordnet ist, die den von der Stapeleinrichtung übernommenen aufrecht
stehenden Lochkartenstapel bei ihrer Schwenkbewegung von der Empfangs stelle in
die Füllstellung in den auf den Rundtisch hochkant gestellten und auf dem Rundtisch
in der Längsachse nach hinten geneigt gehaltenen, nach vorn offenen Karton parallel
zur Einfüllöffnung lotrecht einführt. Gemäß der Erfindung ist ferner an der Füllstelle
eine von der Abstützeinheit betätigbare Haltevorrichtung derart angeordnet, daß
bei der rückläufigen Schwenkbewegung der Abstützeinheit der Kartenstapel nach Lösen
von der Abstützeinheit und Sicherung durch die an der Rückseite des Stapels wirksame
Haltevorrichtung in den geneigten Karton abkippt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Gegenstandes der
Erfindung wird die von Kipphebeln und einer Querschiene gebildete Haltevorrichtung
für den Kartenstapel von einem Nocken der Abstützeinheit am Ende der Einfüllschwenkbewegung
der Abstützeinheit betätigt, wobei die bei der Rückbewegung den Kartenstapel zunächst
haltenden Ansätze der Abstützeinheit unter der Querschiene der Haltevorrichtung
vorbeigleiten.
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Zur Steuerung des Arbeitstaktes von Rundtisch und Abstützeinheit
dienen dem Rundtisch und der Abstützeinheit zugeordnete Antriebskupplungen, die
den gemeinsamen Antrieb der Arbeitsorgane in der Weise überwachen, daß die Kupplung
der Abstützeinheit die Anschaltung der Kupplung für den Rundtisch zeitgerecht auslöst.
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Weitere Merkmale des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich noch
aus den Ansprüchen. Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird
in Verbindung mit Lochkarten üblicher Größe erläutert, das jedoch nicht die Verwendung
von Lochkarten bzw. Aufzeichnungsträgern anderer Größe und Stärke ausschließt. In
den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf die Füllvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig.
2 einen senkrechten Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische
Darstellung der Haltevorrichtung, in auseinandergezogener Stellung der Teile, Fig.
4 die Schwenkeinrichtung für die Abstützeinheit und deren Bewegungsweg, Fig. 5 eine
Darstellung des Füllvorganges und des in den Karton kippenden Kartenstapels.
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Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Vorrichtung dient zur Füllung
eines Kartons mit Lochkarten, die lose gestapelt von einer Stapel- bzw. Beschickungseinrichtung
entnommen werden. Die Kartons zur Aufnahme der Kartenstapel befinden sich auf einem
Rundtisch, von welchem dieselben leer in die Beladungsstellung gebracht und gefüllt
wieder weggenommen werden. Eine schwenkbare Abstützeinheit befördert den vertikalen
Stapel van Karten derart, daß die untere Karte des Stapels zum Grunde des offenen
Kartons geführt wird, gleichzeitig hält eine Stapel-Halteeinrichtung den Stapel
im offenen Karton, während die Stapelabstützung zurückgezogen wird.
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Die Kartons sind leicht geneigt, so daß bei Freigabe des Kartenstapels
durch die Abstützeinheit derselbe in den Karton abkippt. Das Arbeiten der Abstützeinheit
der Stapelhalteeinrichtung erfolgt synchron zueinander und in Obereinstimmung mit
der Bewegung des Rundtisches mit den Kartons. Der bogenförmige Weg der Abstützeinheit
ist so gestaltet, daß keine Störung zwischen dem transportierten Stapel und den
Wänden des Kartons eintritt.
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Der Rundtisch 10 (Fig. 1, 2) besitzt mehrere geneigte Träger 12 zur
Aufnahme der Kartons. Jeder dieser Träger ist mit Ansätzen 14 zur Auflage der Stirnwand
des offenen Kartons C und mit zwei geneigten Abstützungen 16 zur Auflage des Kartonbodens
versehen. Jeder dieser Kartonträger hat außerdem zwei rückwärtige Stützen 18 mit
Flanschen 20 zur Befestigung auf der Rundscheibe 10.
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Die Rundscheibe 10 wird schrittweise angetrieben, um die Kartons
C nacheinander zur Füllstellung L (Fig. 1) zu bringen. Die Einrichtung für diese
schrittweise Bewegung besteht aus einer Klinke 22, die mittels eines Stiftes 24
drehbar auf einer hin- und herschwenkbaren Platte 26 gelagert ist. Die Schwenkbewegung
der Platte 26 um ihre Achse 34 erfolgt durch einen Lenker 28, der durch einen Stift
30 mit der Platte verbunden ist. Der Antrieb für den Lenker 28 wird später noch
beschrieben. Ein an der Rundscheibe 10 befestigtes Schaltrad 32 hat in tSbereinstimmung
mit der Anzahl der von der Scheibe 10 getragenen Kartonträger 12 eine Anzahl von
Zähnen 33. Die Scheibe 10 ist auf der stationären Achse 34 drehbar und wird in der
jeweils erreichten Stellung durch eine Sperrklinke 35 gesichert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß eine nicht gezeigte
Kartendruckmaschine eine Stapeleinrichtung 37 (Fig. 1) fortlaufend mit fertig bedruckten
Karten beschickt. Die Stapel- und Beschickungseinrichtung 37 besitzt eine vertikal
bewegbare Stapelplatte 38, die von Stangen 40 und 42 vertikal geführt und abgestützt
wird. Die Stapelplatte, welche zum Empfang und zur Abstützung eines ganzen Kartenstapels
geeignet ist, nimmt die einzelnen, von oben her ankommenden Karten auf und senkt
sich beim Anwachsen des Kartenstapels. In der Endstellung der Stapelplatte befindet
sich die oberste Karte eines auf diese Weise gebildeten Stapels S
(Fig. 2) im wesentlichen
immer in der gleichen Höhe.
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Die vertikale Bewegung der Stapelplatte 38 erfolgt in gebräuchlicher
Art und ist daher nicht dargestellt.
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Der Stapel- und Beschickungseinrichtung 37, 38 ist eine in horizontaler
Ebene hin- und herschwenkbare Karten-Abstützeinheit 44 (Fig. 1,2) zugeordnet. Diese
Abstützeinheit hat zwei senkrechte L-förmige Kartenführungen 46 und 48, die zur
Führung der Eckenkanten der Karten während der Abwärtsbewegung der Stapelplatte
38 dienen. Mit diesen Führungen 46, 48 sind für die Karten Abstützansätze 50 und
52 fest verbunden, die den Kartenstapel S tragen und übernehmen, sobald die Stapelplatte
38 unter die Ebene der Abstützansätze 50 und 52 absinkt. Die Kartenführungen 46
und 48 sind an einer Grundplatte 54 befestigt, die mittels ihres Zapfens 56 drehbar
auf einem Schwenkarm 58 sitzt. Der Schwenkarm 58 bewegt sich um einen festen Zapfen
60 der Grundplatte 62 (Fig. 2). Ein an der vorderen Kante der Grundplatte 54 befestigter
Zapfen 66 nimmt den Antriebsarm 64 drehbar auf, der mit seinem anderen Ende auf
einem an einer Grundplatte 62 befestigten Zapfen 68 drehbar gelagert ist. An diesen
Antriebsarm greift über eine Stiftverbindung 72 eine Verbindungsstange 70 an, die
für die Hin- und Herbewegung der Karten-Abstützeinheit 44 zwischen Karten-Emp fangs-
und Karten-Füllstellung die Verbindung mit dem noch zu erläuternden Antrieb herstellt.
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Die Karten-Abstützeinheit 44 bewegt sich aus ihrer in der Fig. 1
durch volle Linien dargestellten Karten-Empfangsstellung, in der sie mit der Stapelvorrichtung38
zusammenarbeitet, zur Karten-Füllstellung, die in Fig. 1 durch strichpunktierte
Linien dargestellt ist, und geht anschließend wieder zurück zur Karten-Empfangsstellung.
Diese Bewegung wird durch eine Antriebseinrichtung veranlaßt, deren Motor 74 über
einen Riemen 76 die treibenden Elemente der Kupplungen 78 und 80 für die Abstützeinheit
und den Rundtisch antreibt. Mit der Kupplungsklinke84 ist der unter Federspannung
stehende Kern 83 eines Solenoides 82 beweglich verbunden, die in Zusammenwirkung
mit einem Kupplungsstift 86 das anzutreibende Element der Kupplung 78 für die Abstützeinheit
blockiert. Auf der Kupplungswelle 90 sitzt ein Arm 88, mit welchem die Verbindungsstange
70 durch einen Stift 92 drehbar verbunden ist. Bei Erregung des Solenoides 82 wird
dessen Kern 83 gegen die Wirkung einer zugeordneten Feder angezogen, so daß die
Klinke 84 den Kupplungsstift 86 freigibt und die Kupplung 78 eine Drehbewegung ausführt.
Der Kupplungsarm 88 bewirkt bei dieser Drehung der Kupplung eine Hin- und Herbewegung
der Verbindungsstange 70, die den Antriebsarm 64 mitnimmt, um die Karten-Abstützeinheit
44 aus der Karten-Empfangs- in die Karton-Füllstellung und zurück zu bewegen. Sobald
der Antriebsarm64 bei seiner Bewegung die Vorderkante der Grundplatte 54 zu ziehen
beginnt, führt der mit der Abstützeinheit verbundene Schwenkarm 58 die hintere Kante
der Grundplatte 54 derart, daß die Abstützeinheit mit ihrer Grundplatte 54 sich
in der in den Fig. 1 und 4 strichpunktiert gezeichneten Bahn bewegt. Infolge der
verlagerten Anordnung der Drehpunkte für den Antriebsarm 64 und den Schwenkarm 58
wird die Abstützeinheit bei ihrer Bewegung aus der Karten-Empfangsstelle in die
Karten-Füllstellung zwangläufig derart bewegt, daß der von ihr getragene Kartenstapel
S parallel von vorn in den Karton C
ohne Berührung der Seitenwände
derselben eingeführt wird, wie dies aus der Fig. 4 ersichtlich ist.
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Sobald die Karten-Abstützeinheit 44 mit dem von ihr getragenen Kartenstapel
S die endgültige Karton-Füllstellung erreicht, befinden sich die Ansätze 50 und
52 der Abstützeinheit innerhalb des Kartons C unmittelbar über der untersten Endwand
des senkrecht gestellten Kartons, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist.
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Nachdem der Kartenstapel in dieser Lage ist, ist nur der untere Teil
des Kartenstapels S vollkommen innerhalb des Kartons C, während der obere Teil desselben
infolge der lotrechten Stellung des Stapels nur teilweise in den geneigten Karton
hineinragt.
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Um den Stapel endgültig in den Karton zu bringen, ist es erforderlich,
die Ansätze 50, 52 unter dem Stapel wegzuziehen und den Stapel durch eine Haltevorrichtung
zu sichern. Diese Haltevorrichtung 94 ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Die
beiden Seitenarme 96 dieser Vorrichtung sind durch eine Querschiene 98 und eine
Querstange 100 miteinander verbunden. Ein auf der Grundplatte 54 der Karten-Abstützeinheit
44 befestigter Nocken 102 (Fig. 3, 5) stößt beim Ankommen der Abstützeinheit 44
in der Karten-Füllstellung gegen die Verbindungsstange 100, so daß die Haltevorrichtung94
um die Achse 104 aufwärts schwingt und die Querschiene 98 sich gegen die Rückseite
des Kartenstapels an dessen unteren Ende legt (Fig. 5).
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Nachdem der Nocken 102 die Haltevorrichtung 94 aufwärts bewegt hat,
wird diese in der erreichten Stellung durch eine unter Federspannung stehende Riegelschiene
106 blockiert, welche mit Kerben 108 der Seitenarme 96 (Fig. 3) zusammenwirkt. Eine
Feder 110 neigt normalerweise dazu, die Riegelschiene 106 aufwärts zu spannen. Wenn
daher die Haltevorrichtung 94 durch den Nocken 102 aufwärts geschwenkt wird, rastet
die Sperrschiene 106 unter der Wirkung ihrer Feder 110 in die Kerben 108 ein, um
die Halteeinrichtung94 in der angehobenen, in Fig. 2 strichpunktiert gezeichneten
Stellung zu halten.
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Die angehobene Haltevorrichtung greift an der Rückseite des Stapels
S an und hält den lotrechten Kartenstapel S in der in Fig. 5 mit vollen Linien gezeichneten
Stellung, kurz bevor die Abstützeinheit 44 ihre Rückkehr in die Karten-Empfangsstellung
unter der Wirkung der Kupplung78 beginnt. Sobald die Abstützeinheit 44 mit der Rückkehrbewegung
beginnt, um sich in die in Fig. 5 strichpunktiert gezeichnete Stellung zu bewegen,
gleiten die Ansätze 50 und 52 allmählich von der untersten Karte des Stapels S ab,
so daß der Stapel, seiner Stütze entzogen, langsam in den offenen Karton C kippt
und sich aus der in Fig. 5 mit vollen Linien gezeichneten Stellung in die strichpunktiert
gezeichnete Lage bewegt.
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Die Haltevorrichtung 94 bleibt verriegelt, bis sie durch eine Entriegelungseinrichtung
freigegeben wird.
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Diese Entriegelungseinrichtung besitzt einen an dem einen Ende des
Kupplungsarmes 88 befestigten Stift 112 (Fig. 1), welcher im geeigneten Zeitpunkt
einen Nocken 114 im umgekehrten Uhrzeigersinn um seinen Drehzapfen 116 dreht. Diese
Bewegung des Nockens 114 bewirkt die Bewegung eines Riegelarmes 118 in der durch
den Pfeil in der Fig. 3 angegebenen Richtung, um den mit ihm verbundenen Winkelhebel
120 um dessen Zapfen 122 zu drehen. Bei dieser Drehung des Winkelhebels 120 bewirkt
dessen durch eine Öffnung 126 in der Lagerkonsole 127 und in eine Bohrung 128 der
Riegelschiene 106 ragender Finger
124 eine Abwärtsbewegung der Riegelschiene 106
entgegen der Wirkung der Feder 110. Dadurch kann die Haltevorrichtung 94 infolge
ihrer eigenen Schwerkraft in ihre Grundstellung zurückfallen. Der Nocken 114 kehrt
unter dem Einfluß einer Feder in seine Normalstellung (Fig. 1) zurück, nachdem ihn
der Stift 112 während der Drehung des Kupplungsarmes 88 freigegeben hat.
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Der Stift 112 am Kupplungsarm 88 der Kupplung für die Abstützeinheit
steuert bei seiner Drehung auch den Antrieb der Rundscheibe 10. In diesem Fall stößt
der Stift 112 gegen das Ende eines doppelarmigen Hebels 130 (Fig. 1) und dreht diesen
im Uhrzeigersinn um seine Achse 132. Bei dieser Drehung des Hebels 130 wird der
Kupplungsstift 134 der Kupplung 80 für den Rundtisch frei, so daß diese Kupplung
eine Umdrehung ausführt und der an der Kupplungswelle befestigte Antriebsarm 136
eine Hin-und Herbewegung des mit ihm beweglich verbundenen Lenkers 28 bewirkt. Der
Lenker 28 dreht die Scheibe 10 um das gewünschte Ausmaß, um den gefüllten Karton
aus der Füllstellung L (Fig. 1) wegzubewegen und einen leeren Karton in diese Stellung
zu bringen. Eine Feder bringt den Nocken 130 in seine Normalstellung zurück, nachdem
der Stift 112 an seiner Endkante vorübergegangen ist, so daß die Kupplung 80 nur
eine Umdrehung ausführen kann.
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Zusammenfassend erläutert, läuft der Arbeitsgang zum Füllen der einzelnen
Kartons mit Lochkartenstapel folgendermaßen ab. Die Lochkarten oder dergleichen
Aufzeichnungsträger werden einzeln in der Stapel- und Beschickungseinrichtung 38
abgelegt, wobei sich infolge der laufenden Zuführung von Karten die Stapelplatte
38 so lange senkt, bis der Kartenstapel auf den Abstützeinsätzen 50 und 52 der beweglichen
Karten-Abstützeinheit 44 ruht. Die Abwärtsbewegung der Stapelplatte 38 ist damit
beendigt, und durch an sich bekannte Maßnahmen (z. B.
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Kartenhebelkontakt) wird alsdann die Zuführung von Karten bis zum
nächsten Stapelvorgang unterbrochen.
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In demselben Zeitpunkt wird auch durch entsprechende Kontaktsteuerung
das Solenoid 82 erregt, um die Kupplungsklinke 84 auszurücken und die Kupplung 78
für die Abstützeinheit 44 für eine Drehung freizugeben. Bei dieser Drehung betätigt
die Verbindungsstange 70 den Antriebsarm 64 zunächst für die Hinbewegung der Karten-Abstützeinheit
44 mit dem von ihr getragenen Kartenstapel zur Einführung des Stapels in den auf
der Rundscheibe 10 in geneigter Lage abgestützten Karton (Fig. 5). Der Nocken 102
der Karten-Abstützeinheit 44 dreht dabei die Haltevorrichtung 94 aufwärts in die
Stellung zum Halten des Kartenstapels an dessen Rückseite. In dieser Stellung wird
die Haltevorrichtung verriegelt.
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Die weitere Drehung der Kupplung 78 leitet alsdann die Rückbewegung
der Abstützeinheit 44 in die Karten-Empfangsstellung ein. Bei dem dadurch erfolgenden
allmählichen Zurückgleiten der Ab stützansätze 50, 52 unter dem lotrecht gehaltenen
Kartenstapel neigt sich der Stapel S langsam in den geneigt gehaltenen Karton (Fig.
5). Darauf bewirkt der Stift 112 über dem Nocken 114 die Freigabe der Riegelschiene
106 mittels des Riegelarmes 118 und des Winkelhebels 120. Nach dieser Steuerung
betätigt der Kupplungsarm 88 (Fig. 1) mit seinem Stift 112 den Nocken 130, um die
Kupplung 80 für den Antrieb des Rundtisches anzuschalten, wodurch der Lenker 28
die Klinkenplatte 26 hin und her bewegt. Dadurch
erfaßt die Klinke
22 den nächsten Zahn 34 im Klinkenrad 32 und bewegt die Rundscheibe 10 um einen
Schritt weiter. Der gefüllte Karton wird daraufhin in eine Stellung bewegt, in welcher
er leicht von der Scheibe 10 abgenommen werden kann, während ein neuer leerer Karton
zur Füllung bereitgestellt wird. Während des Einfüllvorgangs eines Stapels von Karten
in einen Karton kann durch entsprechende Steuerung bereits mit der Zuführung von
Karten zur Bildung eines neuen Stapels in der Stapelvorrichtung 37 begonnen werden,
dabei kann der Stapel in einer nichtstörenden Stellung gehalten werden, bis die
Abstützeinheit 44 in ihre Empfangsstellung zurückgekehrt ist.