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Vorrichtung zum Entnehmen der jeweils vordersten Schale eines in einem
Magazin mit zur tTertikalen geneigten Achse ruhenden Schalenstapels Gegenstand der
Erfindung ist eine Vorrichtung zum Entnehmen der jeweils vordersten Schale eines
in einem Magazin mit zur Vertikalen geneigten Achse ruhenden Schalenstapels, in
dem die Schalen auf deren Kanten ruhend und mit der Hohlseite nach vorn gerichtet,
mit Reibung zwischen den Schalenwänden ineinandersitzen und durch die Kanten der
ersten Schale erfassende Haltenasen gegen Heraus; fallen gesichert sind.
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In der Verpackungsindustrie ist es möglich, Schachteln oder Schalen
aus faltbarer Pappe durch automatische Aufrichternaschinen für einen unmittelbaren
Verbrauch aus flachen ZUschnitten herzu stellen. Die auf diese Weise hergestellten
Behälter können dann an den Ecken verklebt oder ohne Verwendung von Klebemittel
verriegelt sein.
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Die Leistung derartiger Maschinen ist beträchtlich und übersteigt
in vielen Fällen die Anforderungen kleiner Verbraucher, beispielsweise einer Bäckerei.
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Ein verhältnismäßig geringer Bedarf an Schachteln oder Schalen wird
in einer witschaftlicheren Weise dadurch erfüllt, daß die Behälter in einer Faltschachtelfabrik
hergestellt und dann in aufeinander-und ineinandergesetzten Form zugeliefert werden,
wobei die Behälter in dieser Form einen verhältnismäßig geringen Lager- und Transportraum
erfordern.
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Beim Verbraucher ist es dann lediglich erforderlich, den Behälterstapel
auseinanderzunchmen und die Behälter einzeln zu einer Zulieferungsstation zu bringen,
an welcher die Behälter gefüllt werden Auf dem Gebiet der Zuschnittfördervorrichtungen
von Faitschachteirnaschinen ist es bekannt5 einen Stapel aus flachen Zuschnitten,
die in einem Magazin auf einer Kante ruhen, durch Haltenasen gegen Herausfallen
zu sichern, und den jeweils vordersten Zuschnitt mittels eines Saugnapfes aus dem
Griff der ortsfesten Haltenasen abzuziehen, wobei sich dann der vorderste Zuschnitt
biegt und sich der Abstand gegenüberliegender Zuschnittskanten vermindert Pyramidenfortnige
Behälter, wie beispielSweise ineinandersitzende Schalen, eignen sich nicht für eine
deren artige Behandlung, da sich beim Abzug in der Richtung der Hohlseite der Abstand
gegenüberliegender Schalenkanten nicht vermindert, sondern vergrößert.
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Weiterhin führt der Reibungseingriff der ineinander sitzenden Schalen
und die beim schnellen Abzug der vordersten auf die nächste Schale ausgeübte Saugwirkung
zu Schwierigkeiten. Es ist bekamt, die unterste Schale eines vertikalen Stapels,
in dem die Schalen mit der Hohlseite nach aben angeordnet sind, durch eine Fingervorrichtung
abzutrennen, in der erst ein Finger den Rand der zweiten Schale
unterstützt, worauf
dann die Unterstützung - des Bodens der ersten Schale entzogen wird, und schließlich
ein zweiter Finger die uhterste Schale durch Angriff am Schalenrand von der zweiten
Schale trennt.
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.Die bekannte Vorrichtung ist kompliziert und ihre Wirkungsweise
ist dadurch beeinträchtigt, daß der Abstand der Schalenkanten nicht immer der gleiche
ist, da in einem hohen Stapel die Schalen enger zusanunengepreßt werden als in einem
niedrigen Stapel. Es ist aus diesem Grunde ratsam, eine vertikale Stapelanordnung
zu vermeiden.
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Es ist ferner bekannt, gerillte Schalen aus einem ungleichschenkligen
U-Stapel mit der Hohlseite nach oben an Haltenasen vorbei durch einen Dorn zu entnehmen,
gegen den die Schalenwand gesaugt wird.
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Die angesaugte Schale schrumpft zu einem kleineren Randdurchmesser
und kann dann an den Haltenasen vorbei entnommen werden. Diese Förderart setzt eine
gerillte Schalenkonstruktion voraus.
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Es ist ferner bekannt, den untersten flachen Bogen oder Zuschnitt
eines vertikalen Stapels durch messerartige, in die Seiten des Stapels eingeführte
Organe zu trennen. Da dies infolge der geringen Bogen- oder
Zuschnittsdicke
schwierig zu bewerkstelligen ist, ist es bekannt, erst Kantenteile des untersten
Bogens oder Zuschnittes nach unten, beispielsweise durch Saugnäpfe, abzubiegen,
worauf dann das Trennmesser in den so geschaffenen Spalt eingeführt wird.
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Dieser Trennvorgang ist nicht auf Schalen anwendbar, da sich Schalen
nicht in entsprechender Weise abbiegen lassen, Die vorliegende Erfindung vermeidet
eine vertikale Stapelanordnung und benutzt die für flache Faltschachtelzuschnitte
bekannte Magazinanordnung, in der die Zuschnitte bzw. Schalen im Magazin mit zur
Vertikalen geneigten Achse in aufrechter Stellung auf den Unterkanten ruhen.
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Eine Vorrichtung zum Entnehmen der jeweils vordersten Schale eines
in einem Magazin mit zur Vertikalen geneigten Achse ruhenden Schalenstapels, in
dem die Schalen auf deren Kanten ruhend und mit der Hohlseite nach vorn gerichtet,
mit Reibung zwischen den Schalenwänden ineinandersitzen und durch die Kanten der
ersten Schale erfassende Haltenasen gegen Herausfallen gesichert sind, wird gemäß
der Erfindung dadurch verbessert, daß die ortsfesten Nasen seitlich angeordnet sind,
so daß sie auf die beiden aufrechten Seitenkanten der Schale wirken, daß hinter
den Nasen die seitlichen Schalenwände der jeweils ersten Schale vor der Kante der
zweiten Schale beaufschlagende und zwecks Lösung aus dem Griff der Nasen einbuchtende
bewegliche Finger angeordnet sind, das weiterhin eine Förderer mit Saugnapf vorgesehen
ist, der mit den Fingern derart zusammenwirkt, daß während der Einbuchtung und Lösung
der seitlichen Wände der Saugnapf den Schalenboden unterstützt und daß während des
dann folgenden Austragshubes, bei dem der Saugnapf den Boden der ersten Schale hält,
die Finger die Schalenwände freigeben.
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Die erfindungsgemäße verbesserte Vorrichtung weist mehrere Vorzüge
auf: Die Dichte des Schalenstapels ist nicht von der Stapellänge abhängig. Die Schalen
brauchen keinen flachen Rand zu besitzen.
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Die Schalenkante kann sogar gewellt sein. Das Schalengewicht spielt
beim Trennen und Fördern keine Rolle, da sich die zu trennende bzw. getrennte Schale
nicht unter Einwirkung der Schwerkraft bewegt, sondern vom Saugnapf erst unterstützt
und dann zwangsmäßig bewegt wird.
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Es ist zweckmäßig, die Haltenasen und die Lösungsfinger mehrzinkig
auszubilden.
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Es ist weiterhin zweckmäßig, im Wege der Schalen vor den Haltenasen
eine die Schalenbreite vermindernde trichterartige Führung anzuordnen. Eine solche
Führung leitet die Schalenkanten genau auf die Haltenasen und macht die Schalenbreite
toleranzfrei.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung
dargestellt. Es zeigen Fig. 1 bis 7 perspektivische Ansichten des vorderen Endes
einer Vorrichtung, welche die mechanischen Merkmale der Erfindung aufweist, wobei
die einzelnen Figuren aufeinanderfolgende Betriebsschritte darstellen, F i g. 8
eine perspektivische Rückansicht des vorderen Endes der Vorrichtung, welche den
Betätigungsmechanismus zeigt, F i g. 9 eine Rückansicht der Vorrichtung, Fig.10
eine perspektivische Ansicht einer abgeänderten Ausführungsforrn des Löseorgans,
welches
in einer Vorrichtung der in den Fig.1 bis 9 ge zeigten Art verwendet werden
kann, und Fig. 11 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt welche das Löseorgan und
einen Teil des vorderer Endes des Magazinrahmens zeigt, welcher die Halte nasen
aufweist, die die dargestellten Schalen halten Das in Fig.1 gezeigte Magazin weist
ein Paai Tragstangen 11 und 12 auf, deren Enden in eine Vorderplatte 13 und in einer
Hinterplatte 14 de Maschinenrahmens 15 ruhen.
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Ein Stapel 16 von ineinandersitzenden Schalen 1, aus Pappe oder aus
einer Kunststoffolie liegt mi einer Kante auf den Tragstangen 11, 12. Jede Schale
weist einen Schalenboden 18 auf, von dem aus sicl geneigt Vorder- und Hinterwandungenl9
und 2( und Endwandungen 21, 22 erstrecken. Die Vorder und Hinterwandungen 19 und
20 haben bei der dar gestellten Ausführungsform der Schale eine gewellte Kante23,
wohingegen die Kanten 24 der Einwan dungen 21 und 22 geradlinig sind. Die gewellte
Aus bildung ist der freien Wahl überlassen und ha keinen Einfluß auf die Durchführung
der Erfindung Das Magazin weist ferner einen MagazinrahmeI 25 auf, von dem aus sich
seitlich in Flucht liegend Stangen 26 und 27 nach hinten erstrecken. Di Stange 26
ist am besten in Fig. 8 zu sehen, welch auch die Einstellbarkeit der Stange 26 mittels
eine Halterung 28 und Schraubenbolzen 29 zeigt, un Schalen 17 unterschiedlicher
Länge aufnehmen z können.
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Es sei wieder auf F i g. 1 Bezug genommen. Es is zu erkennen, daß
die Schalen 17 an einem Heraus fallen aus dem Rahmen zum Betrachter hin durcl Zapfen
oder Lippen 30 am Rahmen 25 gehinder werden.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist einl Gesamtzahl von sechs
Halterungsstreifen in zwe Dreiergruppen angeordnet. Die Gruppen sind seit wärts
angeordnet und haben einen etwas geringere Abstand als die Länge der Schalen voneinander.
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Die Anzahl der Streifen oder Lippen ist der freie Wahl überlassen.
Zwei Streifen sind im allgemeinei ausreichend, und zwar einer auf einer Seite des
Rah mens 25 und der zweite auf der anderen Seite de Rahmens.
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Wie F i g. 8 zeigt, sind beim dargestellten Ausfüh rungsbeispiel
die Streifen als Einheiten hergestell und sind derart ausgebildet, daß diese an
der Rück seite des Rahmens angeschraubt werden können.
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Jede Gruppe kann eine Montageplatte 31 auf weisen, von der aus sich
drei Zinken unter eine Neigung bei 32 nach hinten erstrecken, so daß di hinteren
Teile 32 der Zinken gegenüberliegende Einheiten einen Trichter bilden, in den hinein
sicl das vordere Ende des Schalenstapels erstreckt.
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Die vorderen Teile 33 der Zinken bilden Nasen die den Rand der vordersten
Schale übergreifen unc diese Schale, wie in Fig.1 gezeigt, in ihrer Lag halten.
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Ein Löseorgan ist einem jeden der Streifen- ode Naseneinheiten zugeordnet,
um den vordersten Be hälter, die vorderste Schale oder einen vorderste anderen Gegenstand
des Stapels, aus dem Griff de Halterungselemente herauszuheben.
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Bei der in den F i g. 1 bis 9 dargestellten Ausfüh rungsform hat
das Löse element die Form einer mi Zinken versehenen Platte 34, die bei 35 am Rahmen
schwenkbar gelagert ist. Die Zinken 36 der Platte 3
erstrecken sich
zwischen die Nasen 33 der Halterungen und haben gegenüber den Halterungsnasen nach
hinten einen Abstand, der kleiner ist als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Schalen im Stapel. Wenn die Zinken des Löseelementes gegen die Schale geschwungen
werden, berühren diese dadurch die äußere Oberfläche der Endwandungen 21, 22 der
vordersten Schale und biegen den Rand oder die Kante der Schale nach innen, und
zwar mit dem Ergebnis, daß die Schale aus dem Griff der Haltenasen herausgelöst
wird. Diese Wirkungsweise ist in den F i g. 2 bis 4 gezeigt.
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Der Mechanismus zur Betätigung der Löseelemente 34 ist am besten
in F i g. 8 zu erkennen, und dieser Mechanismus ist für jedes der beiden Löseelemente
gleich.
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Ein Hebel 37 ist am Ende der Schwenkwelle 35 festgespannt, und eine
Verbindungsstange 38 erstreckt sich zwischen dem Hebel 37 und einem einstellbaren
Arm 39 einer Schwenkwelle 40), deren Ende in einer festen Halterung 41 des Magazins
bei 42 montiert ist.
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Ein weiterer Hebel 43 ist an der Schwenkwelle Wû in der Nähe von
deren Ende festgeklemmt und weist eine Verlängerung 44 auf, die in eine Rolle 45
ausläuft. Gegen die Rolle 45 liegt ein Schwingarm 46 eines Vakuumfördermechanismus
an, der sonst den üblichen Aufbau aufweist.
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Ein VakuumiTördermechanismus der allgemeinen Art, der beim dargestellten
Mechanismus verwendet wird, ist in der USA.-Patentschrift 2624249 beschrieben. Die
Elemente, die zum Verständnis der Erfindung wesentlich sind, sind zwei Schwingaime
46, die an einer Schwingwelle 47 angeordnet sind, wobei sich zwischen den Armen
46 eine Vierkantstange 48 erstreckt. Die Stange 48 ist zwischen den Armen 46 schwenkbar
gehalten, damit die Saugnapfeinrichtungen 49, die an Armen 50 montiert sind und
die bei 51 an der Stange 48 festgeklemmt sind, in die Aufnahmestellung gebracht
werden können, in welcher sich die Öffnungen der Saugnäpfe im wesentlichen senkrecht
befinden, und in eine Abgabestellung, in der die Öffnungen im wesentlichen horizontal
verlaufen.
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Die Vakuumnäpfe 49 weisen eine balgenartige Kammer oder ein balgartiges
Gehäuse52 auf, wobei ein Zusammenklappen der balgartigen Kammer 52 die Mündungsöffnung
des Saugnapfes zurückzieht, wie es noch beschrieben werden soll.
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Eine Vakuumleitung 53 aus einem flexiblen Rohr erstreckt sich von
den Saugnäpfen zu einem geeigneten Steuerschieber und dann zu einer Vakuumquelle,
wie beispielsweise zu einer Pumpe. Die Funktion des Steuerschiebers ist, in vorbestimmten
Zeitintervallen den Saugnäpfen einen Unterdruck zuzuführen und diesen Unterdruck
abzuschalten, wie es bei Vakuumförderern dieser Art üblich ist und wie es in der
USA.-Patentschrift 2624249 beschrieben ist.
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Unter Berücksichtigung der im vorstehenden dargelegten Einzelheiten
der Konstruktion ist es leicht, die Betriebsweise der Vorrichtung zu verfolgen,
wie sie in einer Folge in den Fig. 1 bis 7 dargestellt ist.
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Bei der in Fig.1 dargestellten Betriebslage wird die vorderste Schale
fest innerhalb des Rahmens durch die Haltenasen 33 der Halterungsstreifen 30 gehalten.
Die Saugnäpfe 49 nähern sich der vor-
dersten Schale, und die Löseelemente 34 befinden
sich in einer äußeren Stellung, in welcher diese von den Schalen 17 gelöst sind.
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Bei der Darstellung in F i g. 2 sind die Saugnäpfe 49 dichter bei
der vordersten Schale 17 angeordnet, und der Schwingarm 46 steht mit der Rolle 45
an der Verlängerung 44 im Eingriff, und die Schwenkwelle 40 (Fig.8) wird gekippt,
und die Zinken 36 der Löseelemente 34 befinden sich dicht bei den Endwandungen21,
22 der Schale, haben jedoch diese Endwandungen noch nicht berührt.
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In der in F i g. 3 dargestellten Betriebslage haben sich die Löseelemente
34 nach innen bewegt, und die Zinken 36 haben die Rückseite der Endwandungen 21,
22 der vorderen Schale kurz vor der Vorderseite der zweiten Schale im Stapel erfaßt.
Der Rand oder die Kante der vordersten Schale wird verbogen, und zu dem in Fig.
3 dargestellten Zeitpunkt wurde der Rand aus dem Griff des mittleren Halterungsstreifens
30 herausgelöst, während die beiden äußeren Streifen auf jeder Seite noch die vorderste
Schale fassen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Mündung oder Öffnung der Saugnäpfe
49 lediglich in einem sehr geringen Abstand vom Schalenboden 18 der vordersten Schale.
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In der in F i g.4 gezeigten Betriebsstellung sind die Endkanten der
vordersten Schale vollständig aus dem Griff der Haltestreifen 34) durch die Zinken
36 des Löseelementes herausgelöst. Zu diesem Zeitpunkt gelangen die Öffnungen der
Saugnäpfe 49 in Berührung mit der Bodenwandung der vordersten Schale und verhindern,
daß diese herabfällt.
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Es ist zu erkennen, daß die Wirkung der Zinken 36 in bezug auf die
Stellung der Öffnungen der Saugnäpfe ein bestimmtes Maß an einer Verbiegung oder
Verwerfung der vordersten Schale bewirkt. Dadurch kann Luft zwischen die erste und
die zweite Schale im Vorgriff auf die unmittelbar folgende Betriebsphase eintreten,
in der die erste Schale aus der zweiten herausgezogen wird. Da die Ränder der Schalen
sehr oft die Neigung haben, wie eine Dichtung zu wirken, welche ein wirksames Einströmen
der Luft zwischen zwei Schalen, die voneinander gelöst werden sollen, verhindert,
ist das Verbiegen oder Verwerfen der vordersten Schale durch die Wirkung der Löseelemente
34, welche den Rand oder die Kante der Schale gegen die Wirkung der Öffnungen der
Saugnäpfe, die den Schalenboden 18 halten, anheben, von großer Bedeutung. Die Löseelemente
34, 36 haben in Verbindung mit den Saugnäpfen eine doppelte Funktion: Sie lösen
nicht nur die erste Schale von den Halterungsstreifen, sondern verhindern auch in
wirksamer Weise die Ausbildung eines Unterdruckes oder Vakuums hinter der ersten
Schale.
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Den Saugnäpfen 49 wird dann Unterdruck zugeleitet. Das zusammenklappbare
Gehäuse 52 eines jeden Saugnapfes klappt dann zusammen, und die Öffnungen der Saugnäpfe,
die sich nunmehr am Schalenboden 18 festgesogen haben, ziehen die erste Schale vom
Stapel ab. Dies ist in F i g. 5 dargestellt, aus der weiterhin zu erkennen ist,
daß sowohl die Zinken 36 des Löseorgans als auch die Halterungsstreifen30 nunmehr
die zweite Schale des Stapels halten, deren Rand deutlich bei 54 sichtbar ist. Dadurch
wird verhindert, daß die zweite Schale zusammen mit der ersten Schale durch den
Reibungseingriff zwischen den beiden Schalen oder durch
eine Saugwirkung
oder aus einem anderen Grund herausgezogen wird.
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F i g. 6 zeigt die Anfangsphase des Druckhubes der Schwenkarme 46,
durch welchen- die erste Schale vollståndig vom Stapel abgezogen wird. Die Bewegung
ist zu diesem Zeitpunkt noch zu gering, um eine beträchtliche Zuruckziehung der
Loseeiemente 34 zu bewirken, und der Rand 54 der zweiten Schale wird noch sowohl
durch die Halterungsstreifen 30 als auch durch die Zinken 36 erfaßt.
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In der in F i g. 7 dargestellten Betriebsstellung sind die Schwingarme
46 weit genug zum Betrachter hin verschwenkt, um es dem Hebel 43 zu erlauben, in
seine vorderste Stellung zurückzukehren, in welcher als eine Folge die Löseelemente
34 vollständig zurückgezogen sind. In dieser Betriebsphase hat der Bewegungssteuermechanismus
der Saugnapfanordnung die Vierkantstange 48 in eine Stellung bewegt, weit genug
vom Magazinrahmen entfernt ist, um ein anschließendes Verschwenken der von den Saugnapfen
gehaltenen Schale in eine im wesentlichen horizontale Stellung zu ermöglichen, um
beispielsweise die Schale auf einem Tisch, auf einem Förderband oder auf einer anderen
Oberfläche abzustellen.
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Fig.9 zeigt die Saugnäpfe in einer teilweise verschwenkten Stellung.
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Die in F i g. 9 dargestellte Betriebsstellung ist insbesondere die
Rückhubphase der Saugnäpfe zum Magazin. Atmosphärendruck wurde an den Saugnäpfen
wiederhergestellt, wenn sich diese Saugnäpfe in einer im wesentlichen horizontalen
Stellung befinden, wodurch die Schale freigegeben wird. Die Rückhubbewegung der
Schwingarme 46 erfolgt dann in einer Richtung vom Betrachter fort3 und dadurch werden
die Öffnungen der Saugnäpfe in die in F i g. 1 dargestellte Betriebslage zurückgeführt.
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Die töseelemente 34 schwingen durch die schwenkbare Montage der Platten
34 bei 35 längs eines Bogens. Die Löseelemente können selbstverständlich auch derart
ausgebildet sein, daß diese sich in einer geradlinigen Bewegung hin- und herbewegen,
und zwar in der Art einer Falle eines Schlosses. Flug. 10 zeigt ein Löseelement
134, welches insbesondere für eine geradlinige Hin- und Herbewegung ausgebildet
ist. Dieses Element weist eine Kante 136 auf, mit der das Element die Rückseite
eines Gegenstandes erfaßt, um den Gegenstand aus dem Halterungsgriff der Halterungsstreifen
33 heràuszulösen. Über der Kante 136 weist das töseelement eine Endfläche 1SS auf,
die bezüglich der Endfläche 136 um einen Aussparungswinkel a geneigt ist. Ein bevorzugter
Bereich für diesen Winkel liegt zwischen 10 und 20o. Das Löseelement 134 weist ferner
ein Langloch 156 auf, in den ein Zapfen eines Schwingarmes eingreift, um das Element
134 nach vorn und zurückzubewegen.
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F i g. 11 zeigt die Anordnung. Der Magazinrahmen 125 weist eine bearbeitete
Führung 1S1 auf, in der das Element 134 vorwärts und rückwärts gleitbar ist Ein
Zapfen 158 eines Schwingarmes 159 greift in das LanglochlS6 ein. Die Schalen 17
sind mit einem
etwas vergrößerten Abstand zum Zweck der Darstellung gezeigt und werden
seitwärts von einer Stange 127 geführt. Der hintere Teil 132> bei welchem der
Schalenstapel eintritt, verläuft konisch oder trichterförmig, um die Ränder der
Schalen zu verbiegen, wenn sich diese zum vorderen Teil 133 der Halterurigsstreifen
hin bewegen. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Schalenhalterungskante 136 sich
in einem Abstand von der Halterungsoberfläche des Halterungsstreifens 133 befindet,
der kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Schalen im Stapel, um den Rand 54
der zweiten Schale freizugeben.