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Verpackungsvorrichtung für keilförmige Gegenstände Die Erfindung betrifft
eine Verpackungsvorrichtung für keilförmige Gegenstände, insbesondere Teebeutel,
mit einem schrittweise bewegbaren Drehkopf und abwechselnd fest und drehbar am Drehkopf
angeordneten Trägern für die zu verpackenden Gegenstände und mit konzentrisch an
den drehbaren Trägern angebrachten Zahnrädern, die beim Umlauf des Drehkopfes über
ein ortsfestes und konzentrisch zur Achse des Drehkopfes angeordnetes Zahnrad angetrieben
werden, so daß die Träger auf ihrem Weg von einer Beschickungs- zu einer Ausstoßstation
die aufgenommenen Gegenstände um 1800 verdrehen, während die fest angeordneten Träger
die Gegenstände ungewendet transportieren.
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Bei einer bekannten Verpackungsvorrichtung der vorgenannten Gattung
werden die zu verpackenden, keilförmigen Gegenstände jeweils abwechselnd um 1800
gedreht, so daß die gestapelten Gegenstände jeweils nach entgegengesetzten Richtungen
orientiert sind. Da das Drehen der einzelnen Gegenstände eine gewisse Zeit erfordert,
ist die Arbeitsgeschwindigkeit einer solchen Verpackungsmaschine relativ niedrig.
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Bei einer anderen bekannten Verpackungsvorrichtung können von einer
Wendevorrichtung nur einzelne keilförmige Gegenstände gefördert werden.
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Hierzu müssen die Gegenstände von besonderen Einrichtungen in Halter
eingesetzt und aus diesen wieder herausgenommen werden. Auch diese Vorrichtung arbeitet
verhältnismäßig langsam.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, den geschilderten Mängeln
abzuhelfen und eine Verpakkungsvorrichtung für keilförmige Gegenstände vorzuschlagen,
mit welcher eine höhere Verpackungsgeschwindigkeit als bisher erreichbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achsen der
Träger und des Drehkopfes etwa senkrecht angeordnet sind und die Träger als oben
offene, mit einem entfernbaren Boden versehene Behälter ausgebildet sind, daß an
der Beschickungsstation ein Schacht mit ebenfalls entfernbarem Boden vorgesehen
ist, wobei der Schacht und die Behälter der Form der Gegenstände angepaßt sind,
und daß zum Einbringen der Gegenstände in den Schacht ein Förderer vorgesehen ist.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich eine vorbestimmte
Anzahl keilförmiger Gegenstände im Schacht stapeln. während gleichzeitig die Träger
von der Beschickungs- zur Ausstoßstation bewegt werden, um die einem Träger enthaltenden
Stapel abzulegen und einen neuen Träger an die Beschickungsstation heranzuführen,
in welchen dann der nächste, im Schacht gebildete Stapel abgelegt
wird. Dabei werden
im Gegensatz zu bisher die keilförmigen Gegenstände nicht mehr einzeln gedreht,
sondern zu Stapeln gleichsinniger Orientierung vorgesammelt, die dann ihrerseits
als Ganzes abwechselnd um 1800 gedreht werden. Auf diese Weise läßt sich die Verpackungsgeschwindigkeit
gegenüber bekannten Vorrichtungen wesentlich vergrößern, ohne daß dabei der zutreffende,
maschinelle Aufwand nennenswert erhöht werden müßte. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
fallen ferner die Gegenstände von selbst unter dem Einfluß der Schwerkraft in die
Behälter und aus den Behältern wieder heraus, während bei bekannten Vorrichtungen
für das Einsetzen und Herausnehmen der Gegenstände besondere Einrichtungen oder
Manipulationen erforderlich sind, die sich ebenfalls auf die Arbeitsgeschwindigkeit
nachteilig auswirken.
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Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren
Erläuterung. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Transportvorrichtung,
F
i g. 2 eine geschnittene Ansicht, bei der der Schnitt längs der Linie 2-2 in F i
g. 1 verläuft, F i g. 3 eine Draufsicht.
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Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel sollen die flachen Gegenstände
in Pappschachteln stapelweise untergebracht werden. Im gezeichneten Beispiel bestehen
die Gegenstände aus Teebeuteln 1, welche der Vorrichtung durch ein stetig angetriebenes
Förderband 2 zugeführt werden. Die Beutel sind dabei in stets gleicher Richtung
auf dem Förderband ausgerichtet und kommen in Abständen an, die etwa der Länge eines
Beutels entsprechen.
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Von dem Förderband 2 werden die Beutel auf eine Schrägrutsche3 abgegeben,
auf der sie einer nach dem andern abwärts gleiten und in einen Schacht 4 gelangen,
dessen Boden aus zwei Schiebeplatten 5 und 6 besteht.
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Die Beutel werden durch eine neben der Rutsche angeordnete fotoelektrische
Zelle 7 gezählt, die einen Elektromagneten 8 betätigt, welcher seinerseits die Schiebeplatten
5, 6 in die Öffnungsstellung verbringt, nachdem eine vorbestimmte Zahl von Beuteln,
z. B. drei Beutel, in den Schacht 4 hineingeglitten ist.
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Durch das Öffnen der als Schachtboden dienenden Schiebeplatten fällt
der Stapel aus dem Schacht ab.
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Bevor der nächstfolgende Beutel in den Schacht fällt, sind die Schiebeplatten
5, 6 wieder in ihre Schließstellung verbracht, worauf sich der nächste Stapel im
Schacht zu bilden beginnt.
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Ein unterhalb des Schachtes 4 befindlicher Träger hat die Form eines
Behälters 9, der an seinem oberen Ende für die Aufnahme des vom Schacht 4 abfallenden
Stapels offen ist. Der in Fig. 2 unterhalb des Schachtes 4 gezeichnete Behälter
ist drehbar auf einer DrehscheibelO angeordnet, die ihrerseits an einer senkrechten
umlaufenden Achse 11 fest angebracht ist. Die Drehscheibe trägt auch noch einen
weiteren seinerseits drehbar gelagerten Behälter 12 und zwei fest auf ihr angebrachte
Behälter 13 und 14. Jeder zweite Behälter ist also drehbar auf der Scheibe 10 gelagert
und jeder andere Behälter fest auf dieser angebracht.
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Die Achse 11 der Drehscheibe 10 steht über eine Freilaufvorrichtung
15 und einen hin- und herschwenkbarem Arm 16 in Triebverbindung mit dem Kolben eines
pneumatischen Triebes 17, der nach Zuführung von Druckluft den Kolben hin- und herbewegt,
so daß auch der Arm 16 hin- und herschwingt. Wenn der Arm 16 zurückschwingt, kommt
die Freilaufvorrichtung 15 in der Weise zur Wirkung, daß die Achse 11 und die Drehscheibe
10 um einen Schaltschritt gedreht werden, wobei unter anderem ein leerer Behälter
14 in eine unterhalb des Schachtes 4 liegende Stellung gelangt, die als Aufnahmestation
bezeichnet werden kann. Beim selben Schaltschritt wird der Behälter 9 samt dem darin
befindlichen Stapel in eine Zwischenstellung verbracht, welche in Fig.3 bisher von
dem Behälter 13 eingenommen wurde. Ebenfalls durch den gleichen Schaltschritt wird
ein Behälter 12 aus der in F i g. 3 gezeichneten Stellung in diejenige Stellung
bewegt, die in Fig.3 vom Behälterl4 eingenommen wird und die als Abgabestation zu
bezeichnen ist.
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An der Abgabestation werden die in den Behältern zugeführten Stapel
in Schachteln 18 abgesetzt, die auf einem Förderer 19 zugeführt wurden und um einen
Schaltschritt weiterbewegt werden, sobald die Schachtel an der Abgabestation mit
zwei aufeinander-
gesetzten Stapeln gefüllt ist. Die Transportvorrichtung nach der
Erfindung ist so ausgebildet, daß die dicken Enden des einen Stapels in der Schachtel
nach der entgegengesetzten Richtung ausgerichtet sind, wie die dicken Enden des
andern Stapels.
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Jeder der beiden Behälter 9 und 12 ist mit einem gezahnten Rad 20
versehen, das in dem gezeichneten Beispiel als Getriebezahnrad ausgebildet ist,
an dessen Stelle aber auch ein Kettenzahnrad vorgesehen werden kann. Die Räder 20
sind im Eingriff mit einer stationären Zahnreihe, die im gezeichneten Beispiel auf
einem festen Getriebezahnrad 21 konzentrisch zur Achse 11 der Drehscheibe 10 angeordnet
ist. An Stelle dieses Rades kann aber auch ein Kettenzahnrad vorgesehen werden,
wobei es dann mit den Kettenzahnrädern der Behälter über endlose Ketten in Triebverbindung
steht.
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In dem dargestellten Beispiel haben die Räder 20 und 21 gleichen
Durchmesser, wodurch die drehbaren Behälter sich um eine halbe Drehung auf der Scheibe
10 drehen, wenn diese Scheibe ihrerseits eine halbe Drehung ausführt, also einen
drehbaren Behälter von der Aufnahmestation zur Abgabestation bringt. Oberhalb der
Zwischenstation, welche in den Fig. 2 und 3 von dem Behälter 13 eingenommen wird,
ist der Kolben eines in senkrechter Richtung wirkenden pneumatischen Triebes 22
vorgesehen, wobei die Kolbenstange mit einer Druckplatte 23 versehen ist, um damit
bei der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens den Stapel in dem in der Zwischenstellung
befindlichen Behälter zusammenzupressen.
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An der Abgabestation ist ebenfalls ein senkrechtwirkender pneumatischer
Trieb 24 mit einem Kolben vorgesehen, an dessen Kolbenstange eine Druckplatte 25
zum Ausstoßen des Stapels aus diesem Behälter vorgesehen ist. Die Kolbenstange des
Triebes 24 trägt außerdem zwei senkrecht angeordnete Keile 26, 27 zum Öffnen von
Bodenplatten 28, 29 der Behälter in dem Augenblick, in dem der Behälter die Abgabestation
erreicht hat Eine Feder 30 sucht die Bodenplatten 28, 29 in geschlossener Stellung
zu halten.
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Die Bodenplatten 28, 29 jedes Behälters werden von kleinen Wagen
31, 32 getragen, die in Längsführungsschlitzen 33, 34 in der ScheibelO verstellbar
sind. Jeder Wagen trägt außerdem eine oberhalb der Scheibe 10 angeordnete Rolle
35 oder 36. Während des Abwärtshubes des pneumatischen Triebes 24 gelangen die Keile
26, 27 in Eingriff mit den Rollen 35, 36 und bewegen die Wagen 31, 32 voneinander
weg, wodurch sich die Bodenplatten 28, 29 ebenfalls auseinanderbewegen und den Boden
öffnen. Gleichzeitig übt die Platte 25 einen abwärts gerichteten Druck auf den im
Behälter enthaltenen Stapel aus, der dadurch in die Schachtel 18 abfällt.
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Um die Drehscheibe 10 nach jedem Drehschritt in genau festgelegter
Position festzuhalten, sind an ihrem Umfang vier Verriegelungsausschnitte 37 in
genau gleichem Abstand angebracht. Einer der Ausschnitte 37 ist in F i g. 3 zu sehen.
Aus F i g. 1 ist zu erkennen, daß das Ende 39 der Kolbenstange eines pneumatischen
Triebes 38 dazu vorgesehen ist, in den nächstgelegenen Verriegelungsausschnitt 37
einzurasten. Vor Beginn eines Schaltschrittes der Scheibe 10 wird der Kolben des
Triebes 38 zurückgezogen, dann jedoch wieder vorwärtsbewegt und mit dem Ende 39
seiner Kolbenstange wieder in Kontakt mit der Umfangsfläche der Scheibe 10 gebracht,
sobald
der Verriegelungsausschnitt 37 genügend weit aus dem Bereich
des Endes 39 gelangt ist.
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Die Bewegungen der bewegbaren Teile der Transportvorrichtung werden
in bekannter Weise durch Mikroschalter und elektromagnetisch betätigte Druckluftventile
gesteuert.
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Wenn man von der in den Zeichnungen dargestellten Stellung der Einzelteile
ausgeht, soll angenommen werden, daß drei Teebeutel 1 in dem Schacht 4 aufgestapelt
sind und dann in den darunter befindlichen Behälter 9 abgegeben werden sollen. Zu
diesem Zweck sendet die Fotozelle7 einen Impuls an den Magneten 8 aus, damit dieser
die Bodenschiebeplatten 5, 6 des Schachtes 4 in Öffnungsstellung bringt. In seiner
ausgefahrenen Stellung betätigt der Magnet 8 einen Mikroschalter 39 a mit Hilfe
eines Armes 40. Der Mikroschalter seinerseits betätigt ein magnetisch steuerbares
Ventil, das den Kolben des Triebes 17 mit Druckluft beauflagt, wodurch dieser einen
Hin- und Rückhub ausführt.
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Das Einschalten des Mikroschalters bewirkt weiter, daß die Kolben
der Trieb 22 und 24 beaufschlagt werden. Dementsprechend wird der Stapel in dem
Behälter 13 zusammengepreßt und das Paar der Bodenplatten 28, 29 des Behälters 12
in Öffnungsstellung gebracht, sowie der Stapel aus dem Behälter 12 ausgestoßen.
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Unmittelbar bevor der Kolben des Triebes 38 seine am meisten ausgefahrene
Stellung erreicht, betätigt ein Nocken 41 einer am Arm 16 vorgesehenen Nockenscheibe
ein Ventil 42, das den Trieb 38 abschaltet, wodurch das Ende 39 der Kolbenstange
dieses Triebes aus dem Verriegelungsausschnitt 37 der Scheibe 10 herausgezogen wird.
Bei der vorgesehenen Form des Nockens 41 wird das Ventil 42 offengehalten, während
der Kolben des Triebes 17 in seine vordere Endstellung bewegt wird und während eines
Teils des Rückhubes des Kolben. Deshalb hat der Kolben des Triebes 17 genügend Zeit,
um die Scheibe 10 um einen gewissen Winkel zu verdrehen, bevor der Kolben des Triebes
38 wieder beaufschlagt wird und das Ende 39 seiner Kolbenstange wieder auf der Umfangsfläche
der ScheibelO aufzuliegen kommt.
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Wenn der Kolben des Triebes 17 in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt
ist, ist die Scheibe 10 um einen Schaltschritt fortgeschaltet worden, und das Ende
39 der Kolbenstange des Triebes 38 rastet in den nächstfolgenden Verriegelungs ausschnitt
37 ein.
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Die oben beschriebene Betätigungsfolge wird wiederholt, sobald die
fotoelektrische Zelle nach dem Durchgang von drei weiteren Beuteln 1 einen neuen
Impuls an den Magneten 8 abgibt.
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Der Förderer 19 ist in bezug auf die Verschwenkung der Scheibe 10
so gesteuert, daß die Schachteln 18 um einen weiteren Schritt fortbewegt werden,
nachdem die Scheibe 10 zwei Schaltschritte vollzogen hat.
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Im Fall der Verpackung von schmalen, flachen Gegenständen, wie Teeportionsbeuteln,
ist es zweckmäßig, daß in der beschriebenen Weise die Behälter öffenbare Bodenplatten
28, 29 aufweisen. Jedoch kann die Transportvorrichtung gemäß der Erfindung mit ihrem
Wendemechanismus auch für größere flache Gegenstände, wie z. B. zusammengefaltete
Zeitungen, verwendet werden.
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In diesem Fall kann die ScheibelO mit den Behältern ersetzt werden
durch ein drehbar angeordnetes Drehkreuz mit vier radialen Armen, von denen
jeder
eine Plattform mit seitlichen Anlagen für die Zeitungsstapel trägt. Jede zweite
Plattform ist drehbar auf dem zugehörigen Drehkreuzarm gelagert und wird relativ
zu ihm gedreht, während das Drehkreuz seinerseits eine Drehbewegung ausführt, um
einen aufgenommenen Zeitungsstapel von der - Aufnahmestation zur Abgabestation zu
fördern. Die drehbaren Plattformen können in einer Weise gedreht werden, wie sie
für die drehbaren Behälter mit Hilfe von miteinander kämmenden Zahnrädern gezeigt
ist oder auch mit Hilfe von Kettenzahnrädern und endlosen Ketten. Die Zeitungsstapel
werden zweckmäßig durch einen mit senkrechter Förderrichtung arbeitenden Förderer
zugeführt, der Gabeln zur Auflage des Zeitungsstapels hat. Die Plattformen sind
dann so ausgebildet, daß die Gabelzinken durch entsprechende Schlitze in der Plattform
hindurchwandern und dabei den Zeitungsstapel auf der Plattform absetzen können.
An der Abgabestation können die Zeitungsstapel von der Plattform mit Hilfe von Förderern
abgehoben werden, die ihrerseits zum Anheben und anschließendem Absenken eingerichtet
sind.
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Wenn ein solcher Förderer mit den Gabelzinken durch die Schlitze
der Plattform hindurch angehoben wird, hebt er den Zeitungsstapel für den Weitertransport
von der Plattform ab. Die Zeitungsstapel kommen an der Aufnahmestation der Transportvorrichtung
so an, daß sie alle in der gleichen Richtung ausgerichtet sind. Dagegen kommen sie
an der Abgabestation in einer Ausrichtung an, bei der jeder zweite Stapel um eine
halbe Drehung gewendet und demgemäß in entgegengesetzter Richtung ausgerichtet ist.
Diese Wendung jedes zweiten Zeitungsstapels erleichtert das Aufeinandersetzen mehrerer
Stapel, weil die dickeren Seitenkanten einer gefalteten Zeitung dann in einem aus
mehreren Stapeln aufgebauten Gesamtstapel gleichmäßig auf beide Seiten verteilt
werden können.