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Maschine zum Abzählen und Bündeln von flachen Werkstücken, insbesondere
Briefumschlägen Zusatz zum Patent: 1 047 Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine
zum Abzählen und Bündeln von flachen Werkstücken, insbesondere Briefumschlägen,
mit einer umlaufenden, die ihr zugeführten Werkstücke einzeln nacheinander =rfassenden
und weiterführenden Transporteinrichtung und mit einer an diese sich anschließenden,
Werkstückstapel bildenden Sammelvorrichtung, von welcher eine intermittierend arbeitende,
von Führungselementen für die Stapelkanten umgebene, aus schwenkbar angeordneten
Transportfingern bestehende Fördervorrichtung die Werkstücke nach Erreichen einer
durch eine Zählvorrichtung ermittelten Stückzahl stapelweise aufgerichtet mit der
Breitseite gegen ein frei hängendes Bandende in eine Banderoliervorrichtung bewegt,
deren unteres Bandanlegeelement als durch den Antriebsmechanismus der Fördervorrichtung
gesteuerter doppelarmiger, mit einem hakenförmigen, das untere Ende des von dem
Stapel eingedrückten Bandes umlegender Hebel und deren oberes, das obere Ende des
Bandes umlegendes Bandanlegeelement ebenfalls als doppelarmiger, eine gesteuerte
kurzhubige Schwenkbewegung ausführender Hebel ausgebildet ist, nach Patent 1 209
047.
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Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, flache Werkstücke mit
besonders hohen Arbeitsgeschwindigkeiten in zuverlässiger, störungssicherer Weise
mit einfachen baulichen Mitteln abzuzählen, zu stapeln und zu banderolieren. Hierbei
werden sowohl die Förder- wie die Banderoliervorrichtung von einer Antriebswelle
aus in regelbaren Zeitabständen über Malteserkreuze - die Banderoliervorrichtung
darüber hinaus durch dem Malteserkreuz vor- und nachgeschalteten Zahnradantrieb
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Es hat sich nun gezeigt, daß die durch die Malteserkreuze zu beschleunigenden
und zu verzögernden Massen eine weitere Leistungssteigerung der Maschine kaum zulassen.
Neben den verhältnismäßig hohen Herstellungskosten, die durch den Zahnrad-und Malteserkreuzantrieb
bedingt sind, ergeben sich durch Verschleiß dieser Teile, hervorgerufen durch die
großen Massenkräfte, erhebliche Instandhaltungskosten. Darüber hinaus kann der Verschleiß
zu Stöungern im Dauerbetrieb der Maschine führen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Aufrecht-Verpackungsmaschinen
Koppelgetriebe anzuwenden und auch, daß hierbei durch an der Koppel befestigte Glieder
die verschiedensten Kurven beschrieben werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Aufrechterhaltung der Vorteile
einer Maschine nach dem Hauptpatent die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
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Es soll eine Maschine geschaffen werden, bei der
nicht nur die zu bewegenden
Massenkräfte gering sind, sondern bei der auch die einem starken Verschleiß unterliegenden
Zahnrad- und Malteserkreuzantriebe in Fortfall kommen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird für eine Maschine der eingangs genannten
Gattung in Weiterbildung des Erfindungsgedankens des Hauptpatents vorgeschlagen,
daß die Fördervorrichtung aus einem mit der Koppel eines Koppelgetriebes starr verbundenen
Satz von parallel zueinander angeordneten Transportfingern besteht, die derart angeordnet
sind, daß sie in der Sammelvorrichtung den Werkstückstapel untergreifen und nach
dessen Einführung in die Banderoliervorrichtung außerhalb des sich ansammelnden
nächsten Werkstückstapels in ihre Ausgangslage unter der Sammelvorrichtung zurückkehren.
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Damit wird erreicht, daß die Masse der Fördervorrichtung auf weniger
als ein Viertel der nach dem Hauptpatent notwendigen reduziert wird und daß das
für den Antrieb der Fördervorrichtung nach dem Hauptpatent vorgesehene störungs-
und verschleißanfällige Malteserkreuz durch ein robustes Koppelgetriebe, bestehend
im wesentlichen aus einem Kurbelarm und damit verbundenen Hebeln, ersetzt werden
kann.
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Hierbei ist es von Vorteil, das Koppelgetriebe so auszulegen, daß
die Transportfinger von der Sammelzur Banderoliervorrichtung einen im wesentlichen
kreisbogenförmigen
Weg beschreiben, während sie beim Rückgang in die Ausgangslage erst sich auf einer
nur leicht gekrümmten Kurve, dann in einer hierzu annähernd senkrechten, ebenfalls
leicht gekrümmten Kurve unter die Sammelvorrichtung bewegen. Die Polbahn der Transportfinger
umschließt damit eine annähernd dreieckförmige Fläche.
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Der Antrieb des Koppelgetriebes erfolgt vorteilhafterweise von einem
ständig umlaufenden Antriebselement, das mitels einer an sich bekannten elektromagnetischen
Bremskupplung mit der Antriebswelle für die Kurbel des Koppelgetriebes kuppelbar
ist, wobei ein von einer Steuerscheibe auf der Welle der Transporteinrichtung beeinflußter
Schalter die Bremskupplung einschaltet, welche von einer auf der Antriebswelle für
die Fördervorrichtung befestigten Steuerscheibe über einen Schalter ausgeschaltet
wird und so den Bremsvorgang auslöst, der die Antriebswelle der Fördervorrichtung
nach einer Umdrehung von genau 3600 zum Stillstand bringt.
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Im Zuge der Lösung der vorgenannten Aufgabe, Zahnrad- und Malteserkreuzantrieb
fortfallen zu lassen, wird weiterhin vorgeschlagen, auf der Antriebswelle für die
Fördervorrichtung weitere Steuerscheiben zu befestigen, die über zugeordnete Schalter
die elektromagnetische Bremskupplung zum Antrieb der Vorschubrollen für das Banderolierband
schalten sowie entsprechende Hubmagnete beeinflussen, die zur Betätigung einer Sauglufteinrichtung
zum Halten des Bandes in seiner Stellung nach dem Abschneiden, eines Scherenmessers,
einer Klebstoffdüse und des oberen Bandumlegers dienen.
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Es ist von Vorteil, die die Werkstücke von einer Aufgabestelle zur
Sammelvorrichtung bewegende Transporteinrichtung aus mehreren mit Abstand voneinander
auf einer Welle angeordneten Scheiben zu bilden, zwischen welchen die Finger der
Fördervorrichtung eingreifen können und von denen mindestens einige im Bereich von
der Aufgabe- zur Sammelvorrichtung von einer bogenförmigen Führungsbahn überdeckt
sind.
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Die Sammelvorrichtung selbst wird begrenzt von zwei oberen und unteren
Führungsstreifen einerseits, die in die Führungselemente für die Stapelkanten übergehen
können, und andererseits von oberen und unteren, in die Führungsbahn hineinragenden
federnden Fingern sowie den Transportscheiben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand von Zeichnungen
im folgenden erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen lotrechten Längsschnitt nach der Linie I-I in
F i g. 2 (Maschine in Banderolierstellung); Fig. 2 ist teils eine Draufsicht auf
die, teils ein Schnitt durch die Maschine nach Linie 11-11 in Fig. 1; F i g. 3 zeigt
einen Längsschnitt entsprechend F i g. 1 (Maschine in Sammelstellung).
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Das Maschinengestell besteht aus den Seitenwänden 26, auf denen der
Tisch 81 befestigt ist, und aus einer mit den Seitenwänden fest verbundenen Traverse.
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In den Seitenwänden 26 ist die Welle 201 für die Transporteinrichtung
drehbar gelagert, die von dem fest mit ihr verbundenen Kettenrad 202 gleichförmig
angetrieben wird. Die Welle 201 trägt Transportscheiben 203, 204, die an ihrem Außenumfang
Schlitze 205 zur Aufnahme der Werkstücke W haben, die mit einem gewissen zeitlichen
Abstand den Rollen 57, 58 zugeführt werden. Die der Welle 201 zuge-
wandte Seite
der Schlitze 205 besitzt je eine Saugöffnung, die über einen Schlauch 208, eine
Steuervorrichtung 209 mit Steuerschlitz 209' und eine Saugluftleitung 210 mit einer
Vakkumpumpe verbunden ist. Damit wird das Werkstück W im Bereich von der Aufgabestelle
(bei Rolle 57) bis zur Abgabe an der Sammelvorrichtung festgehalten.
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Mindestens einige der Transportscheiben 203, 204 sind im Bereich
von der Aufgabestelle bis zur Sammelvorrichtung von kreisbogenförmigen Führungen
206 überdeckt, um ein Abfliegen der hinteren Kanten des Werkstückes von den Transportscheiben
auf Grund der Zentrifugalkraft zu verhindern. Eine Lichtschranke54, 56 gibt bei
jeder Unterbrechung ihres Lichtstrahles durch ein zwischen ihr durchgeführtes Werkstück
einen Stromimpuls in ein elektronisches Zählgerät.
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Die Werkstücksammelvorrichtung hat zwei untere Führungsstreifen 63,
die kreisbogenförmig ausgebildet sind, und zwei obere Führungsstreifen 79. An diesen
Führungsstreifen sind in den von diesen begrenzten Raum hineinragende federnde Finger211,
212 befestigt, die die von den Transportscheiben 203, 204 zugeführten und auf die
unteren Führungsstreifen 63 gebrachten Werkstücke am Umfallen hindern, bei einer
Bewegung des sich ansammelnden Werkstückstapels zur Banderoliervorrichtung jedoch
federnd nachgeben.
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Die den in der Sammelvorrichtung gebildeten Werkstückstapel 207 zur
Banderoliervorrichtung bewegende Fördervorrichtung besteht aus einem Satz von Transportfingern
34 (im Beispiel zwei Transportfinger), die mit einer Welle 213 fest verbunden sind.
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Mit dieser Welle 213 ist ebenfalls der Hebel 214 fest verbunden. Die
Welle 213 ist an ihren beiden Enden in Armen 215 drehbar gelagert, und die Arme
215 sind fest mit dem Rohr 216 verbunden, das schwenkbar auf der Traverse 217 gelagert
ist. Das andere Ende des Hebels 214 greift an einer Kurbel 218 gelenkig an, welche
fest auf der Welle 46 sitzt. Letztere ist in einem Lager 219 in der Seitenwand 26
drehbar gehalten und durch ein weiteres Lager 219' abgestützt. Auf der Welle 46
ist eine ständig leer laufende Antriebsscheibe 68 angeordnet, die über Riemen 69
angetrieben und mittels der Bremskupplung 78 mit der Welle 46 verbunden wird.
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Nach Durchgang einer vorher bestimmten Anzahl von Werkstücken durch
die Lichtschranke 54, 56 wird von dem elektronischen Zählgerät der Stromfluß freigegeben,
der genaue Zeitpunkt des Einschaltens der Bremskupplung 78 wird durch die auf der
Welle 201 der Transportvorrichtung befestigte Steuerscheibe 76 bestimmt, die den
Schalter 77 betätigt, der die Bremskupplung 78 einschaltet und so eine Bewegung
der Transportfinger 34 einleitet.
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Bei einer Umdrehung der Welle 46 um 3600 legen die Transportfinger
34 den mit S bezeichneten (strichpunktierten) Weg zurück, d. h., sie unterfassen
einen Werktstückstapel 207 in der Sammelvorrichtung, fördern diesen zur Banderoliervorrichtung
und kehren unterhalb der Sammelvorrichtung in ihre Ausgangslage zurück. Das Lösen
der Bremskupplung und der Bremsvorgang zum Anhalten der Welle 46 nach einer Umdrehung
von genau 3600 wird durch eine Steuerscheibe 220, die auf der Welle 46 sitzt und
den Schalter 220' betätigt, ausgelöst.
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Eine an der Seitenwand 26 befestigte Säule 221 trägt zum Banderolieren
erforderliche Einrichtungen,
und zwar verschiebbar, so daß in der
Maschine Werkstücke von verschiedener Höhe banderoliert werden können.
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An einem die Säule umgreifenden Halter 222 sind zwei gegeneinandergepreßte
Rollen 128, 129 vorgesehen, die durch einen (nicht dargestellten) ständig laufenden
Elektromotor mit magnetischer Bremskupplung kurzzeitig angetrieben werden. Die Rollen
128, 129 bewegen das Band B von einer Vorratsrolle zwischen den Führungen 130, einem
festen Scherenmesser 131 und einem beweglichen Scherenmesser 132 hindurch abwärts,
und es wird nach beendigtem Vorschub in einer für das Banderolieren erforderlichen
Länge nahe seinem Ende durch eine Saugvorrichtung gehalten, während es von dem beweglichen
Scherenmesser 132 durchtrennt wird. Hierbei versieht eine mit diesem Messer durch
einen Halter verbundene Klebstoffdüse 223, die über einen Schlauch 224 mit einem
Klebstoffbehälter225 verbunden ist, das obere Ende des abgetrennten Bandes mit einem
Tupfen Klebstoff. Das Scherenmesser 132 wird zusammen mit der Düse 223 durch einen
Hubmagneten bewegt.
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Der Bandvorschub (Antrieb der Rollen 128, 129) wird ausgelöst durch
die Steuerscheibe 226, die auf den Schalter 226' wirkt, wodurch die Bremskupplung
den Antrieb der Rollen128, 129 über den ständig laufenden Elektromotor bewirkt.
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Die Steuerscheibe 227 schaltet über den Schalter 227' das Magnetventil
für die Saugluftvorrichtung zum Halten des abgeschnittenen Bandendes.
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Die Steuerscheibe 228 löst über den Schalter 288' den Hubmagneten
für die Bewegung des Scherenmessers 132 und der Klebstoffdüse 223 aus.
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Zum Übereinanderfalten der Enden des Bandes B sind ein unterer Bandumleger
83 und ein oberer Bandumleger 84 vorgesehen. Der untere Bandumleger ist als doppelarmiger,
um die Welle 86 schwenkbarer Hebel ausgebildet, der unter Federbelastung steht.
Mit der Welle 86 ist andererseits ein als Steuerkurve ausgebildeter Hebel 87 verbunden,
der zur Betätigung des unteren Bandumlegers dient. Auf der Welle 46 ist hierzu ein
Hebel 229, der an seinem Ende eine Rolle 230 trägt, befestigt, so daß bei Drehung
der Welle 46 der untere Bandumleger eine kurze Schwenkbewegung ausführt.
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Der obere Bandumleger 84 wird von einem Hubmagneten 231 betätigt,
wobei er eine kurze Schwenkbewegung um die Achse 91 ausführt. Der Hubmagnet 231
wird von der Steuerscheibe 232 und dem Schalter 232' eingeschaltet.
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Beiderseits des oberen und unteren Bandumlegers sind in dem Raum
zwischen den Transportfingern 34 schwenkbare Haken 88 angeordnet, die eine schräge
Auflauffläche besitzen, so daß der der Banderoliervorrichtung zugeführte Werkstückstapel
207 diese aus ihrer Stellung schwenken kann, während sie hinter dem Stapel in die
in F i g. 3 gezeigte Ruhestellung zurückfedern, wodurch der Stapel in der Banderoliervorrichtung
gehalten wird.
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Jeder neu in die Banderoliervorrichtung mittels der Transportfinger
34 eingeförderte Werkstückstapel preßt die zeitlich kurz nacheinander von den Bandumlegern
83, 84 gegen die Rückseite des Stapels umgelegten und durch den vorher aufgetragenen
Klebstofftupfen bereits verklebten Bandenden zusammen und verhindert ein Lösen der
Klebung. Ein lose auf dem Tisch 81 aufliegender Anschlag 158 verhütet ein
Umfallen
der Werkstückstapel, insbesondere der ersten banderolierten Stapel bei Arbeitsbeginn.
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Die Schalter 77 und 220', 226', 227', 228', 232' sind an der Seitenwand
26 vorteilhafterweise so befestigt, daß sie um einen gewissen Winkelbetrag mit Bezug
auf den Drehpunkt der zugehörigen Steuerscheibe verschoben werden können, wodurch
eine Feineinstellung des Schaltzeitpunktes bei laufender Maschine möglich ist.
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Die Maschine wird im allgemeinen unmittelbar am Ablageende einer
Briefumschlagmaschine angeschlossen. In diesem Fall kann die Welle 201 der Transportvorrichtung
von der Briefumschlagmaschine aus mittels des Kettenrades 202 derart angetrieben
werden, daß sich stets eine Reihe der Schlitze205 der Transportscheiben 203, 204
für jeden zwischen den noch zur Briefumschlagmaschine gehörenden Walzen 57, 58 herangeführten
Briefumschlag in der Aufnahmestellung befindet. Die als Schwungrad wirkende Riemenscheibe
68 auf der Welle 46 wird durch einen Elektromotor kontinuierlich angetrieben, und
zwar mit einer solchen Drehzahl, daß eine Umdrehung der Welle 46 - und damit ein
Banderolierzyklus - eher vollendet ist, als sich die geringste, für einen zu banderolierenden
Stapel vorgesehene Anzahl von Werkstücken in der Sammelvorrichtung angesammelt hat.
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Kommt die Maschine als selbständig von einem Stapel arbeitende Einheit
zum Einsatz, so kann den Förderscheiben 203, 204 eine Einzugvorrichtung vorgeschaltet
werden, wie eine solche im Hauptpatent beschrieben ist, welche von einem Stapel
über ein Förderband die Werkstücke den Transportscheiben 203, 204 zuführt.