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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln von Dosenenden
mit einer Fördereinrichtung, auf der die Dosenenden in einer Reihe waagerecht liegend
zugeführt werden, und mit einer sich an die Fördereinrichtung anschließenden kreisbogenförmigen
Rutschstrecke, durch die die Dosenenden senkrecht gestellt werden.
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Die Ausstoßgeschwindigkeit von Dosenenden bzw.
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Dosendeckeln beträgt bei modernen Herstellungsverfahren mehrere hundert
Stück pro Minute. Diese hohe Ausstoßleistung von Maschinen zur Herstellung von Dosendeckeln
wird häufig praktisch nur durch die Geschwindigkeit der Vorrichtung zum Stapeln
der hergestellten Dosendeckel begrenzt, die mit bekannten Vorrichtungen nicht ebenso
schnell ist wie die Ausstoßgeschwindigkeit der Maschinen zur Herstellung der Deckel.
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Es sind bereits magnetische Stapelvorrichtungen entwickelt worden,
diese eignen sich aber nur für eisenhaltige und andere magnetische Werkstoffe, beschränken
also den für die Dosendeckel zu verwendenden Werkstoff auf magnetische Werkstoffe.
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Ferner eignen sich diese magnetischen Stapelvorrichtungen speziell
nur für flache Deckel, sie sind aber nicht in der Lage, konische oder halbkugelförmige
Deckel zu stapeln.
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Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt, bei der leichte flache Gegenstände
waagerecht auf einem Förderband liegend zugeführt werden und bei der sich an das
Förderband eine kreisbogenförmige Rutschstrecke anschließt, durch die die flachen
Gegenstände senkrecht gestellt werden. Ein waagerecht hin und her beweglicher Schieber
schiebt die senkrecht stehenden flachen Gegenstände am Ende der Rutschstrecke in
eine Stapelrinne. Bedingt durch den mechanischen Schieber hat auch diese Stapelvorrichtung
eine begrenzte Stapelleistung.
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Demgemäß bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Stapelvorrichtung,
deren Stapelleistung der Herstellungsgeschwindigkeit von zu stapelnden Deckeln entspricht,
die unabhängig von dem Werkstoff arbeitet, aus denen die Dosenenden hergestellt
sind, und die Dosenenden in jeder Form stapeln kann, gleichgültig, ob sie flach
oder gewölbt und/oder oval oder mit einem Mittenloch versehen sind.
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Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß sich an die Rutschstrecke
eine Absaugeinrichtung anschließt, die eine Saugkammer mit einem zur Rutschstrecke
offenen Ende aufweist, das so dimensioniert ist, daß die Dosenenden in stirnseitiger
Lage mit Spiel hineinpassen, wobei mittels eines Sauglufterzeugers mit der durch
die Saugkammer gesaugten Luft die Dosenenden durch die Saugkammer unter Ableitung
der Saugluft aus der Saugkammer durchziehbar sind, daß an die Absaugeinrichtung
sich eine Stapelrinne anschließt, und daß schließlich am Rand der Dosenenden in
der Saugkammer eingreifende und die Dosenenden mechanisch von der Saugkammer zur
Stapelrinne weiterbefördernde Förderelemente vorgesehen sind.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Saugluft aus der Saugkammer
durch radiale Durchbrüche absaugbar.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß in
der Saugkammer der Absaugeinrichtung seitliche Öffnungen vorgesehen sind und daß
die die Dosenenden mechanisch aus der Saugkammer zur Stapelrinne weiterbefördernden
Förder-
elemente mindestens teilweise durch die seitlichen Öffnungen in die Saugkammer
hineinragen, wobei die Förderelemente, insbesondere in der Form von Zahnrädern,
auf im Abstand befindlichen Wellen angeordnet sind, die angetrieben sind. Die Zahnräder
sorgen für eine einwandfreie Überführung der Dosenenden aus der Saugkammer in die
Stapelrinne.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Förderelemente
über eine Ausrückeinrichtung außer Eingriff mit den Dosenenden in der Absaugeinriehtung'
bringbar sind. Dabei ist insbesondere vorgesehen, daß die Ausrückeinrichtung flexible
Kupplungen an den Wellen umfaßt, mittels derer die Wellen gegenüber treibenden Wellen
des Antriebs für die Förderelemente schwenkbar sind. Zweckmäßigerweise können hierbei
Federn die Förderelemente in die eingerückte Stellung drücken und der Ausrückbewegung
entgegenwirken. Hierdurch können bei Stauungen die Förderelemente aus der Saugkammer
herausschwenken und außer Eingriff mit den Dosenenden kommen.
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Ein Ausführungsbeispiel -der Erfindung ist im nachfolgenden an Hand
der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen ist F i g. 1 eine Perspektivdarstellung
einer erfindungsgemäßen Stapelvorrichtung, Fig. 2 ein Längsschnitt durch die in
Fig, 1 gezeigte Stapelvorrichtung, F i g. 3 eine Perspektivansicht der Saugkammer
der Absaugeinrichtung, F ig. 4 eins Ansicht von hinten auf die in F i g. 1 gezeigte
Stapeleinrichtung, in der die zum mechanischen Bewegen der Dosenenden in Förderrichtung
vorgesehene Anordnung gezeigt ist, wobei eine flexible Kupplung aus dem Fördermechanismus
der F i g. 4 in auseinandergezogener Perspektdarstellung in F i g. 4 a gezeigt ist,
F i g. 5 ein Schnitt in waagerechter Richtung durch die Saugkammer, F i g. 6 ein
Schnitt in waagerechter Richtung durch die Saugkammer und die dort vorgesehenen
mechanischen Fördermittel, wobei die Förderung eines halbkugelförmigen Dosenendes
mit einer in der Mitte liegenden Öffnung dargestellt ist, und F i g. 7 ein Schnitt
in waagerechter Richtung durch die mechanischen Förderelemente zur Weiterbeförderung
der Dosenenden gemäß F i g. 5.
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In F i g. 1 sind eine Dosenendenfördervorrichtung 10 und eine Stapelrinne
12 in Verbindung mit einer Absaugeinrichtung 14 gezeigt, die auf einem hohlen Sockel
16 aufgesetzt ist. Bei der Stapelrinne 12 handelt es sich um ein langes, waagerecht
angeordnetes Teil mit einer Länge von beispielsweise 2,5 bis 3 m, das als Stapelstation
für einen Stapel Dosenenden dient. Während die Stapelrinne 12 gemäß der Darstellung
im wesentlichen im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist, kann sie im Querschnitt
ebensogut M-förmig oder V-förmig ausgebildet sein.
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Die Fördereinrichtung 10 ist im einzelnen in F i g. 2 dargestellt.
Sie umfaßt ein waagerecht liegendes Förderband 18 das sich in Richtung des Pfeils
bewegt und von einer Fertigungsstelle für Dosen kommt. Das Band 18 fördert die einzelnen
Dosenenden 22 in eine nach unten umgeleitete Rutschstrecke 20, in der die Dosenenden
in eine senkrechte Lage an eine Stelle befördert werden, die mit der Absaugeinrichtung
14 fluchtet. Die Rutschstrecke 20 umfaßt Seitenschienen 24, die die seitliche Bewegung
der
Dosenenden begrenzen und die Dosenenden so führen, daß sie senkrecht nach unten
in den Bereich einer Öffnung 32 der Absaugeinrichtung 14 fallen.
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Gemäß der Darstellung in Fig. 2 und 3 umfaßt die Absaugeinrichtung
14 ein sich in Längsrichtung erstreckendes Rohr, das eine zylindrische Innenfläche
28 hat. Die Absaugeinrichtung 14 liegt dabei koaxial zur Achse der gestapelten Dosenenden
30 in der Rinne 12. Die Absaugeinrichtung 14 umfaßt eine kreisförmige Aufnahmeöffnung32
und eine im Abstand dazu liegende Abgabeöffnung34, die an das Aufnahmeende 36 der
Stapelrinne angrenzt. Eine Anzahl runder Durchbrüche 38 durchbricht die Absaugeinrichtung
14 in der Nähe der Aufnahmeöffnung; diese Durchbrüche 38 sind im unteren Teil der
Absaugeinrichtung in einem Abstand zueinander auf dem Umfang angeordnet. Die Durchbrüche38
bilden Saugöffnungen, die in den hohlen Sockel 16 münden, in dem der Sauglufterzeuger
angeordnet ist.
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Der Sauglufterzeuger ist so ausgebildet, daß ein Luftstrom ausreichender
Strömungsgeschwindigkeit und ausreichenden Volumens angesaugt wird, um die Dosenenden
22 anzusaugen, die durch die Rutschstrecke 20 an die Aufnahmeöffnung der Absaugeinrichtung
14 rutschen. Der in F i g. 1 gezeigte Sauglufterzeuger umfaßt einen Turboventilator
39, der mit hoher Drehzahl umläuft. Der Turboventilator 39 umfaßt eine Anzahl von
Ventilatorflügeln 40, die auf der Peripherie eines Läufers 42 angeordnet sind. Der
umlaufende Ventilator saugt Luft von außerhalb der Absaugeinrichtung 14 in deren
Aufnahmeöffnung 32 und nach unten durch die Durchbrüche 38 in den hohlen Sockel
16, von wo sie durch eine vordere Öffnung 46 im Sockel 16 herausgeblasen wird.
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Die Stapelrinne 12 ist so angeordnet, daß das vordere Ende 48 tiefer
liegt als das Aufnahmeende 36, so daß sie in Stapelrichtung nach unten abfällt,
um die Dosenenden durch die Schwerkraft vorwärts zu drücken. Die Durchbrüche 38
in der Kammer befinden sich im Abstand zu dem Aufnahmeende und umfassen auf dem
Umfang ein unteres Teil der Absaugeinrichtung, nämlich die unteren 1800 der Absaugeinrichtung,
wobei eine solche Beschränkung der Anordnung der Durchbrüche auf den unteren Abschnitt
der Absaugeinrichtung und die Charakteristik des Durchflusses der Saugluft durch
die Durchbrüche zur Vorwärtsbewegung der Dosenenden in der Saugkammer der Absaugeinrichtung
in einer im wesentlichen aufrechten Lage beitragen.
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Um eine einwandfreie Voranbewegung der Dosenenden in der Stapelrinne
zu gewährleisten, umfaßt die Dosenendenstapelvorrichtung zwei im seitlichen Abstand
zueinander angeordnete, senkrecht stehende Zahnräder 50. Diese Zahnräder sind auf
sich senkrecht erstreckenden, im Abstand zueinander angeordneten Wellen52 gelagert
die von einem Motor 54 über ein Getriebe 56 angetrieben sind. An den Innenseiten
der Wandung 58 der Saugkammer der Absaugeinrichtung 14 ist ein senkrechter Schlitz
56 eingesclmitten, um die aufrecht stehenden Zahnräder aufzunehmen, wobei die Zahnräder
50 nach innen und nach vorn gegeneinander rotieren, wie das durch die Pfeile in
F i g. 3 und 4 gezeigt ist Die Zahnräder 50 umfassen Zähne 60 und sind in Querrichtung
zur Längsachse der Saugkammer der Absaugeinrichtung durch eine Einrichtung elastisch
federnd gelagert, die im nachfolgenden noch zu beschreiben sein wird, um die Zahnräder
in einem solchen Abstand zu
halten, daß die Ränder eines Dosenendes innerhalb der
Saugkammer ergriffen werden. Die Zahnräder 50 sorgen für eine einwandfreie Überführung
der Dosenenden aus der Saugkammer in die Rinne 12.
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Die Zahnräder befinden sich in ständiger Um drehung, wobei ihre Zähne
synchronisiert sind, um zwischen den einzelnen Zähnen die Ränder eines Dosenendes
aufnehmen zu können. Die Luftbewegung innerhalb der Saugkammer, die durch den Turboventilator
erzeugt wird, reicht aus, um ein Dosenende jeweils so weit anzusaugen, daß sich
dessen Rand 59 im Eingriff mit den sich drehenden Zahnrädern befindet, wie das in
Fig. 7 gezeigt ist.
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Die Zahnräder sind aus Kunststoff od. dgl. geformt, um eine größere
Elastizität zu liefern, und sie sind austauschbar, um größere Zahnräder nach Bedarf
für größere Dosenenden oder Dosenenden etwas anderer Ausbildung einsetzen zu können.
Demgemäß kann ein anders ausgebildetes Zahnrad mit einer anderen Zahnform verwendet
werden, um beispielsweise ein halbkugelförmiges Dosenende gemäß der Darstellung
in F i g. 6 zu stapeln.
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Vorgesehen ist ferner eine Ausrückeinrichtung, mittels der die Zahnräder
federnd nach außen aus der Saugkammer herausgeschwungen werden können, um die Ränder
eines Dosenendes innerhalb der Saugkammer freizugeben, falls eine Stauung von Dosenenden
innerhalb der Saugkammer oder eine Unterbrechung in der Förderbewegung der Dosenenden
in der Stapelrinne erfolgt. Gemäß der Darstellung in Fig.4 umfaßt die Ausrückeinrichtung
eine flexible Kupplung 80, einen herausnehmbaren Anschlagblock 68, der die Bewegung
der Zahnradwellen in Richtung aufeinander zu begrenzt, und zwei federbelastete Gleitblöcke
66, die die Wellen federnd in einer Lage halten, in der die Zahnräder gegenüberliegende
Ränder eines Dosenendes innerhalb der Saugkammer ergreifen können.
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Gemäß der Darstellung in F i g. 4 ist ein Rohrteil 62 am Sockel 16
vorgesehen und erstreckt sich waagerecht in Querrichtung zum Sockel, wobei dessen
Mitte 63 direkt unter der Achse der zylindrischen Saugkammer der Absaugeinrichtung
14 liegt. Zwei im Abstand zueinander angeordnete senkrechte Schlitze 64 erstrecken
sich durch das Rohrteil, um einen Durchgang für die Wellen 52 zu schaffen und die
Bewegung der Wellen in Querrichtung nach innen und nach außen relativ zur Achse
der Saugkammer zu begrenzen. Die Blöcke 66 sind innerhalb des Rohrteils 62 an gegenüberliegenden
Seiten der Mitte 63 des Rohrteils angeordnet und zur gleitenden Bewegung innerhalb
des Rohrteils in Richtung auf die Mitte und von ihr weg vorgesehen. Die Blöcke sind
zylindrisch und komplementär zur Form der Innenfläche des Rohrteils 62 ausgebildet.
Eine senkrechte Bohrung 65 ist in jedem der Gleitblöcke 66 eingeformt; diese Bohrungen
nehmen die Wellen 52 auf. Der herausnehmbare Anschlagblock 68 ist in dem Rohrteil
zwischen den beiden Wellen angeordnet und hat eine bestimmte Länge, um die innere
Begrenzung in der Bewegung der Wellen 52 und damit der Zahnräder 50 festzulegen.
Blöcke 68 verschiedener Längen werden in Verbindung mit Dosenenden verschiedenen
Durchmessers benutzt.
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In dem Rohrteil 62 sind zwei Druckfedern 70 eingesetzt, die mit einem
äußeren Ende 72 an einem abnehmbar angebrachten Anschlag 74 und mit einem inneren
Ende 76 an einem Block 66 anliegen. Die
Federn 70 drücken damit
die Blöcke 66 federelastisch aufeinander zu.
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Die Wellen 52 erstrecken sich nicht in das Getriebe 56, sondern sind
durch je eine elastische Kupplung80 unterbrochen, die eine seitliche Bewegung der
Wellen ausgleicht. Stauungen von Dosenenden in der Saugkammer der Absaugeinrichtung
14 oder in der Stapelrinne 12 rufen eine Verkeilung an den Zahnrädern 50 hervor
und drücken die Zahnräder nach außen, was durch die Kupplungen 80 ermöglicht ist.
In dieser gespreizten Lage drehen sich die Zahnräder 50 weiter, ohne daß jedoch
die Ränder der Dosenenden ergriffen werden. Die Kupplung 80 umfaßt jeweils eine
dreiklauige obere Kupplungshälfte82, die an der Welle 52 angebracht ist, eine dreiklauige
untere Kupplungshälfte 84, die an einer von dem Motor 54 angetriebenen Welle 86
befestigt ist, und einen Einsatzstern 88, der so ausgebildet ist, daß er zwischen
die obere und die untere Kupplungshälfte 82 und 84 paßt. Der Stern 88 ist aus einem
elastischen Werkstoff, beispielsweise Gummi oder einem Kunststoff, hergestellt und
gleicht eine seitliche Bewegung der sich drehenden Wellen 52 aus.
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Damit wirken die Kupplungshälften 82 und 84 mit dem Stern 88 dahingehend
zusammen, daß die Wellen 52 und die Zahnräder 50 gedreht werden, während gleichzeitig
eine seitliche Bewegung der Wellen und der Zahnräder nach außen in Richtung voneinander
weg und von den Rändern der Dosenenden ab ermöglicht wird, die sich in der Saugkammer
stauen.
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Gemäß der Darstellung in Fig.2 ist ein Stauschacht89 am unteren Ende
der Rutschstrecke 20 angeordnet und führt nach unten zu einem nicht gezeigten Behälter,
der an der Aufnahmeöffnung der Saugkammer vorbeifallende Dosenenden aufnimmt, falls
eine Stauung oder ein Ausfall des Sauglufterzeugers erfolgt.
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Bei Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden mit hoher Geschwindigkeit
hergestellte Dosenenden mittels der Fördereinrichtung 10 an eine Stelle außerhalb
der Saugkammer der Absaugeinrichtung 14 befördert, die an deren Aufnahmeöffnung
liegt. Wenn der Turboventilator nicht läuft, fallen die Dosenenden durch die Schwerkraft
nach unten an der Aufnahmeöffnung der Saugkammer der Absaugeinrichtung 14 vorbei.
Wenn allerdings durch den Turboventilator aus der Saugkammer Luft abgesaugt wird,
werden durch die Saugluft die einzelnen Dosenenden in die Saugkammer in Stapelrichtung
gesaugt. Die neu eingesaugten Dosenenden gelangen in Anlage an bereits früher eingesaugte
Dosenenden und drücken sie damit aus der Saugkammer in die Stapelrinne 12 hinein.
Die Dosenenden gleiten in der Stapelrinne in gestapelter Lage durch die Schwerkrafteinwirkung
auf sie nach unten und nach vorn. Die durch die Saugkammer strömende Saugluft bewegt
die Dosenenden mit einer ausreichenden Kraft vorwärts, um sie nacheinander in einen
Eingriff mit den Zähnen der Zahnräder 50 zu bringen. Diese Zahnräder 50 fördern
das jeweilige Dosenende mechanisch aus der Saugkammer in die Stapelrinne 12 hinein.
Falls die Stapelrinne bereits gefüllt ist, was geschehen kann, wenn zeitweilig keine
Entnahme der Dosenenden aus der Rinne erfolgt, stauen sich die Dosenenden in der
Saugkammer der Absaugeinrichtung 14. Eine Stauung würde dazu führen, daß die Dosenenden
aus der Rinne 12 herausgedrückt würden, und um das zu vermeiden, er-
möglicht der
Stauschacht 89 ein Vorbeirutschen der Dosenenden an der Aufnahmeöffnung der Saugkammer
in einen darunterliegenden Sammelbehälter.
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Die Zahnräder 50 schwingen gegenläufig aus der Kammer heraus und
greifen damit nicht mehr an den Rändern der Dosenenden an, falls eine Stauung in
der Rinne auftritt. Nachdem die Stauung beseitigt ist, drücken die Federn 70 die
Zahnräder 50 wieder in einen Eingriff mit den Rändern der Dosenenden.