DE19902453A1 - Vorrichtung zum Einschieben von Gegenständen, insbesondere Blisterstreifen, in Faltschachteln - Google Patents

Vorrichtung zum Einschieben von Gegenständen, insbesondere Blisterstreifen, in Faltschachteln

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Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Einschieben von Blisterstreifen (1) in Faltschachteln (2) weist einen Einschieber (40) und eine Abdeckzunge (58) auf. Der Einschieber (40) und die Abdeckzunge (58) überschieben die Blisterstreifen (1) während einer Stillstandphase einer die Blisterstreifen (1) zuführenden ersten Fördereinrichtung (15) in die in einer zweiten Fördereinrichtung (11) bereitgestellte Faltschachtel (2). Um eine Formatänderung ohne das Austauschen des Einschiebers (40) oder ein Anpassen der Abdeckzunge (58) erzielen zu können, wird vorgeschlagen, den Antrieb des Einschiebers (40) und der Abdeckzunge (58) mittels Servomotoren (32 bis 34) zu bewirken.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschieben von Gegenständen, insbesondere Blisterstreifen, in Faltschachteln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird die Bewegung des Einschubstößels und der Abdeckzunge für die Blisterstreifen von der Drehung der Hauptwelle der als Kartoniermaschine ausgebildeten Vorrichtung abgeleitet. Dies erfolgt auf mechanischem Weg durch Umwandeln der Drehbewegung der Hauptwelle mittels Steuerkurven und Hebeln in die entsprechenden Horizontal- und Vertikalbewegungen des Einschubstößels und der Abdeckzunge. Eine Formatumstellung an einer derartigen Vorrichtung erfolgt bei einer Längenänderung der Faltschachtel bzw. der Blisterstreifen durch Austausch des Einschubstößels. Ändert sich die Anzahl der in die Faltschachteln einzuschiebenden Blisterstreifen, so muß die Abdeckzunge in ihrer Höhe neu justiert werden. Verarbeitet ein Einpacker verschiedene Faltschachtelformate, so muß er somit für jedes Format einen Einschubstößelsatz bereithalten bzw. die Abdeckzunge bei einem Formatwechsel jedes Mal neu justieren. Die bekannte Vorrichtung erfordert daher einen relativ hohen Handhabungsaufwand mit entsprechend langen Maschinenstillstandszeiten während des Umrüstens, insbesondere, wenn die Vorrichtung jeweils mehrere Einschubstößel und Abdeckzungen zum gleichzeitigen Befüllen mehrerer Faltschachteln aufweist. Weiterhin sind die Bewegungsabläufe der Einschubstößel und der Abdeckzunge durch die Übertragungsmechanik bestimmt und können nicht oder nur mit hohem Aufwand an verschiedene Produkte angepaßt werden. So sollte beispielsweise der Auftreffort und die Auftreffgeschwindigkeit der Abdeckzunge auf dem obersten Blisterstreifen bei einem empfindlichen Produkt oder für ein bestimmtes Blisterformat einstellbar sein.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einschieben von Gegenständen, insbesondere Blisterstreifen, in Faltschachteln mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Formatwechsel ohne Austausch von Bauteilen an der Vorrichtung erfolgen kann. Dies wird dadurch erreicht, daß durch die mechanische Entkoppelung des Einschubstößels und der Abdeckzunge von der Hauptwelle der Kartoniermaschine und deren Kopplung mit wenigstens einem Servomotor dieser die Bewegungen und den Verstellweg des Einschubstößels und der Abdeckzunge an das zu verarbeitende Format anpaßt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einschieben von Gegenständen, insbesondere Blisterstreifen, in Faltschachteln ergeben sich aus den Unteransprüchen. Besonders vorteilhaft ist es, jede Bewegung des Einschubstößels und der Abdeckzunge mittels eines separaten Servomotors zu steuern. In diesem Fall können die Bewegungen des Einschubstößels und der Abdeckzunge unterschiedlich und an das jeweilige Format optimal angepaßt werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Einschieben von Blisterstreifen in Faltschachteln in teilweise geschnittener Darstellung,
Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 in teilweise vereinfachter perspektivischer Ansicht und die
Fig. 3 bis 5 vereinfachte Draufsichten auf die Vorrichtung nach Fig. 2 während verschiedener Betriebsphasen.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 10 ist Teil einer Kartoniermaschine und dient zum Einschieben von Blisterstreifen 1 in Faltschachteln 2. Die Vorrichtung 10 weist eine erste taktweise umlaufende Fördereinrichtung 11 für die Faltschachteln 2 auf, die zwischen im Abstand zueinander verstellbaren Mitnehmern 13, 14 der ersten Fördereinrichtung 11 angeordnet sind. Parallel und beabstandet zur ersten Fördereinrichtung läuft eine taktweise umlaufende zweite Fördereinrichtung 15 für die Blisterstreifen 1 in der gleichen Richtung wie die erste Fördereinrichtung 11 um. Die zweite Fördereinrichtung 15 hat stirnseitig offene Becher 17, in denen sich jeweils wenigstens ein Blisterstreifen 1, im dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch jeweils mehrere zu einem Blisterstapel 3 übereinander angeordnete Blisterstreifen 1 befinden. Die Höhe der Becherwände 18 und der Mitnehmer 13, 14 sind der Höhe des maximal zu verpackenden Blisterstapels 3 bzw. der Höhe der höchsten Faltschachtel 2 angepaßt.
Zwischen den beiden Fördereinrichtungen 11, 15 ist eine Einführhilfeeinrichtung 20 ortsfest angeordnet, die lediglich in den. Fig. 1 und 3 bis 5 dargestellt ist. Diese umfaßt zwei auf einer Überschiebeplatte 21 senkrecht angeordnete, in Achsen 22, 23 schwenkbare Platten 24, 25. Bei parallel zueinander ausgerichteten Platten 24, 25 weisen diese einen Abstand voneinander auf, der in etwa dem Abstand der Becherwände 18 eines Bechers 17 entspricht. Weiterhin ist die Breite b und Anordnung der Platten 24, 25 derart, daß bei parallel miteinander ausgerichteten Platten 24, 25 diese in die Seitenlaschen 4 der Faltschachteln 2 eingreifen. Zwischen der Einführhilfeeinrichtung 20 und der zweiten Fördereinrichtung 15 ist weiterhin eine nicht dargestellte, da nicht erfindungswesentliche und an sich bekannte Prospektzuführeinrichtung mit einer Prospektzange angeordnet, die für jede Faltschachtel 2 einen Prospekt 5 bereithält.
Auf der der ersten Fördereinrichtung 11 abgewandten Seite der zweiten Fördereinrichtung 15 weist die Vorrichtung 10 eine Konsole 28 auf, die an einer Gestellwand 29 auf der den Fördereinrichtungen 11, 15 gegenüberliegenden Seite befestigt ist. Oberhalb der Konsole 28 hat die Gestellwand 29 eine Öffnung 31. An der Konsole 28 sind drei Servomotoren 32, 33, 34 befestigt.
Der erste Servomotor 32 treibt einen Zahnriemen 35 an, der an drei an der Konsole 28 gelagerten Rollen 36, 37, 38 umgelenkt wird. Zwischen den beiden auf einer oberen Ebene angeordneten Rollen 37, 38 ist an dem Zahnriemen 35 ein in einer horizontal ausgerichteten Stange 30 verschiebbarer Mitnehmer 39 befestigt, der mit einem als Einschubstößel wirkenden Einschieber 40 verbunden ist. Der Einschieber 40 hat einen im wesentlichen horizontalen, die Öffnung 31 der Gestellwand 29 durchdringenden, im Querschnitt U-förmigen Abschnitt 41. An dem den Fördereinrichtungen 11, 15 zugewandten Ende des Abschnitts 41 sind die vertikalen Wandabschnitte 42 des Abschnitts 41 als rechteckige Streifen 43 erhöht ausgebildet. Die Höhe der Streifen 43 ist der Höhe des höchsten zu verpackenden Blisterstapels 3 angepasst. Die Länge des Abschnitts 41 bzw. des Einschiebers 40 ist zusammen mit dem Verstellweg des Zahnriemens 35 zwischen den beiden Rollen 37, 38 derart abgestimmt, daß sich während der Förderphase der Fördereinrichtungen 11, 15 das vordere Ende bzw. die Streifen 43 des Einschiebers 40 zwischen der Fördereinrichtung 15 für die Blisterstreifen 1 und der Gestellwand 29 befindet. In der Stillstandsphase der Fördereinrichtungen 11, 15 reichen das vordere Ende des Einschiebers 40 bzw. die Streifen 43 zum Einschieben der Blisterstreifen 1 in die Faltschachtel 2 bis an den Öffnungsquerschnitt der Faltschachtel 2 heran. Das bedeutet, daß der Einschieber 40 eine Breite aufweist, die es ermöglicht, zwischen die Becherwände 18 und die beiden Platten 24, 25 einzutauchen.
An der Antriebswelle 44 des zweiten Servomotors 33 ist ein Hebel 45 befestigt. Der Hebel 45 ist mittels einer ersten Stange 47 mit einem eine Längsbohrung aufweisenden Halteblock 48 gekoppelt. In der Längsbohrung ist eine vertikal ausgerichtete, ortsfeste Säule 49 angeordnet, so daß der Halteblock 48 entsprechend der Winkellage des Hebels 45 höhenbeweglich in der Säule 49 geführt ist. An dem Halteblock 48 ist eine horizontal ausgerichtete Schiene 50 befestigt, die von einem Schlitten 52 umfasst ist. Der Schlitten 52 ist über eine zweite Stange 53 und einen Schwenkhebel 54 mit der Antriebswelle 55 des dritten Servomotors 34 verbunden. An dem Schlitten 52 ist ein die Öffnung 31 der Gestellwand 29 durchdringender Zungenträger 57 befestigt, der an seinem dem Schlitten 52 abgewandten Ende eine streifenförmige Abdeckzunge 58 trägt. Die Breite der Abdeckzunge 58 ist derart, daß diese zwischen die Streifen 43 des Einschiebers 40 und die Seitenwände 18 der Becher 17 sowie die Platten 24, 25 eintauchen kann.
Die drei Servomotoren 32 bis 34 sind separat von einer Steuereinrichtung 60 ansteuerbar, die auch für die Ansteuerung der beiden Fördereinrichtungen 11, 15 zuständig ist. Dieser Steuereinrichtung 60 können als Eingangsgrößen u. a. die Drehzahl bzw. Taktzahl t der beiden taktweise arbeitenden Fördereinrichtungen 11, 15, die die Leistung der Kartoniermaschine 10 bestimmt, die Höhe h des Blisterstapels 3 sowie dessen Länge l zum Beispiel über eine Eingabetastatur vorgegeben werden. Die Steuereinrichtung 60 berechnet anhand der Eingangsgrößen t, h, l die erforderlichen Bewegungen des Einschiebers 40 und der Abdeckzunge 58 bzw. deren Servomotoren 32 bis 34. Selbstverständlich können die Bewegungen der Servomotoren 32 bis 34 auch als vorgegebene Funktionsverläufe bereits in der Steuereinrichtung 60 abgespeichert sein, die je nach vorgegebenen Eingangsgrößen t, h, l abgerufen werden. Diese Funktionsverläufe wurden dann vorab im Rahmen von Erprobungen bestimmt.
Die Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt: Von den beiden taktweise angetriebenen Fördereinrichtungen 11, 15. werden jeweils ein Blisterstapel 3 und eine Faltschachtel 2 der Vorrichtung 10 zugefördert, welche in Ausrichtung mit dem Einschieber 40 und der Abdeckzunge 58 zum Stillstand kommen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Einschieber 40 in seiner zurückgezogenen Endposition außerhalb der Becher 17 und die Abdeckzunge 58 oberhalb der Becherwände 18 der Fördereinrichtung 15. Weiterhin sind die beiden Platten 24, 25 der auf der der Faltschachtel 2 zugewandten Seite derart geschwenkt, daß beim Zuführen der Faltschachtel 2 deren in Förderrichtung der Faltschachtel 2 vordere Seitenlasche 4 die beiden Platten 24, 25 nicht berührt. Wenn die Fördereinrichtung 11 mit der Faltschachtel 2 zum Stillstand gekommen ist, werden die beiden Platten 24, 25 parallel zueinander ausgerichtet, so daß sichergestellt ist, daß die beiden Seitenlaschen 4 der Faltschachtel 2 den Öffnungsquerschnitt zum Einschieben des Blisterstapels 3 freigeben. Gleichzeitig wird die Abdeckzunge 58 durch eine entsprechende Ansteuerung des zweiten Servomotors 33 nach unten auf die Oberseite des Blisterstapels 3 abgesenkt und der Einschieber 40 durch eine Ansteuerung des ersten Servomotors 32 in Richtung des Bechers 17 bewegt (Fig. 3). Sobald der Einschieber 40 den Blisterstapel 3 berührt und diesen aus dem Becher 17 in Richtung der Faltschachtel 2 ausschiebt wird auch die Abdeckzunge 58 durch eine Ansteuerung des dritten Servomotors 34 synchron mit dem Einschieber 40 horizontal bewegt. Die synchrone Horizontalbewegung von Einschieber 40 und Abdeckzunge 58 ist erforderlich, damit es zwischen den einzelnen Blisterstreifen 1 im Blisterstapel 3 zu keinen Relativbewegungen kommt. Beim Ausschieben des Blisterstapels 3 aus dem Becher 17 trifft die der Faltschachtel 2 zugewandte Vorderseite des Blisterstapels 3 auf den von der Prospektzange bereitgehalteten Prospekt 5. Wesentlich dabei ist, daß das Auftreffen des Blisterstapels 3 am Prospekt 5 formatunabhängig immer zum selben Zeitpunkt in bezug auf die Prospektzuförderung erfolgt. Damit wird wie in Fig. 2 dargestellt erreicht, daß der Blisterstapel 3 den senkrecht zur Einschieberichtung zugeführten Prospekt 5 immer an derselben Stelle, insbesondere mittig mitnimmt, damit dieser auch in der Faltschachtel 2 Platz findet. Danach rutscht beim weiteren Überschieben des Blisterstapels 3 dieser auf der Überschiebeplatte 21 entlang und wird in den offen gehaltenen Öffnungsquerschnitt der Faltschachtel 2 eingeschoben (Fig. 4).
In der Einschiebeendlage befinden sich die Abdeckzunge 58 innerhalb der Faltschachtel 2 und der Einschieber 40 unmittelbar vor der offenen Stirnseite der Faltschachtel 2 (Fig. 1). Spätestens beim Erreichen der Einschiebeendlage wird die Abdeckzunge 58 zuerst horizontal aus dem Inneren der Faltschachtel 2 mittels des dritten Servomotors 34 herausgezogen. Der Zeitpunkt für den Beginn des Herausziehens der Abdeckzunge 58 aus der Faltschachtel 2 kann dabei formatabhängig erfolgen, wobei gewährleistet sein muß, daß sich die Abdeckzunge 58 außerhalb der Faltschachtel 2 befindet, sobald die Fördereinrichtung 11 die befüllte Faltschachtel 2 weiterfördert. Die unterschiedlichen Zeitpunkte für den Beginn des Herausziehens aus der Faltschachtel 2 ergeben sich aus unterschiedlichen gewünschten Taktzahlen t und der unterschiedlichen eingestellten Länge l der Blisterstreifen 1 bzw. der Faltschachtel 2. Tendenziell muß die Abdeckzunge 58 desto früher und/oder schneller aus der Faltschachtel 2 herausgezogen werden, desto höher die Taktzahl t ist (da dann die Stillstandszeit der Fördereinrichtung 11 relativ kurz ist) und je länger die Faltschachtel 2 bzw. die Länge l der Blisterstreifen 1 ist (da dann die Abdeckzunge 58 relativ weit in die Faltschachtel 2 hineinragt). In bezug auf den Einschieber 40 kann es vorteilhaft sein, mit dem Zurückfahren in seine ursprüngliche Position durch den ersten Servomotor 32 zumindest so lange zu warten, bis sich die Abdeckzunge 58 außerhalb des Kartons 2 befindet. Dadurch wird ein eventuelles Herausziehen von Blisterstreifen 1 aus der Faltschachtel 2 durch die Abdeckzunge 58 verhindert, da die Streifen 43 des Einschiebers 40 als Gegenhalt wirken.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich die Abdeckzunge 58 beim Herausziehen aus der Faltschachtel 2 unterhalb des Niveaus der Becherwände 18 der Fördereinrichtung 15. Weiterhin durchdringt der Ausschieber 40 den Becher 17. Da die Fördereinrichtung 15 zum Bereitstellen des nächsten Blisterstapels 3 erst weiterbewegt werden kann, wenn sich die Abdeckzunge 58 oberhalb und der Ausschieber 40 außerhalb des Bechers 17 befinden, wird die Abdeckzunge 58 nach dem Austreten aus dem Öffnungsquerschnitt der Faltschachtel 2 mittels des zweiten Servomotors 33 gleichzeitig auf ein Niveau oberhalb oder Becherwände 18 angehoben. Zur Erläuterung ist die Bewegungsbahn der Abdeckzunge 58 in der Fig. 1 mit 61 bezeichnet.
Spätestens, wenn sich der Einschieber 40 und die Abdeckzunge 58 außerhalb der Seitenlaschen 4 der Faltschachtel 2 befinden, kann die Fördereinrichtung 11 die befüllte Faltschachtel 2 zur weiteren Bearbeitung weiterfördern. Weiterhin werden dann die beiden Platten 24, 25 auf der der Fördereinrichtung 11 zugewandten Seite zur Aufnahme der nachfolgenden, noch unbefüllten Faltschachtel 2 wieder nach innen geschwenkt (Fig. 5).
Sobald sich die Abdeckzunge 58 auf einem Niveau der Becherwände 18 und der Einschieber 40 wieder außerhalb des Bechers 17 befinden, kann auch die Fördereinrichtung 15 zum Bereitstellen des nächsten Blisterstapels 3 weitergetaktet werden. Aus den oben beschriebenen Bewegungsabläufen ist ersichtlich, daß in bezug auf die Leistung der Vorrichtung 10 das entscheidende Kriterium ist, daß die Fördereinrichtung 15 zum Bereitstellen des nächsten Blisterstapels 3 möglichst früh weitergetaktet werden kann, das heißt, daß sich insbesondere der Einschieber 40 wieder außerhalb des Bechers 17 befindet.
Bei einem vorgegebenen Faltschachtelformat und einer gewünschten Leistung kann die Steuereinrichtung 61 die Servomotoren 32 bis 34 derart ansteuern, daß das Einschieben des Blisterstapels 3 relativ langsam und daher schonend uns sicher erfolgt, während insbesondere das Zurückziehen des Einschiebers 40 mit relativ hoher Geschwindigkeit erfolgt. Es sind somit auch format- und leistungsabhängige Geschwindigkeitsverläufe des Einschiebers 40 und der Abdeckzunge 58 denkbar, die mit konventionellen, starr mechanischen Lösungen nicht realisierbar sind.
Mittels der oben beschriebenen Vorrichtung 10 ist es möglich, Faltschachtelformate in einem Bereich von ca. 50 mm bis 150 mm Länge und einer Höhe bis ca. 100 mm ohne Austausch oder Anpassung von Einschieber 40 oder Abdeckzunge 58 alleine durch eine entsprechende Ansteuerung der Servomotoren 32 bis 34 zu verarbeiten.
Ergänzend wird erwähnt, daß es selbstverständlich zur Leistungserhöhung auch denkbar ist, mehrere jeweils starr miteinander gekoppelte Einschieber 40 und Abdeckzungen 58 parallel zueinander anzuordnen, so daß jeweils mehrere Blisterstapel 3 gleichzeitig eingeschoben werden können. Auch ist es bei einfacheren Anwendungen denkbar, anstatt dreier separater Servomotoren 32 bis 34 nur einen oder zwei Servomotoren zu verwenden. In diesem Fall ist ein Servormotor zum Beispiel für die gesamte Bewegung der Abdeckzunge verantwortlich, wobei dessen Horizontal- oder Vertikalbewegung dann mechanisch von der jeweils anderen Bewegung abgeleitet wird.

Claims (6)

1. Vorrichtung (10) zum Einschieben von Gegenständen, insbesondere Blisterstreifen (1), in Faltschachteln (2), mit einer taktweise umlaufenden ersten Fördereinrichtung (15) für die Gegenstände, einer parallel zur ersten Fördereinrichtung (15) angeordneten, taktweise umlaufenden zweiten Fördereinrichtung (11) für die Faltschachteln (2), mit einem quer zur Förderrichtung der Gegenstände und der Faltschachteln (2) verfahrbaren Einschubstößel (40) und einer auf- und abbeweglichen, ebenfalls quer zur Förderrichtung der Gegenstände und der Faltschachteln (2) verfahrbaren, in die Öffnung der Faltschachtel (2) eintauchenden Abdeckzunge (58), die beide (40, 58) in einer Stillstandsphase der Fördereinrichtungen (11, 15) die Gegenstände aus der ersten Fördereinrichtung (15) in die Faltschachtel (2) überschieben und anschließend wieder in ihre die Fördereinrichtungen (11, 15) freigebenden Endlagen zurückfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschubstößel (40) und die Abdeckzunge (58) mit wenigtens einem Servomotor (32 bis 34) gekoppelt sind, der die Bewegungen des Einschubstößels (40) und der Abdeckzunge (58) erzeugt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckzunge (58) und der Einschubstößel (40) mit jeweils wenigstens einem separaten Servomotor (32 bis 34) gekoppelt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Einschubstößel (40) gekoppelte Servomotor (32) einen Zahnriemen (35) antreibt, der mit einem auf wenigstens einer Führungsstange (30) hin- und herbeweglichen Schlitten (39) verbunden ist, an dem der Einschubstößel (40) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckzunge (58) mit einem ersten Servomotor (33) für die Vertikalbewegung und einem zweiten Servomotor (34) für die Horizontalbewegung gekoppelt ist, daß die Abdeckzunge (58) an einem Schlitten (52) befestigt ist, der mittels eines an dem zweiten Servomotor (34) gekoppelten Hebels (54) auf einer Führung (50) hin- und herbeweglich ist und daß die Führung (50) mittels eines Lagers (48) in einer Säule (49) vertikal verschieblich gelagert ist, wobei das Lager (48) über einen Hebel (45) mit dem ersten Servomotor (33) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Servomotoren (32 bis 34) und der Bewegungsmechanismus für den Einschubstößel (40) und die Abdeckzunge (58) an einer gemeinsamen Platte (28) angeordnet sind, die an dem Gestell (29) der Vorrichtung (10) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Servomotor (32 bis 34) mit einer Steuerungeinrichtung (60) verbunden ist, in der formatabhängige Bewegungsabläufe des Einschubstößels (40) und der Abdeckzunge (58) gespeichert sind oder berechnet werden können.
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