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Vorrichtung zum-Sammeln von Einzelgegenständen in Gruppen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln von flachen Einzelgegenständen in stapelartige
Gruppen mit bestimmter, gleicher Gegenstands zahl und zum Weitergeben dieser Gruppen.
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Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise in Maschinen benötigt,
in denen die Gegenstände einzeln in Umhüllungsmaterial eingewickelt und anschließend
mehrere dieser Gegenstände gruppenweise mit einer gemeinsamen UmhUllung versehen
werden.
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Bei den Einzelgegenständen kann es sich beispielsweise um Kaugummistreifen,
Schokoladetafeln oder ähnliche flache Gegenstände handeln. Die einzeln eingewickelten
Gegenstände kommen dabei flach hintereinanderliegend auf einer Förderbar an und
müssen dann zu stapelartigen Gruppen gesammelt werden, in denen mehrere Gegenstände
übereinanderliegen, die anschließend gemeinsam umhüllt oder verpackt werden sollen.
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Bei einer bekannten Vorrichtung gelangen die einzeln eingewickelten
Gegenstände nacheinander auf einen Unterstempel, der absatzweise nach unten bewegt
wird. Auf diese Weise wird auf dem Unterstand ein Gegenstandsstapel gebildet. Wenn
die erforderliche Gegenstandszahl erreicht ist, wird der gebildete Gegenstandsstapel
durch den Unterstempel nach oben geschoben und seitlich wegtransportiert. Erst danach
kann über dem Unterstempel ein neuer Stapel gebildet werden. Mit dieser Vorrichtung
ist eine kontinuierliche Arbeitsweise nicht möglich,
da jeweils
nach Fertigstellung einer Gegenstandsgruppe auf dem Unterstempel die weitere Zufuhr
von Gegenständen unterbrochen werden muß. Mit der bekannten Vorrichtung erreicht
man also nur eine geringe Leistung.
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Durch die Erfindung soll dieser Nachteil beseitigt werden, und es
soll eine kontinuierlich arbeitende Sammelvorrichtung mit hoher Leistung geschaffen
werden.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Sammelvorrichtung
eine Sammeltrommel mit an deren Umfang angeordneten untereinander gleichen Fächern
aufweist, daß an einer ersten Stelle am Trommelumfang eine Einrichtung zum absatzweisen
Einschieben von Einzelgegenständen in die Fächer der Sammeltrommel vorgesehen ist
und daß an einer zweiten Stelle des Trommelum -fangs eine während der Bewegung der
Sammeltrommel betätigbare Einrichtung zum Ausschieben und Weitergeben der auf diese
Weise in den Fächern gebildeten stapel artigen Gegenstandsgruppen vorgesehen ist.
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Auf diese Weise werden die Einzelgegenstände kontinuierlich nacheinander
ohne Unterbrechung in die Fächer der Sammeltrommel eingeschoben. Durch die Drehbewegung
der Trommel bildet sich dabei in den einzelnen Fächern jeweils ein Gegenstandsstapel.
Die so gebildeten Gegenstandsgruppen wandern mit der Sammeltrommel bis zu der Ausschiebestelle,
wo jeweils eine Gegenstandsgruppe aus einem Fach ausgeschoben wird und an ein weiteres
Fördermittel oder eine Einrichtung zum gemeinsamen Umhüllen der Gegenstandsgruppe
weitergegeben werden kann, Auf dies Weise ist beim Einschieben der Gegenstände in
die Sammeltrommel und beim Ausschieben der Gegenstandsgruppen aus der Sammeltromme
ein zwar absatzweiser, aber kontinuierlicher Betrieb möglich.
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Da außerdem das Ausschieben während der Bewegung der Sammeltrommel
erfolgt, ergibt sich gegenüber dem obenerwähnten Stand der Technik ein beschleunigter
Arbeitsablauf, so daß sich eine hohe Leistung erreichen läßt.
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Bei einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel ist die Sammeltrommel absatzweise
in gleichen Schaltschritten in Umfangsrichtung anantreibbar.
Der
Schaltweg am Umfang der Sammeltrommel bei jedem Schaltschritt entspricht dann etwa
der Dicke eines Gegenstands, so daß bei jedem Hub der Einschiebeeinrichtung ein
freier Raum zur Aufnahme eines Gegenstandes in einem Fach der Sammeltrommel zur
Verfügung steht und immer die gleiche Anzahl von Gegenständen in jedem Fach der
Sammeltrommel abgelegt wird.
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Aber auch wenn man die Sammeltrommel sich kontinuierlich mit einer
konstanten Geschwindigkeit drehen läßt, die auf den Arbeitstakt der Einschiebeeinrichtung
und die Dicke der Einzelgegenstände abgestimmt ist, gelangt jeweils eine gleiche
Zahl von Gegenständen in jedes Fach. In beiden Fällen können die Trennwände der
Fächer so dünn ausgebildet sein, daß sie beim Einschieben der Gegenstände nicht
stören.
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Die Einrichtung zum Ausschieben der Gegenstandsgruppen aus der Sammeltrommel
und zum Weitergeben dieser Gruppen kann durch einen hinter die Gegenstandsgruppen
in den Fächern der Sammeltrommel greifenden Ausstoßhebel gebildet sein, dessen Arbeitstakt
gegenüber dem Arbeitstakt der Einschiebeeinrichtung, und bei schrittweisem Antrieb
der Sammeltrommel auch gegenüber deren Arbeitstakt, entsprechend der Zahl der Einzelgegenstände
pro Gruppe untersetzt ist. Wenn beispielsweise die Fächer zur Aufnahme von jeweils
fünf Gegenständen ausgebildet sind, führt also der Ausstoßhebel wegen seiner Untersetzung
während Jeweils fünf Arbeitshüben der Einschiebeeinrichtung nur einen Arbeitshub
zum Ausstoß eines Gegenstandsstapels aus einem Fach durch. Der eigen liche Ausstoß
kann dabei bei schrittweisem Antrieb der Sammeltrommel während des letzten und ggf.
auch schon während des vorletzten zum jeweiligen Fach gehörigen Schaltschrittes
erfolgen.
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Bei kontinuierlichem Antrieb der Sammeltrommel kann der Ausstoß ebenfalls
während deren Bewegung erfolgen, und zwar in einem Zeitraum jeweils kurz bevor eine
Trennwand der Sammeltrommel in die Bewegungsbahn des Ausstoßhebels gelangt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Zeichnung beschrieben, die eine schematische Seitenansicht teilweise im Schnitt,
einer Vorrichtng zum Sammeln und Abzählen: von Einzelgegenständen zu Gegenstandsgruppen
und zum Weitergeben
dieser Gruppen zeigt.
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Diese Vorrichtung weist zunächst eine Sammeltrommel 1 auf, an deren
Umfang eine größere Anzahl von untereinander gleichen Fächern 3 vorgesehen ist,
die durch radial verlaufende Trennwände 5 gebildet sind. Die Sammeltrommel 1 ist
absatzweise in Pfeilrichtung P antreibbar.
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Auf einer Seite der Sammeltrommel werden auf einer waagerechten Zuführrörderbahn
7 einzelne Gegenstände G flach hintereinanderliegend zugeführt. Diese Gegenstände
können einzeln eingewickelt sein, bei Kaugummi streifen beispielsweise in eine Aluminiumfolie
und eine Papierhülle. Die einzelnen Gegenstände G gelangen während der absatzweisen
Bewegung der Sammeltrommel 1 in die Fächer 3, und zwar nimmt beispielsweise jedes
Fach fünf Einzelgegenstände G auf.
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Von der Einschubstelle E wandern die Gegenstandsgruppen in den Fächern
3 über den unteren Bereich der Sammeltrommel 1, der mit einer unteren Abdeckung
9 versehen ist, zu einer Ausstoßstelle A, an der die jeweils in einem Fach 3 befindliche
Gegenstands gruppe aus der Sammeltrommel 1 ausgestoßen und an ein nachfolgendes
Fördermittel übergeben wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die
Gegenstandsgruppe an der Ausstoßstelle A gegen eine Hüllmaterialfolie F und mit
dieser in eine Tasche 11 eines in Pfeilrichtung beweglichen Packsterns 13 eingeschoben,
in dem die Gegenstandsgruppe in bekannter Weise allseitig mit der Folie F umhüllt
werden kann.
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Die Vorrichtung zum Einschieben der Gegenstände G in die Fächer 3
der Sammeltrommel 1 besteht aus einem Schieber 15, der als Rechen mit einzelnen
Zinken 15a,15b,15c ausgebildet ist. Der Schieber oder Rechen 15 führt eine durch
strichpunktierte Linien dargestellte Kreisbewegung K aus. Dabei ergreift er jeweils
zwischen seinen Zinken 15a und 15b bzw. 15b und 15c einen Gegenstand G von unten
und schiebt diesen jeweils mit den hinteren Zinken 15a und 15b auf der Förderbahn
7 nach vorn gegen die Sammeltrommel 1. Im unteren Teil der Kreisbewegung tauchen
die Zinken 15w bis 15c unter den Gegenständen G weg und greiren bei ihrer Aufwärtsbewegung
jeweils hinter den nächstfolgenden Gegenstand. Auf diese Weise werden die Gegenstände
absatzweise
in gleichen Abständen vorwärtstransportiert. Der jeweils vorderste Gegenstand wird
dabei durch die in der Zeichnung rechts liegende freie Vorderkante der Zinke 15c
bei deren Vorwärtshub in ein Fach 3 der Sammeltrommel 1 eingeschoben. Das Einschieben
erfolgt jeweils zwischen zwei Schaltschritten der Sammeltrommel 1, also während
des Stillstands der Sammeltrommel. Da die Sammeltrommel 1 jeweils gleiche Schaltschritte
macht, gelangt in jedes Fach 3 die gleiche Zahl von Gegenständen G. Die Trennwände
5 der Sammeltrommel 1 stören beim Einschieben der Gegenstände G nicht, zumal die
Trennwände 5 an deren Außenkanten zugespitzt sein können.
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Die Einrichtung zum Ausschieben der Gegenstandsgruppen aus den Fächern
3 der Sammeltrommel 1 weist einen Ausstoßhebel 21 auf, der von innen hinter die
in den Fächern 3 liegenden Gegenstandsgruppen greift. Um dies zu ermöglichen, besteht
die Sammeltrommel 1 im wesentlichen aus zwei zueinander parallelen Scheiben, von
denen in der Zeichnung nur die hintere, dem Betrachter abgekehrte Seite dargestellt
ist. Die die Fächer 3 bildenden Trennwände 5 bestehen dabei nur aus Ansätzen, die
senkrecht zur Zeichenebene von den Scheiben vorstehen. Der Ausstoßhebel 21 kann
also zwischen die beiden Scheiben der Sammeltrommel 1 bzw. zwischen die die Trennwände
5 der Fächer 3 bildenden Ansätze greifen.
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Zum Ausstoßen der Gegenstandsgruppen aus den Fächern 3 führt der Ausstoßhebel
21 eine im wesentlichenradial gerichtete Bewegung aus. Um einen ruckfreien und gleichmäßigen
Ausstoß der Gegenstandsgruppen ohne zu große Beschleunigung zu erreichen, braucht
det Ausstoß nicht jeweils während des Stillstands zwischen zwei Schaltschritten
der Sammeltrommel zu erfolgen, sondern der Ausstoß kann während eines solchen Schaltschritts
erfolgen und sich sogar über einen Zeitraum erstrecken, der länger ist als der Zeitabstand
zwischen zwei Schaltschritten der Sammeltrommel 1. Zu diesem Zweck ist das
Ausstoßende
des Ausstoßhebels 21 auf der in der Zeichnung in.strichpunktierten Linien dargestellten
geschlossenen kurvenförmigen Bahn B bewegbar, die neben einer in radialer Richtung
der Sammeltrommel verlaufenden Komponente zusätzlich eine in deren Umfangsrichtung
verlaufende Komponente aufweist. Das untere geradlinige Stück der Bahn B wird beispielsweise
während eines Schaltschrittes der Sammeltrommel 1 durchlaufen, bevor das tieweilige
Fach 3 seine Endlage erreicht hat, in der es der Tasche 11 des Packsterns 13 gegenüberliegt,
während die übrigen Teile der Bahn B während mehrerer weiterer Schaltschritte der
Sammeltrommel 1 durchlaufen werden. Die gesamte Bahn B wird in einem Zeitraum durchlafuen,
der gleich der Taktzeit für ein Fach 3 der Sammeltrommel 1 ist. Da sich hierbei
während des Rückhubs des Ausstoßhebels 21 aus der Ausstoßstellung A nach innen bereits
die Gegenstände G in dem nächstfolgenden Fach nach oben bewegen, muß deP Ausstoßhebel
21 bei seinem Rückhub nach oben ausholen und um die Trennwand 5 und die Gegenstände
des folgenden Fachs 3 herumlaufen.
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Da das Ausschieben einer Gegenstandsgruppe aus einem Fach 3 durch
den Ausstoßhebel 21 während einer Schaltbewegung der Sammeltrommel 1 erfolgt, während
der sich die zugehörige Trennwand 5, die den auszuschiebenden Gegenstandsstapel
trägt, nach oben bewegt, ist der untere, etwa geradlinige Abschnitt der Bahn B des
Ausstoßhebels 21 geringfügig in Ausstoßrichtung nach oben geneigt. Auf diese Weise
ergreift der Ausstcßhebel 21 die Hinterkante des untersten Gegenstandes des auszuschiebenden
Stapels in der Stellung-A 1 zu Beginn einer Schaltbewegung der Sammeltrommel 1.
Während des Ausschiebens des Gegenstandsstapels nach rechts schwenkt die den Stapel
tragende Trennwand 5 nach oben, und am Ende der Ausstoßbewegung, wenn die Trennwand
etwa waagerecht liegt, muß der Ausstoßhebel 21 ebenfalls noch die Hinterkante des
untersten Gegenstands des ausgestoßenen Stapels ergreifen. Da diese jetzt am Punkt
A 2 liegt, muß sich der Ausstoßhebel 21 zwischen den Punkten A 1 und A 2 seiner
Bahn B geringfügig anheben. Die in radialer Richtung verlaufende Komponente
der
Bahn B des Ausstoßhebels 21 ist also von innen nach außen in Drehrichtung der Sammeltrommel
1 geneigt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Sammeltrommel 1 mit 24
Fächern 3 bilden die Trennwände 5 einen Winkel von 15 Grad miteinander. Wenn beispielsweise,
wie dargestellt, in jedem Fach 5 Gegenstände liegen, entfällt auf einen Gegenstand
ein Winkelbereich von 3 Grad. Wenn der Ausstoß einer Gegenstandsgruppe während einer
Sthaltbewegung der Sammeltrommel 1 erfolgen scll, muß also die 3ahn B zwischen den
Punkten A 1 und A 2 um 3 Grad nach oben geneigt sein.
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Die beschriebene Kurvenbahn B des Ausstoßhebels 21 kann beispielsweise
durch das in der Zeichnung dargestellte Kurbelschleifengetriebe erzeugt werden.
Dieses besteht aus einer Kurbel 23, die mit einer Rolle 25 in einen Längsschlitz
27 in einem Kulissenhebel 29 eingreift. Der Kulissenhebel 29 wirktUber eine Zugstange
31 und ein Klemmstück 33 auf einen Führungszapfen 35, an dem der Ausstoßhebel 21
befestigt ist.
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Der Führungszapfen 35 ist in einer Geradführung 37 axial beweglich
gelagert. DieGeradführung 37 ist ihrerseits über einen Kurvenhebel 39 schwenkbar,
der mit einer Kurvenrolle 41 in eine Kurvenscheibe 43 eingreift. Durch geeignete
Abstimmung dieser Steuerelemente aufeinander ergibt sich die gewünschte Form der
Kurvenbahn B.
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Die an der Einschubstelle E in die Fächer 3 der Sammeltrommel 1 eingeschobenen
Gegenstände G liegen fächerartig gespreizt in der Sammeltrommel 1. Um die Gegenstände
in eine Lage parallel zueinander zu bringen und einen guten Ausstoß und eine einwandfreie
Ubergabe an der Ausstoßstelle A zu erreichen, ist dort ein Druckfinger 51 vorgesehen,
der zwischen den beiden, die Sammeltrommel 1 bildenden Scheiben in die Fächer 3
eingreift und entgegengesetzt zur Drehrichtung P der Sammeltrommel im Bereich der
Ausstoßstelle A auf die Gegenstände drückt.
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Der Druckfinger 51 ist über einen Arm 53 und einen Schwenkhebel
55
schwenkbar auf der Acnse der Sammeltrommel 1 gelagert und steht unter Einwirkung
einer Feder 57, die den Druckfinger 51 gegen einen Anschlag 59 zieht, der an dem
Schwenkhebel 55 angreift. Dickenunterschiede bei den einzelnen Gegenständen können
dadurch berücksichtigt werden, daß der auf die Gegenstände drückende Druckfinger
51 den Schwenkhebel 55 entgegen der Kraft der Feder 57 von dem Anschlag 59 abhebt.
Der Anschlag 59 kann so eingestellt werden, daß der Druckfinger 51 immer unter der
Federkraft die Gegenstände G in dem an der Ausstoßstelle A befindlichen Fach 3 der
Sammeltrommel 1 zusammendrückt Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wurde die Sammeltrommel 1 absatzweise angetrieben. Man kann aber die Sammeltrommel
auch kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufen lassen, wobei die
Drehgeschwindigkeit auf die Dicke der Einzelgegenstände und den Arbeitstakt des
Schiebers 15 bzw. des Ausstoßhebels 21 abgestimmt sein muß. Die vorstehend im Zusammenhang
mit der schrittweise angetriebenen Sammeltrommel 1 beschriebenen Einzelheiten können
bei kontinuierlich angetriebener Sammeltrommel im wesentlichen unverändert bleiben.