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Vorrichtung zum Vereinzeln von gestapelten Ventilsäcken und
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Verfahren zur Stapelung derartiger Säcke Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum übernahmefertigen Vereinzeln und Weiterleiten von gestapelten Säcken,
insbesondere Ventilsäcken, bei der eine Hebeeinrichtung mit wenigstens zwei Saugern
zum Aufnehmen und Einbringen des jeweils obersten, auf einem anhebebaren Sackstapel
liegenden Ventilsacks in eine Vertikalposition vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft
auch ein vorteilhaftes Stapelverfahren für die Ventilsäcke.
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Bei den Vorrichtungen der vorstehend genannten Art ist es von beträchtlichem
Nachteil, daß die zu einem aufrechten Stapel übereinander gelegten Ventilsäcke in
bezug auf ihr Ventil genau gestapelt und genau in das Aufnahmefach der Vorrichtungen
eingebracht werden müssen, weil sich das Ventil beim Übernehmen eines vereinzelten
Ventilsackes durch eine Aufsteckeinrichtung, die den Ventilsack auf den Füllstutzen
einer Füllmaschine aufsteckt, in einer genauen Position befinden muß, damit der
Ventilsack sicher auf den Füllstutzen aufgesteckt werden kann. Das genaue Stapeln
der Ventilsäcke erfordert weiterhin besondere Einrichtungen oder ist ohne solche
Einrichtungen nur zeitraubend und umständlich durchzuführen, insbesondere
wenn
die Sackart und/oder Sackgröße gewechselt werden muß.
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Weiterhin ist es notwendig, daß die eingangs erwähnte Vorrichtung
in ihrer Leistungsfähigkeit den hochleistungsfähigen Abfüllmaschinen angepaßt wird.
Sie muß daher funktionssicher arbeiten und die Arbeitsphase zwischen den zwangsläufigen
Unterbrechungen zwecks Auffüllung des zu vereinzelnden Sackvorrats muß relativ lang
sein.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer einfach
aufgebauten und hochleistungsfähigen Vorrichtung zum übernahmefertigen Vereinzeln
von gestapelten Ventilsäcken, die neben einer verbesserten Funktionssicherheit eine
genaue Positionierung der an eine Aufsteckeinrichtung zu übergebenden Ventilsäcke
gewährleistet, ohne daß die Säcke genau gestapelt bzw. in eine genaue Entnahmelage
für die Vorrichtung gebracht werden müssen. Weiterhin soll die Vorrichtung mit Bezug
auf eine bestimmte Stapelhöhe mit einem größeren Sackvorrat als bisher betrieben
werden.
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß bei der einleitend angeführten
Vorrichtung eine Einrichtung zum Transport des durch die Hebeeinrichtung in die
Senkrechte gebrachten Ventilsackes in eine anschlagbestimmte Übernahmestellung vorgesehen
ist.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
besteht die Transporteinrichtung aus einem Endlosförderer, Vibraticnfc
½rderer
oder dergleichen, dem ein Endanschlag für den Ventilsack zugeordnet ist. Die Transporteinrichtung
ist bei Anlage des Ventilsackes gegen den Endanschlag automatisch abschaltbar.
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Mit dieser Lösung wird auf einfache Weise erreicht, daß der vereinzelte
Ventilsack in eine genau vorbestimmte übergabestellung gebracht ist, und zwar unabhängig
von einer genauen Stapelung der Säcke zu einem Sackstapel und unabhängig von dessen
sorgfältiger Einbringung in das Aufnahmefach der Vorrichtung. Damit können die Ventilsäcke
schnell und ohne. große Sorgfalt gestapelt werden, wobei nur auf die richtige Lage
des Ventils im Stapel geachtet werden muß.
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Weiterhin kann das Aufnahmefach der Vorrichtung für den Sackstapel
einfach gestaltet werden, weil eine grobe Positionierung der Ventilsäcke im Aufnahmefach
für eine sichere Funktion der Vorrichtung ausreichend ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Ventilsäcke einzeln
oder zu Paketeinheiten zusammengefaßt in ihrer Längsrichtung derart versetzt gestapelt,
daß das Versatzmaß mindestens von der Breite der Endumfaltungen der Ventilsäcke
ist und daß jeder dritte, fünfte, siebente usw. Ventilsack bzw. Paketeinheit um
das gleiche Versatzmaß wieder zurückversetzt ist. Die Vorrichtung weist in diesem
Fall mindestens drei vorteilhaft in einer Reihe angeordnete Aufnahmesauqer auf,
wobei jeweils einer der beiden äußersten Aufnahmesauger abgeschaltet bleibt, wenn
der gerade oberste Ventilsack nicht von ihm aufgenommen werden darf. Hierfür ist
eine Lesevorrichtung
vorgesehen, die eine Umsteuerschaltung so
betätigt, daß diese wiederum die beiden äußeren Aufnahmesauger entsprechend steuert.
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Hierdurch ist es möglich, die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung nach
der Erfindung unter Beibehaltung der vorerwähnten Vorteile weiter zu erhöhen, indem
in bezug auf eine vorbestimmte Gesamtstapelliöhe eines Sackstapels wesentlich mehr
Ventilsäcke pro Sackstapel vorgesehen werden können als bisher, wodurch die erfindungsgemäße
Vorrichtung relativ lange ununterbrochen arbeiten kann.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand mehrerer, in der anliegenden
Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Figur 1
eine schematische Seitenansicht einer mit einer Füllvorrichtung kombinierten Vorrichtung
nach der Erfindung, Figur 2 eine Aufsicht auf die Darstellung nach Figur 1, Figur
3 eine im vergrößerten Maßstab dargestellte Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung
nach der Erfindung, Figur 4 eine Einzelheit aus Figur 3 in Arbeitsstellung und in
teilweisem Schnitt,
Figur 5 eine Seitenansicht gemäß dem Pfeil
A in Figur 3, Figur 6 eine Ansicht entsprechend dem Pfeil A in Figur 3 auf eine
abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit
einem zu vereirizelnden Sackstapel, Figur 7 eine Aufsicht auf einen Eckbereich des
zu vereinzelnden Sackstapels.
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Die Figur 1 zeigt insgesamt eine Anlage, die aus einer Einrichtung
zur Zufuhr von gestapelten Säcken, aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Vereinzeln
und Weiterleiten der Säcke und schließlich aus einer Füllmaschine besteht. Erwähnt
sei allerdings, daß die Vorrichtung nach der Erfindung auch in Kombination mit solchen
anderen Vorrichtungen und Maschinen verwendet werden kann, denen Säcke einzeln zugeführt
werden, die zuvor einen Stapel zu entnehmen sind.
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Im einzelnen ist ein Rahmenaufbau 1 mit einem waagerechten Tragarm
2 vorgesehen, an dem ein äußeres Gehäuse 3 befestigt ist. Unterhalb des Tragarms
sind zwei zueinander parallele Führungsstangen 4 vorgesehen, die einerseits am Rahmen
1 und andererseits am Gehäuse 3 um eine waagerechte Achse verdrehbar gelagert sind.
Auf den Führungsstangen
4 ist ein Transportarm 5 in waagerechter
Richtung verschiebbar angetrieben gelagert, der in einer unteren Schwenkstellung
gezeigt ist, in der er einen Sack 6, insbesondere einen Ventilsack, auf einen der
drei Füllstutzen 7 steckt, die zu einer strichpunktiert angedeuteten Füllmaschine
8 gehören.
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Die Ventilsäcke 6 liegen gestapelt auf einem durch einen nicht weiter
gezeigten Antrieb auf Rollen9 senkrecht verfahrbaren Stapelträger 10 und werden
einzeln nacheinander durch eine als Schwenkeinrichtung 11 (Figur 3) ausgebildete
Hebeeinrichtung vom Stapel aus der waagerechten Lage in eine vorläufige Vertikalposition
gebracht, aus der sie dann in eine genau vorbestimmte übernahmestellung transportiert
werden, wo sie durch den Transportarm 5 über nommen werden, der zu diesem Zweck
in eine waagerechte Position nach oben geschwenkt wird.
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Die in den Figuren 3 bis 5 näher gezeigte Schwenkeinrichtung 11 besteht
aus zwei zueinander parallelen und mit einem der Ventilsacklänge entsprechenden
Abstand auf einem waagerechten Achskörper 12 starr angeordneten Hebelarmen 14. Der
Achskörper 12 ist durch einen Motor 13 oder eine Zylindereinheit um seine Längsachse
verdrehbar. An dem anderen Ende der Hebelarmel4ist je ein weiterer Hebelarm 15 angelenkt,
dessen freies Ende eine Kulisse 16 aufweist, die mit einem festen Kulissenstein
17 zusammenarbeitet. Die beiden Hebelarme 15 sind durch
eine Stange
18 starr miteinander verbunden, auf der ein Querholm 19 starr befestigt ist, der
list hochgesclwenkier Einrichtung 11 aufrecht steht.
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Die Stange 18 ist an den Hebelarmen 15 zwischen deren Anlenkung an
den Hebelarmen 14 und den Kulissen 16 befestigt, und der Querholm 19 träyt drei
Schäfte 20 mit Aufnahmesaugern 21 an dem einen Ende und den I.uftanschlüssen 22
zur Unterdi:uckbeaufschlagung der Sauger an dem anderen Ende, wobei die Schäfte
20 in ihrer axialen Richtuny federn gelagert sind, wie noch erläutert wird.
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Wie aus den Figuren 3 und 5 zu ersehen ist, sind beiderseits des Ventilsackes
6 obere und untere, z.B. längliche Seitenführungen 23 a, 23 b bzw. 24 a, 24 b vorgesehen,
wobei die Seitenführungen 23 a und 24 a über Arme 25 bzw. 26 am Querholm 19 bzw.
an der Stange 18 befestigt sind. Die anderen Seitenführungen 23 b und 24 b sind
an Schwenkhebeln 27 bzw. 28 befestigt, die ihrerseits z.B.
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am Rahmen 1 angelenkt sind und mittels Zylinder (nicht gezeigt) gemäß
den Pfeilen 29 wegschwenkbar sind. Die Hebel 27, 28 können alternativ auch seitwärts
wegziehbar ausgebildet sein, damit der senkrechte Ventil sack auf dieser Seite völlig
frei ist und durch den Transportarm 5 übernommen werden kann.
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Nach einem Hauptmerkmal der Erfindung ist in einem gewissen Abstand
unterhalb der unteren Längskante eines durch die Hebeeinrichtung 11 senkrecht hängend
gehaltenen Ventilsackes 6 in waagerechter Richtung verlaufend ein Endlosförderer
30, z.B. ein Bandförderer oder Vibrationsförderer,
vorgesehen,
der vorteilhaft am Rahmen 1 befestigt und durch einen Motor 31 antreibbar ist. Dem
Endlosförderer ist ein z.B. am Rahmen 1 befestigter Endanschlag 32 zugeordnet, der
als Anschlag für den vom Endlosförderer angeförderten Ventilsack dient.
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Alternativ kann der Endlosförderer auch aus einer Schieber- oder Zugeinheit
bestehen, die den Ventilsack gegen den erwähnten Endanzuschlag bringt, wobei zusätzlich
noch eine Führungsbahn anstelle des Transportbandes des Endlosförderers vorgesehen
ist, auf der sich der Ventil sack vor dem Seitwärts schieben abstützt.
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In Figur 4 ist ein Klemm-Mechanismus 33 der Hebeeinrichtung 11 dargestellt,
der für alle oder nur einen Teil der Aufnahmesauger 21 vorgesehen sein kann. In
Figur 5 sind z.B. nur zwei Sauger 21 solche Mechanismen zugeordnet. Die Mechanismen
bestehen aus einem beispielsweise bogen- oder knieförmig ausgebildeten Klemmhebel
34, der einerseits an einer Basis 35 und andererseits an der Kolbenstange 36 eines
Druckmittelzylinder 37 angelenkt ist, welcher selbst auch an der Basis befestigt
ist. Die Basis ist über einen Steg 38 am Querholm 19 befestigt.
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Figur 4 zeigt weiterhin eine besondere Lagerung des Schaftes 20 für
die Aufnahmesauger 21. In einem Zylinder 39 ist der Schaft 20 den Zylinder axial
durchdringend gelagert und mit einem Kolben 40
starr verbunden.
Der Kolben ist einerseits ständig der Kraft einer Druckfeder 42 ausgesetzt, während
er andererseits über den Anschluß 42 zeitweise mit Druckfluid, vorzugsweise Druckluft,
beaufschlagt wird, so daß er dann eine angehobene Stellung einnimmt, etwa wie in
Figur 4 gezeigt.
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Das Aufnehmen und Einbringen eines Ventilsackes in die Übernahmestellung
geschieht folgendermaßen: Die Hebeeinrichtung 11 befinden sich in der in Figur 3
gestrichelt angedeuteten Aufnahmestellung, um den obersten Ventilsack 6 von einem
auf dem Stapelträger 10 ruhenden Ventilsackstapel aufzunehmen. In dieser Stellung,
die durch eine Tastschalteranordnung 14 a, 14 b vorbestimmt ist, befinden sich die
Sauger 21 in ihrer untersten Stellung oder sind aufgrund einer Höherstellung des
Stapelträgers 10 etwas nach oben eingefedert. Es werden dann die Sauger 21 an Unterdruck
angeschlossen, so daß der oberste Ventilsack von diesen erfaßt wird, und es wird
der Kolben 40 jedes Zylinders 39 über die Leitung 42 mit Druckluft beaufschlagt,
so daß der erfaßte Ventilsack mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit
angehoben wird, wodurch ein Mitreißen des nächsten Ventilsackes vermieden wird.
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Da der erfaßte Ventilsack im folgenden mit einer relativ hohen Geschwindigkeit
mittels der Einrichtung 11 in die vorläufige Vertikalposition geschwenkt wird, wird
nun der Klemmhebel 34 jedes Mechanismus 33 im Bereich der Sauger 21 gegen die Unterseite
des Ventilsackes zur Anlage gebracht, so daß dieser dadurch sicher festgehalten
wird-,
wie Figur 4 zeigt. Es erfolgt dann das Verschwenken des Ventilsackes in die vorläufige
Vertikalposition (Figur 3). In dieser Stellung oder auch schon kurz vorher werden
die Klemmhebel 34 wieder gelöst und die Sauger 21 werden in dieser Stellung wieder
an Atmosphärendruck angeschlossen, so daß der Ventilsack gemäß dem Pfeil 43 auf
den Endlosförderer 30 herunterfällt und dabei durch die Seitenführungen 23 a, 23
b und 24 a, 24 b geführt und seitlich gestütztwird. Vorteilhaft befindet sich der
Förderer 30 schon in Betrieb, so daß der Ventilsack, weiterhin senkrecht gestützt
durch die erwähnten Seitenführungen, sofort gemäß dem Pfeil 44 gegen den Endanschlag
32 transportiert wird, bei dessen Erreichen der Förderer automatisch abgeschaltet
wird.
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Der Ventilsack befindet sich nun in der Übernahmestellung, die durch
seine Auflage auf dem Förderer 30 und Anlage gegen den Endanschlag 32 genau vorbestimmt
ist (Figur 5). Somit ist man unabhängig von einer genauen Stapelung des Ventilsackes
auf dem Stapelträger 10.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Übernahmestellung des Ventilsackes
wie die erste und vorläufige Vertikalposition eine weitere Vertikalposition ist,
die gegenüber der ersten nach unten und seitlich versetzt ist. Beide Positionen
liegen dabei vorzugsweise in oder im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene.
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In der Übernahmestellung des Ventilsackes gemäß Figur 5 befindet sich
dessen Ventil 6 b in bezug auf den Ventilsack rechts unten,
wobei
die Endumfaltungen6 a des Ventilsackes auf derjenigen Seite des Sackes sind, die
der Hebeeeinrichtung 11 abgekehrt ist. Die auf dieser Seite befindliche untere Seitenführung
24 b wird gemäß dem Pfeil 29 weggeschwenkt und der Transportarm 5 kann nun den Ventilsack
aus der Übernahmestellung durch Erfassen in bekannter Weise an seinem unteren Längsbereich
übernehmen, wobei nach dem Erfassen auch die obere Seitenführung 23 b weggeschwenkt
wird. Der Arm 5 transportiert dann den Ventilsack zu einem freien Füllstutzen 7
und steckt ihn auf diesen auf. Währenddessen kann die Hebeeinrichtung 11 in die
Aufnahmestellung zurückschwenken.
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Zur weiteren Leistungserhöhung der Vorrichtung nach der Erfindung
wird eine besondere Stapelweise für den der Hebeeinrichtung 11 zuzuführenden Sackstapel
vorgesehen, die aus Figur 6 ersichtlich ist.
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Etwa 10 bis 20 Ventilsäcke bilden eine Paketeinheit 45, und eine Vielzahl
solcher Paketeinheiten werden zueinander in ihrer Längsrichtung versetzt zu einem
Ventilsackstapel aufgebaut, derart, daß das Versatzmaß mindestens von der Breite
der Endumfaltungen 6 a der Ventilsäcke ist und daß jede dritte, fünfte, siebente,
neunte usw. Paketeinheit um das gleiche Versatzmaß zurückversetzt ist. Dies hat
den Vorteil, daß der Ventilsackstapel in seiner Mitte nicht durchhängt, weil die
Wirkung der Endumfaltungen 6 a der Ventilsäcke 6, durch ihre Dicke mehr Platz zu
beanspruchen als der übrige Sack, im wesentlichen aufgehoben wird. Somit können
mit Bezug auf die Gesamtstapelhöhe wesentlich mehr Ventilsäcke gestapelt werden
als bisher.
Weiterhin ist ein leichteres und sicheres Aufnehmen
bzw. Vercinzeln der Vernijlsäcke gewährleistet, weil der Stapel in seiner Mitte
nicht durchhängt, so daß der jeweils oberste Ventilsack im wesentlichen horizontal
liegt. Durch die neue Stapelweise ist ebenfalls der Zeitabstand zwischen den Stapelwechseln
vergrößert.
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Anstelle einer paketweisen versetzten Stapelung der Ventilsäcke kann
jedoch auch so vorgegangen werden, daß die Ventilsäcke einzeln abwechselnd versetzt
gestapelt werden.
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Zum Vereinzeln aller Ventilsäcke eines derartig aufgebauten Sackstapels
muß die Iiebeeinrichtung 11 der Vorrichtung nach der Erfindung mindestens drei Aufnahmesauger
21 aufweisen, und zwar muß zwischen zwei äußeren Saugern 46 mindestens ein mittelerer
Sauger 47 vorgesehen sein, um den jeweils obersten Ventilsack mit wenigstens zwei
Saugern sicher aufnehmen zu können. Alle Sauger sind vorzugsweise in einer Reihe
angeordnet, wobei die beiden äußeren Sauger 46 einen solchen Abstand voneinander
aufweisen, daß jeweils ein Sauger keinen Ventil sack erfassen kann (Figur 6).
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Nach dem in Figur 6 dargestellten Fall muß der linke äußere Sauger
46 an Unterdruck angeschlossen werden, während der rechte äußere Sauger 46 abgeschaltet
bleibt, und zwar solange, bis die obere Paketeinheit 45 abgebaut ist. Dann müssen
die äußeren Sauger umgesteuert werden. Hierzu ist eine Umsteuerschaltung 48 vorgesehen,
die
einerseits mit einer Lesevorrichtung 9 und andererseits mit der Steitru:lg für den
Anschluß der Sauger 46, -1/ an Unterdrzck zusammenarbeitet (Figur 7). Die Ventilsäcke
sind an geeigneten Stellen mit Farbaufdrucken 50, 51 versehen, die gesondert aufgebracht
werden oder aus Teilen des üblichen Sackallft ucks bestehen können und die von der
Lesevorrichtung gelesen werden. Werden z.B. beide Farbaufdrucke 50 und 51 gelesen,
wie es gerade nach Figur 6 möglich ist, wenn die Lesevorrichtung auf der rechten
Seite des Sackstapels über den Sackenden angeordnet ist, dann wird im gezeigten
Fall der linke Sauger 46 an Unterdruck angeschlossen, während der rechte Sauger
46 nicht an Unterdruck anschließbar und gegenüber der Atmosphäre abgesperrt ist.
Somit wird nur der jeweils oberste Ventilsack aufgenommen.
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Die weitere Bewegung des von einem versetzt gestapelten Sackstapel
aufgenommenen Ventilsackes erfolgt wie weiter vorstehend beschrieben.
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In weiterer Ergänzung der Vorrichtung nach der Erfindung kann dem
Stapelträger 10 der Vorrichtung wenigstens ein Magazin mit mehreren Sackstapeln
zugeordnet sein, wobei die Stapel in Reihe oder karussellartig angeordnet sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden das oder die Magazine vorzugsweise
programmgesteuert in Arbeitsstellung gebracht. Sie können aber auch beliebig in
Arbeitsstellung gebracht werden. Somit kann ein Stapel mit der jeweils benötigten
Sackart
und/oder Sackgröße auf schnelle Weise auf dem Stapelträger 10 abgesetzt werden.
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L e e r s e i t e