DE2905852A1

DE2905852A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildung von einem stapel aus einer bestimmten anzahl n packungen

Info

Publication number: DE2905852A1
Application number: DE19792905852
Authority: DE
Inventors: Roberto Cavazza
Original assignee: SASIB SpA Bologna
Current assignee: SASIB SpA Bologna
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1979-08-23
Also published as: IT7812479A0; US4221518A; GB2017053B; JPS6311250B2; CA1094115A; JPS54155580A; GB2017053A; IT1103752B; DE2905852C2; BR7900956A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. "Weickmann, Djpl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

DR.IHO.H.L..K* 2905852

SOOO MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

CIR - S.p.A. - DIVISIONE SASIB

87/89, Via di Corticella Sch/ha

Bologna / Italien

Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von einem Stapel aus einer bestimmten Anzahl "N" Packungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung von einem Stapel aus einer bestimmten Anzahl "N" Packungen. Sie bezieht sich damit allgemein auf die Handhabung von Gegenständen und insbesondere auf die sequentielle Bildung fortlaufender Stapel aus regelmäßigen Gegenständen, z.B. Zigarettenpackungen und dgl..

Vorrichtungen zur Bildung von Stapeln aus Zigarettenpackungen wurden schon vorgeschlagen, bei denen ein Schieberstössel die längs einer Führungsbahn in Reihenform zugeführten Packungen nacheinander berührt und vorschiebt, bis ein Stapel aus einer bestimmten Anzahl an Packungen vorliegt;" dieser Stapel wird dann zu einem Abgabeweg durch einen Übertragungsstössel geführt, der jedesmal dann zur Wirkung kommt, wenn eine bestimmte Anzahl an Schieberhüben erfolgt ist.

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Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß aufgrund von Zuführfehlern oder dgl. die überführten Stapel nicht immer vollständig vorliegen. Dies bedeutet, daß die Stapel nach der Überführung hinsichtlich ihrer Höhe überprüft werden müssen und eine Einrichtung vorzusehen ist, die unvollständige Stapel auswirft. Da andererseits der Stapler andere Stapelhandhabungsvorrichtungen bestückt, ist es erwünscht, daß die Abgabe an der Ausgangsstelle des Staplers absolut gleichmäßig ist, da das Auswerfen unvollständiger Stapel für den Betrieb der genannten weiteren Vorrichtungen eine diskontinuierliche Bestückung darstellt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Gattung zu schaffen, die am Staplerausgang stets absolut gleichmäßige Stapel mit der absoluten Gewißheit vorsehen, daß keine unvollständigen Stapel, die ausgeworfen werden müssen, vorliegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man einen Stapel aus einer Anzahl "N" Packungen in einer Stapelstation bildet, indem "N-1" Packungen aus dem einen Stapelungsstössel fütternden Eingangsweg aufstapelt und den Stapel mit einer Packung vervollständigt, die von einem Magazin zugeführt wird, das oberhalb der Stapelungsstation angeordnet ist, wobei die Steuerung für die Übertragung von einem derartigen Stapel von der zweifachen Überwachung von Magazin und dem durch' den Stapelungsstössel gebildeten Stapel abhängt, so daß in jedem Fall gewährleistet ist, daß ein regelmäßiger Stapel überführt wird.

Der erfindungsgemäße Stapler für Packungen oder dgl. umfaßt einen Rahmen für eine vertikale Stapelungsstation, auf dem ein Magazin angeordnet ist, wobei die Stapelungsstation

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einen auf- und abgehenden Schieber aufweist, um von unten die Packungen aus einem Zuführweg, der die Packungen zum unteren Ende der Station führt, aufzustapeln, während ein Stössel den bestimmten Stapel von der Station zu einem Stationsauslaß überführt, wobei der Stapelungsschieber und der Übertragungsstössel beide von einer gemeinsamen Antriebswelle durch ein Reduziergetriebe oder einen Kettentrieb sowie einen Nockenmechanismus betätigt werden und die Arbeit des Übertragungsstössels dem Zustand einer überwachungseinrichtung auf Basis von photoelektrischen Zellen unterworfen ist, die den Füllungszustand des Magazins und den partiellen Vollendungszustand des zu bildenden Stapels erfaßt.

Die erfindungsgemäße- Stapelungsvorrichtung umfaßt einen vertikal beweglichen Stapelungsstössel, der seitlich die Packungen aufnimmt und sie nacheinander in ein darüberliegendes vertikales Magazin eingibt, um darin einen Stapel aus übereinanderliegenden Packungen vorzusehen, der von einer unteren Stapelstützeinrichtung, die im Bereich des unteren Endes des Magazins angeordnet ist, gehalten wird. Ein Übertragungsstössel ist ferner in Horizontalrichtung durch das vertikale Magazin hin und her beweglich vorgesehen. Der übertragungsstössel weist einen Schieberkopf auf, der sich in Höhe von IJ Packungen oberhalb der unteren Stützeinrichtung erstreckt, während eine obere Stützeinrichtung in Höhe von N-1 Packungen oberhalb der unteren Stützeinrichtung vorgesehen ist. Bei jedem Stapelbildungshub schiebt der Übertragungsstössel einen Stapel von N Packungen bestehend aus N-1 im Magazin zwischen der unteren und oberen Stützeinrichtung befindlichen Packungen plus einer Packung seitlich aus, welche von einer Packungsreserve stammt, die auf der oberen Stützeinrichtung aufliegt.

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ORIGINAL INSPECTED

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische schematische Ansicht von einem erfindungsgemäß aufgebauten automatischen Stapler,

Figur 2 eine schematische Seitenansicht mit geschnittenen Teilen von dem in Figur 1 gezeigten Stapler und

Figur 3 eine schematische Vorderansicht von der Stapelungsstation und dem darüberliegenden Magazin.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform von einem Stapler nach der Erfindung zur Bildung von Stapeln aus jeweils fünf Packungen P wiedergegeben.

Die Packungen P werden nacheinander von einem Zuführweg 1 zugeführt, auf dem sich jede Packung zu dem Aufnahmeelement einer Stapelstation von der dahinter sich bewegenden Pakkungsreihe vorgeschoben bewegt.

Die vordere Packung kommt in Berührung mit dem Kopf von einem Stapelungsstössel 2 und einem dazugehörigen Anschlag Der Steg 1o2 von diesem Stössel 2 bildet die Verbindungsstange von einem schwingenden Parallelogrammgelenkmechanismus. Ein Schwinghebel 4 trägt eine Rolle 5, die unter der Kraft einer Rückzugfeder 1o5 mit einer Kurvenscheibe 6 in Eingriff steht.

Die Kurvenscheibe 6 wird über ein Zahnradgetriebe 8, 9, 1o, 11 von einer Antriebswelle 7 angetrieben.

Ein Ubertragungsstössel 12 ist integrales Teil einer Verbindungsstange 13 von einem zweiten schwingenden Parallelo-

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grammgelenkmechanismus. Ein Schwinghebel 14 trägt ein Folgeorgan 15, das unter der Kraft einer Rückzugfeder 116 mit einer Nockenscheibe 16 zusammenwirkt. Die Nockenscheibe 1 6 wird ebenfalls über einen Kettenantrieb 17 zwischen Kettenrädern 18 und 19 von der Welle 7 in Bewegung versetzt.

Die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Antrieben von der Welle '. zu den Nockenscheiben 6 und 16 sind so, daß die Nockenscheibe 16 eine Umdrehung bei jeweils vier Umdrehungen der Nockenscheibe 6 durchmacht.

Dies bedeutet, daß der Übertragungsstcssel 12 bei jeweils vier Hüben des Stapelungsstössels 2 einen Stapelübertragungshub vornimmt.

Die Stapelungsstation, in der der Stapelungsstössel 2 vertikal vom Boden wirkt, während der Übertragungsstössel auf einer höheren Ebene in Querrichtung wirkt, besteht aus einem Magazin 2o, das auch die Funktion von einem Reservemagazin zur Abgabe der erforderlichen Packungen für die Komplettierung der Stapel hat.

Die Wände 12o des Magazins 2o weisen Schlitze 22o und 23o auf, in die Federsperrzähne 21 und 22 eingreifen. Die Zähne 21 haben die Aufgabe, die Packungen im Magazin zu halten, während sie im Magazin allmählich aufsteigen, während die Zähne 22 dazu dienen, die Packungen im oberen Teil des Magazins 2o zu halten, das die Funktion eines Reservemagazins für die Abgabe von Packungen zur Komplettierung der Stapel hat.

Ein optisch-elektronischer Höhensensor mit einem photoempfindlichen Element 23 und einer Lichtquelle 23a stellt den Komplettierungszustand des durch den Stapelungsstössel 2

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gebildeten Packungsstapel fest, während ein weiterer Sensor, bestehend aus einem photoempfindlichen Element 24 und einer Lichtquelle 24a, vorgesehen ist, um das Vorhandensein von Reservepackungen im Vorratsmagazin festzustellen.

In Verbindung mit den oberen Paaren Detektoren 23-23A und 24 - 24A arbeitet eine Blockiereinrichtung für den übertragungsstössel 12. Diese Blockiereinrichtung umfaßt einen Hebel 26, ve:.- dem ein Ende an einem feststehenden Punkt 27 angelenkt ist, während das andere Ende des Hebels mittels eines Verknüpfungsgliedes 28 an dem gabelförmigen Ende des Stössels eines Elektromagneten 29 angelenkt ist.

Der Hebel 26 trägt einen Riegel 3o, der den übertragungsstössel 12 in Bezug auf seinen Arbeitshub blockiert.

Bei Erregung des Elektromagneten 29 kommt der Riegel 3o außer Eingriff mit dem Ende der Verbindungsstange 13, so daß der Übertragungsstössel 12 freigegeben wird.

Die Erregung des Elektromagneten 29 hängt von den photoelektrischen Zellen 23 und 24 und von einem aus einem Näherungsschalter 33 bestehenden Taster ab, der einer stroboskopischen Scheibe 32 mit einem Sensorschlitz 132 zugeordnet ist. Dieser Schlitz 132 wirkt auf den Schalter 33 beaufschlagend. Die Scheibe 32 ist an einer Antriebswelle 31 mit der Nockenscheibe 16 befestigt, die die Arbeit des Übertragungsstössels 12 bestimmt. Der vorgenannte Taster arbeitet wie folgt. Jedesmal dann, wenn der Schlitz 132 in der Scheibe 32 in den Bereich des Näherungsschalters 33 kommt, gelangt der übertragungsstössel 12 in einen Bereitstellungszustand für den Übertragungshub. Die Vornahme dieses Hubes unterliegt jedoch der Stellung des Riegels ·3ο und hängt damit von dem Erregungszustand des Elektromagneten 29 ab: Wenn dieser Magnet nicht erregt ist, wie in Figur 1 dargestellt,

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liegt der Riegel 3o an der Verbindungsstange 13 an und blockiert damit eine Hubbewegung des Übertragungsstössels 12; um den Hub vorzunehmen, muß der Riegel somit außer Eingriff mit der Verbindungsstange kommen und daher der Elektromagnet 29 erregt werden.

Diese Erregung im Augenblick der stroboskopischen Abtastung des Schlitzes 132 durch den Schalter 33 hängt jedoch davon ab, daß in diesem Augenblick beide photoelektrischen Zellen 23, 24 durch den Strahl der Lichtquellen 23A, 24A nicht beaufschlagt werden.

Wenn diese Bedingung vorliegt, kann der Elektromagnet 29 erregt werden, so daß der Stössel 12 den Übertragungshub durchführen kann. Wenn jedoch nur eine der photoelektrischen Zellen 23, 24 den Lichtstrahl von der betreffenden Lichtquelle erhält, bedeutet dies, daß entweder der vom Stapler aufgebaute Stabel unvollständig ist oder obere Reservepackungen nicht vorliegen.

Beide Bedingungen,selbst wenn einzeln betrachtet, müssen die Freigabe des übertragungsstössels verhindern, da anderenfalls ein unregelmäßiger Stapel übertragen werden könnte.

Somit verhindert der Beaufschlagungszustand von einer der Photozellen 23, 24 oder beider im Augenblick der Abtastung des Schlitzes 132 eine Erregung des Elektromagneten 29.

Die elektrischen Stromkreise, die die Photozellen 23, 24, den Näherungsschalter 33 und den Elektromagneten 29 so miteinander verbinden, daß die vorbeschriebene Arbeitslogik vorliegt, sind bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden, da ihr Aufbau jedem Fachmann offensichtlich ist.

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Wenn die leere Stapelungsvorrichtung in Gang gesetzt wird,bildet der Stapelungsstössel 2 einen Stapel aus vier Packungen, was für die Übertragung eine reguläre Anordnung darstellt. Diese übertragung geschieht jedoch nicht, da das Reservemagazin noch leer ist und daher aus vorerwähnten Gründen der Übertragungsstössel 12 blockiert bleibt. Unter diesen Bedingungen fährt der Stapelungsstössel 2 mit dem Aufstapeln von weiteren vier Packungen fort, die die vorausgehenden vier Packungen in das Reservemagazin schieben· Damit tritt der Zustand ein, daß auch im Reservemagazin nunmehr Packungen vorhanden sind, so daß die Abgabe oder Übertragung bei Erregung des Elektromagneten 29 und der hierdurch bedingten Bewegung des Riegels 3o in seine Freigabestellung erfolgen kann. In dieser Freigabestellung überführt der Stössel 12 die vier auf den Sperrzähnen 21 aufliegenden Packungen als auch die direkt auf den Sperrzähnen 22 aufliegende Packung zu einem Abgabeweg 34, wobei die gesamte Abgabeanzahl einem Stapel aus fünf Packungen entspricht.

Somit verbleiben zu diesem Zeitpunkt im Reservemagazin drei gestapelte Packungen für die folgenden drei Stapelungszyklen.

Wenn auch diese drei Zyklen abgeschlossen sind, liegt das Magazin leer vor und führt der Stapler 2 einen erneuten Bestückungszyklus durch, der automatisch erfolgt, da der übertragungsstössel 12 blockiert ist.

Der Kopf des übertragungsstössels 12 ist gemäß Figur 2 mit einem oszillierenden Schieber 35 versehen, der frei während des Rückkehrhubes des Übertragungsstössels nach hinten schwingen kann. Diese Anordnung ermöglicht es, daß der Stapelungsstössel die erste Packung aufstapelt, bevor der Übertragungsstössel seinen Rückkehrhub vollzogen hat.

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Der oszillierende Schieber kann aufgrund seiner rückwärtigen Auslenkmöglichkeit in der Tat auf der ersten Packung gleiten.

Aus der vorausgehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufstapeln gleichmäßiger Gegenstände, wie Zigarettenpackungen, zu gleichmäßigen Stapeln aus N Packungen schafft, indem N - x Packungen direkt von einem Zuführweg aufgestapelt werden, längs dem sich die Packungen in Form einer Reihe bewegen, während die verbleibenden χ Packungen, die in dem Stapel aus N Packungen nicht enthalten sind, von einem Reservemagazin zugeführt werden, das vertikal zur Stapelungsstation ausgerichtet und über dieser liegt. Vorzugsweise werden Stapel aus N - 1" Packungen oder Stücken direkt gebildet, während das Reservemagazin jedesmal die für den fertigen Stapel verbleibende eine Packung zuführt.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-I^c. H. We.ck.minn, Djpl.-Phys. Dr. K. Fixcke Dipl.-I;>'&. F.A.¥eickmann, Dipl.-Chem. B. Huber SOOO MÜNCHEN 86, DEN ' &/ty POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 CIR - S.p.A. - DIVISIONE SASIB 87/39, Via di Corticella •ο τ / Ti -> · Sch/ha Bologna / Italxen Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von einem Stapel aus einer bestimmten Anzahl "N" Packungen PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Bildung von einem Stapel aus einer bestimmten Anzahl "N" Packungen, indem man in horizontaler Richtung einen Stapel von "N" Packungen seitlich aus einem vertikalen Magazin abnimmt, in das die Packungen übereinander liegend eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Anzahl "N + M" Packungen in an sich bekannter Weise hintereinanderliegend von unten in das vertikale Magazin einführt und danach nur "N" Packungen, die im Magazin zuunterst liegen, seitlich abnimmt, um den gewünschten Stapel aus "N" Packungen zu erhalten, während die restlichen "M" Packungen im oberen Abschnitt des Magazins verbleiben und eine

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Packungsreserve bilden, aus der eine Anzahl "X" an unten liegenden Packungen beim nachfolgenden Stapelungsvorgang zusammen mit einer Anzahl "N - X" Packungen herausgenommen wird, die zwischenzeitlich von unten in das vertikale Magazin eingeführt worden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Stapelbildungsvorgang eine Packung au; der Packungsreserve im oberen Abschnitt des Magazins zusammen mit einer Anzahl "N-1" vcn unten in das Magazin eingeführter Packungen abgenommen wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vertikal beweglichen Stapelungsstössel (2), der die Packungen seitlich aufnimmt und sie nacheinander in ein darüberliegendes vertikales Magazin (2o) einführt, um einen Stapel aus übereinanderliegenden Packungen vorzusehen, der von einer unteren Stützeinrichtung (21) gehalten ist, die im Bereich des unteren Endes des Magazins angeordnet ist, und einen Übertragungsstössel (12), der in Horizontalrichtung durch das vertikale Magazin hin und her beweglich ist und einen Schieberkopf aufweist, der sich in einer Höhe von "N" Packungen oberhalb der unteren Stützeinrichtung erstreckt, wobei eine obere Stützeinrichtung (22) in Höhe von "N-1" Packungen oberhalb der unteren Stützeinrichtung vorgesehen ist, so daß bei jedem stapelbildenden Hub der Übertragungsstössel seitlich aus dem vertikalen Magazin einen Stapel von "N" Packungen, bestehend aus "N-1" im Magazin zwischen der unteren und oberen Stützeinrichtung befindlichen Packungeiplus einer Packung aus der Packungsreserve ausstößt, die auf der oberen Stützeinrichtung aufliegt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Stützeinrichtung aus Sperrzähnen (21, 22) bestehen,die ins Innere des vertikalen Magazins (2o) ragen und beidseitig des horizontalen Bewegungsweges des ubertragungsstössels (12) angeordnet sind, wobei die Zähne elastisch in ihre Sperrstellung gedrückt sind und untere geneigte Flächen haben, die eine Aufwärtsbewegung der durch den vertikalen Stapelungsstössel (2) eingeführten Packungen ermöglichen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeich net durch eine Sensoreinrichtung (23, 24), die das Vorliegen von einer Packung im Magazin (2o) in einer Höhe unmittelbar oberhalb und einer Packung in einer Höhe unmittelbar unterhalb der oberen Stützeinrichtung (22) erfaßt und eine Konsensschaltung steuert, die die horizontale Bewegung des ubertragungsstössels (12) steuert.

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