DE3801279C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einbringen von Material in Behälter, bestehend aus einer Materialaufgabevorrichtung, einer darunter angeordneten, Behälter tragenden Stützkonstruktion und einer Bremse, gegen deren Bremskraft der Behälter durch eine auf ihn einwirkende Vorschubkraft, insbesondere durch die Kraftkomponente der Schwerkraft des eingefüllten Materials bei in Vorschubrichtung geneigter Lage des Behälters, gegenüber der Materialaufgabevorrichtung vorbewegbar ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DT 22 61 416 C3) besteht die Stützkonstruktion aus einem horizontal angeordneten Förderband, auf das die Bremse einwirkt. Die Materialaufgabevorrichtung ist als ein Bänderpaar ausgebildet, das in der Waagerechten ankommende, geschuppte Faltschachtelzuschnitte zwischen sich einklemmt, über einen Bogen aus der Waagerechten in die Vertikale umlenkt und in über ihre gesamte Länge oben offene Umkartons einbringt. Damit dies möglich ist, ist das untere Ende des inneren Förderbandes des bogenförmig geführten Bänderpaares oberhalb des Umkartons stationär angeordnet, während das untere Ende des äußeren Förderbandes höhenverstellbar ist, so daß es bis in den Umkarton hineinreichend verstellt werden kann. Durch den sich beim Einbringen der Zuschnitte vor dem in den Umkarton hineinragenden Ende des äußeren Förderbandes einstellenden Staudruck wird auf den Umkarton eine der Bremskraft entgegenwirkende Kraft in Förderrichtung ausgeübt, wodurch entsprechend dem Füllfortschritt selbsttätig eine Vorbewegung des Umkartons erfolgt. Um von dem gefüllten Umkarton auf den nächsten Umkarton überzuwechseln, ist es erforderlich, das untere Ende des äußeren Förderbandes aus dem Karton herauszubewegen und in den nächsten Karton hineinzubewegen. Diese notwendige Bewegungsmöglichkeit erfordert eine entsprechende konstruktive Gestaltung mit Steuerung und damit einen gewissen vorrichtungstechnischen Aufwand.

Bei einer andersartigen Vorrichtung zum Einbringen von Material (DE 21 28 596 B2, US-PS 33 32 200), in diesem Fall gefüllte Verpackungen, in oben offene Umkartons, sind die Umkartons beim Füllvorgang auf einer schrägverlaufenden Ebene auf einer Stütz- und Transportkonstruktion angeordnet. Die Aufgabevorrichtung zum Einbringen der Verpackungen in den Umkarton endet oberhalb des Umkartons. Im Gegensatz zu dem anderen beschriebenen Stand der Technik, erfolgt bei diesem Stand der Technik die Vorbewegung der Umkartons nicht automatisch durch die in den Umkarton eingebrachten Verpackungen, sondern durch eine direkt auf den Umkarton einwirkende Vorschubvorrichtung. Die Schräglage der Kartons dient lediglich dazu, die eingebrachten Verpackungen zu einem Ende der Umkartons hin zusammenzubringen. Wie beim erstbehandelten Stand der Technik ist auch bei diesem Stand der Technik der apparative Aufwand wegen der gesteuerten Vorschubvorrichtung verhältnismäßig groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einbringen von Material in Behälter der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei geringem konstruktiven Aufwand ein ungestörtes Einbringen des Materials in die Behälter und einen Wechsel von einem Behälter zum nächsten Behälter ohne von außen gesteuerte Stellbewegungen einzelner Teile der Vorrichtung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Stützkonstruktion ein Kipplager für den darauf nach Art einer Wippe gelagerten Behälter aufweist, deren Abstützort am Behälter bei dessen Vorbewegung sich dazu in Gegenrichtung verlagert, und daß die Bremse als Widerlager ausgebildet ist, das die Kippbewegung des Behälters infolge des Übergewichtes des mit Material gefüllten, auf einer Seite des Kipplagers befindlichen Teils des Behälters begrenzt und an dem der Behälter mit einer vom Gewicht des eingefüllten Materials abhängigen Bremskraft anliegt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Vorbewegung des Behälters in Abhängigkeit von dem Füllgrad automatisch, weil bei Verminderung des Übergewichtes infolge des weiter in den Behälter gefüllten, bis auf der anderen Seite des Kipplagers anwachsenden Materiales die Bremskraft sich vermindert, so daß der Behälter über das Kipplager sich vorbewegt, bis daß das Übergewicht auf der einen Seite wieder für eine den Behälter anhaltende Bremskraft ausreichend groß ist. Da nicht, wie beim Stand der Technik, der Staudruck vor einem in den Behälter hineinragenden Teil der Materialaufgabevorrichtung für den Vorschub des Behälters benötigt wird, kann die Materialaufgabevorrichtung oberhalb des Behälters enden, so daß keine Stellbewegungen bei einem Wechsel des Füllvorganges von dem einen Behälter in den anderen Behälter notwendig sind. Sofern die Vorschubkraft aus der Schwerkraft des in Schräglage auf der Stützkonstruktion angeordneten Behälters abgeleitet wird, braucht nicht einmal ein zusätzliches Antriebsmittel für den Vorschub des Behälters vorgesehen zu sein.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Bremse als Reibungsbremse ausgebildet sein. Diese kann unmittelbar am Behälter wirksam sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sollte das Kipplager als Rolle ausgebildet sein, damit von der Rolle aus keine weiteren Bremskräfte auf den Behälter ausgeübt werden. Die Rolle kann stationär angeordnet sein, doch wird die Funktion des selbsttätigen Vorschubes verbessert, wenn die Rolle auf einer ortsfesten, insbesondere in Vorschubrichtung abschüssigen Bahn mit einem Abrollradius läuft, der gleich groß oder geringfügig kleiner als der Abrollradius des Teiles der Rolle ist, der den Behälter abstützt. Durch die Wahl des Verhältnisses der Abrollradien kann erreicht werden, daß der Massenschwerpunkt des Behälters während der Vorbewegung infolge des eingebrachten Materiales im wesentlichen über dem Abstützort bleibt beziehungsweise wenig darüber hinaus wandert. Das hat den Vorteil, daß die Verhältnisse an der Bremse wegen des ausgewogenen Zustandes der Wippe während des gesamten Vorganges des Einbringens von Material in den Behälter im wesentlichen gleich bleiben. Darüber hinaus bleiben die geometrischen Verhältnisse zwischen der oberen Lage des eingefüllten Materials und der Aufgabevorrichtung erhalten. Mit einem etwas kleineren Abrollradius erreicht man, daß die Bremskraft wegen des über den Abstützpunkt hinaus wandernden Massenschwerpunktes größer wird. Eine größere Bremskraft trägt der Tatsache Rechnung, daß mit zunehmendem Füllgrad zur Erhaltung einer gleich guten Bremswirkung eine größere Bremskraft verlangt wird. Es versteht sich, daß die Materialkombinationen von Rollen, Laufbahn und Behälter derart zu wählen sind, daß ein Abrollen möglichst schlupffrei erfolgt.

Für einen vollautomatischen Betrieb der Vorrichtung, die am Ende des Einfüllvorganges ein Rückführen der Rolle aus der Endstellung in die Anfangsstellung für den nächsten Behälter von Hand erübrigt, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Kipplager von zwei gleichartigen, im Wechsel im Einsatz befindlichen Rollen gebildet ist, die miteinander antriebsmäßig derart gekuppelt sind, daß die im Einsatz befindliche und sich dabei von einer Anfangsposition in die Endposition bewegende Rolle die leerlaufende Rolle aus der Endposition in die Anfangsposition zurückführt und umgekehrt. Konstruktiv läßt sich diese Ausgestaltung dadurch verwirklichen, daß die Rollen an einem endlosen Zugmittel, wie Kette, Seil oder Band, gehalten sind, das über Umlenkrollen geführt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung zeigenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 bis 3 die Vorrichtung in verschiedenen Phasen des Füllvorganges in Seitenansicht,

Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 im Bereich der Materialaufgabevorrichtung in Ansicht aus Richtung des Pfeiles B und

Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 3 in Aufsicht aus Richtung des Pfeiles A.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Einbringen von Material in Behälter ist für das Einbringen von Flachmaterialien, insbesondere Faltschachtelzuschnitte, ausgebildet. Die Vorrichtung ist aber auch für andere Stückgüter, ja sogar für flüssige oder pastöse Medien, geeignet. Der selbsttätige Vorschub des Behälters hängt grundsätzlich nicht von der Art des Materials ab.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist eine Materialaufgabevorrichtung 1 auf, die aus zwei endlosen Förderbändern 2, 3 besteht, die im Bereich eines zu füllenden Behälters 4 über Umlenkrollen 5, 6 geführt sind und zwischen sich einen Förderspalt 7 für geschuppt geförderte Faltschachtelzuschnitte 8 bilden.

Der als quaderförmiger, oben offener Umkarton ausgebildete Behälter 4 wird von einer Stützkonstruktion getragen, die aus einer als Rollenbahn ausgebildeten Behälterauflage 9 und einem als Rolle ausgebildeten Kipplager 10 a besteht. Die Behälterauflage 9 und das Kipplager 10 a sind so angeordnet, daß der Behälter 4 darauf in Schräglage ruht und aufgrund des Eigengewichtes die Tendenz hat, sich in Richtung des Pfeiles F vorzubewegen.

Oberhalb des Behälters 4 in dessen noch zu füllendem Bereich ist ein sich quer über den Behälter 4 erstreckendes Widerlager 12 angeordnet, das bei einem Übergewicht des mit Faltschachteln 8 teilweise gefüllten Behälters 4 eine Kippbewegung des Behälters 4, in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn, begrenzt. Dieses Widerlager 12 wirkt als Reibungsbremse direkt am Behälter 4.

Das am besten in Fig. 4 und 5 dargestellte Kipplager 10 a weist an seinen beiden Enden Laufräder 13 a, 13 b auf, die auf als ortsfeste Schienen ausgebildeten Bahnen 14 a, 14 b laufen. Der Abrollradius der Räder 13 a, 13 b ist gleich groß oder geringfügig kleiner als der Abrollradius der als Kipplager 10 a dienende Rolle im Stützbereich des Behälters 4. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Abrollradien derart, daß die zugehörigen Umfänge im Verhältnis von 1 zu 1 stehen.

Das Kipplager 10 a ist mit seinen beiden Enden an endlosen über Umlenkräder 15 a bis 15 d geführten Ketten 16 a, 16 b angeschlossen. Zum Zwecke des synchronen Laufes sind die Umlenkräder 15 c, 15 d über eine Welle miteinander verbunden. An den Ketten 16 a, 16 b ist ein zweites, gleichartiges Kipplager 10 b angeschlossen, das um die halbe Kettenlänge gegenüber dem ersten Kipplager 10 a versetzt ist. Dieses zweite, gleichartige Kipplager 10 b wechselt sich mit dem ersten Kipplager 10 a in der Abstützung des Behälters 4 ab. Zum Abtransport der gefüllten Behälter 4 ist ein horizontal verlaufendes Förderband 18 vorgesehen.

Die vollautomatische Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:

Ein teilweise mit Zuschnitten 8 gefüllter Behälter 4, dessen Schwerpunkt S in der Zeichnung links von der Senkrechten durch das Kipplager 10 a verläuft, liegt am Widerlager 12 an und wird aufgrund der von ihm ausgehenden Bremswirkung an einer Vorbewegung in Richtung des Pfeiles F gehindert. Die wirksame Bremskraft hängt von dem Übergewicht des Behälters 4 auf der linken Seite der Senkrechten über dem Kipplager 10 a ab. Durch die weiter in den Behälter 4 eingebrachten Zuschnitte 8 verlagert sich der Schwerpunkt S nach rechts, so daß das Übergewicht des links von der Senkrechten über dem Kipplager 10 a befindlichen Teils des Behälters 4 abnimmt. Damit nimmt auch die die Bremskraft bestimmende Kraft ab, mit der der Behälter 4 am Widerlager 12 anliegt. Das bedeutet, daß bei fortgesetztem Einbringen von Zuschnitten 8 ein Zustand erreicht wird, bei dem die Bremskraft nicht mehr ausreicht, um den Behälter 4 festzuhalten. Der Behälter 4 setzt sich in Richtung des Pfeiles F in Bewegung und bewegt sich so weit vor, bis daß das Übergewicht links von der Senkrechten durch das Kipplager 10 a ausreichend groß geworden ist, um am Widerlager 12 eine ausreichende Bremskraft zu erzeugen.

Da das Kipplager 10 a nicht ortsfest gelagert ist, sondern auf der Bahn 13 a, 13 b beweglich, wird bei Vorbewegung des Behälters 4 auch eine Bewegung des Kipplagers 10 a in diese Richtung erzwungen. Wegen der im wesentlichen gleichen Abrollradien der Rolle des Kipplagers 10 a und deren Laufräder 13 a, 13 b ergeben sich allerdings unterschiedliche Wegstrecken gegenüber einem ortsfesten Referenzpunkt. Sofern der Umfang der Rolle des Kipplagers 10 a gleich groß ist, wie der Umfang der Laufräder 13 a, 13 b, bewegt sich der Behälter 4 um den doppelten Weg der Rollen des Kipplagers 10 a. Wie ein Vergleich des teilweise gefüllten Behälters 4 gemäß Fig. 1 mit dem gefüllten Behälter 4′ der Fig. 2 zeigt, wird durch die etwa gleich großen Laufkreisradien erreicht, daß der Massenschwerpunkt S, S′ des teilweise oder ganz gefüllten Behälters 4, 4′ im wesentlichen immer senkrecht über dem Kipplager 10 a liegt. Damit diese Funktion des Abrollens und des Verlagerns des Massenschwerpunktes erhalten bleibt, ist es wichtig, daß die Rollen weder gegenüber dem Behälter noch gegenüber der Bahn durchrutschen können. Dies läßt sich durch Reibbeläge an den Rollen sicherstellen.

Um beim Einbringen von Zuschnitten von dem einen Behälter 4 in den nächsten Behälter 4′ überzuwechseln, ist es üblich, im Strom der geschuppt geförderten Zuschnitte 8 eine Lücke 19 zu belassen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Verläßt der volle Behälter 4 kurz vor Beendigung des Einfüllvorganges den Wirkungsbereich des Widerlagers 12 und damit auch den Einwirkungsbereich der Bremse und gelangt mit seinem vorderen Teil auf das Förderband 18, dann wird er an einer unkontrollierten Vorbewegung in Richtung des Pfeiles F durch den Strom der letzten Zuschnitte 8′ gehindert, die von dem ortsfesten Auslauf der Materialaufgabevorrichtung 1 noch gehalten und sich an der rückwärtigen Wand 20 des Behälters 4 anlegen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Beim Weitertransport des gefüllten Behälters 4 durch das Förderband 18 wird das Kipplager 10 a von dem Behälter 4 weiter angetrieben und in die Position der Fig. 3 gebracht. Dadurch wird gleichzeitig das Kipplager 10 b in die Anfangsstellung für den nächsten Behälter 4′ gebracht (Fig. 3). In dieser Phase wird die Bewegung des Behälters 4′ von der Vorbewegung des Behälters 4 durch das Transportband 18 bestimmt. Da der Behälter 4′ mangels eines Übergewichtes auf der linken Seite der Senkrechten durch das Kipplager 10 b noch nicht gegen das Widerlager 12 gedrückt wird, kann das Widerlager 12 auch noch keine Bremswirkung ausüben. Erst wenn der Behälter 4′ bis zu einem gewissen Grad mit Zuschnitten (8) gefüllt ist, wie in Fig. 1 dargestellt, reicht das Übergewicht aus, um den Behälter 4′ derart zu kippen, daß er an dem Widerlager 12 anliegt. Der Zyklus des beschriebenen Füllvorganges kann sich dann, wie beschrieben, wiederholen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Einbringen von Material in Behälter, bestehend aus einer Materialaufgabevorrichtung, einer den darunter angeordneten Behälter tragenden Stützkonstruktion und einer Bremse, gegen deren Bremskraft der Behälter durch eine auf ihn einwirkende Vorschubkraft, insbesondere durch die Kraftkomponente der Schwerkraft des eingefüllten Materials bei in Vorschubrichtung geneigter Lage des Behälters, gegenüber der Materialaufgabevorrichtung vorbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion ein Kipplager (10 a, 10 b) für den darauf nach Art einer Wippe gelagerten Behälter (4, 4′) aufweist, deren Abstützort am Behälter (4, 4′) bei dessen Vorbewegung sich dazu in Gegenrichtung verlagert, und daß die Bremse (12) als Widerlager ausgebildet ist, das die Kippbewegung des Behälters (4, 4′) infolge des Übergewichtes des mit Material (8) gefüllten, auf einer Seite des Kipplagers (10 a, 10 b) befindlichen Teiles des Behälters (4, 4′) begrenzt und an dem der Behälter (4) in Schräglage mit einer vom Gewicht des eingefüllten Materiales (8) abhängigen Bremskraft anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (12) eine Reibungsbremse ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kipplager (10 a, 10 b) eine Rolle ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (10 a, 10 b) auf einer ortsfesten Bahn (14 a, 14 b) mit einem Abrollradius läuft, der gleich groß oder kleiner als der Abrollradius des Teiles der Rolle (10 a, 10 b) ist, der den Behälter (4, 4′) abstützt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Abrollradien derart ist, daß der Massenschwerpunkt (S) des Behälters (4, 4′) während dessen Vorbewegung infolge des eingebrachten Materiales im wesentlichen über dem Abstützort bleibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Bahn (14 a, 14 b) in Vorbewegungsrichtung (F) des Behälters (4, 4′) abschüssig ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kipplager von zwei gleichartigen, im Wechsel im Einsatz befindlichen Rollen (10 a, 10 b) gebildet ist, die miteinander derart antriebsmäßig gekuppelt sind, daß die im Einsatz befindliche und sich dabei von einer Anfangsposition in die Endposition bewegende Rolle (10 a) die leerlaufende Rolle (10 b) aus der Endposition in die Anfangsposition zurückführt und umgekehrt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen an einem endlosen Zugmittel (16 a, 16 b), wie Kette, Seil oder Band, gehalten sind, das über Umlenkrollen (15 a-15 d) geführt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion eine dem Kipplager (10 a, 10 b) vorgeordnete Behälterauflage (9) aufweist.