DE3811993A1 - Vorrichtung zur zufuhr von stapeln eines flachmaterials zu einer verarbeitungsmaschine - Google Patents
Vorrichtung zur zufuhr von stapeln eines flachmaterials zu einer verarbeitungsmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zufuhr
von Stapeln eines Flachmaterials zu einer Verarbeitungsma
schine, insbesondere zu einer Zigaretten-Verpackungsmaschine.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere zur Zu
fuhr von Stapeln von Kartonzuschnitten, aus denen Zigaretten
päckchen gebildet werden, geeignet.
Es ist bekannt, daß Verpackungsmaschinen für Zigaretten-
Hartpäckchen mit Stapeln von Zuschnitten gespeist werden,
die von Hand auf einen Zufuhrförderer aufgebracht werden,
der bei seiner stufenweisen Vorwärtsbewegung einzelne Stapel
zu Überführungseinrichtungen transportiert, die dazu aus
gelegt sind, einzelne Zuschnitte auf die Verpackungsstraße
an der Maschine zu übertragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, die es ermöglicht, Stapel von Zuschnitten
völlig automatisch auf den Zufuhrförderer einer Verpackungs
maschine zu transportieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Vorrich
tung zur Zufuhr von Stapeln eines Flachmaterials, insbeson
dere von Zuschnitten zur Ausbildung von Zigarettenpäckchen,
zu einer die Zuschnitte verwendenden, mit einem Zufuhrförde
rer versehenen Maschine vor, die sich dadurch auszeichnet,
daß die Vorrichtung ein die Stapel speicherndes, eine tragen
de Fläche für die Seite an Seite angeordneten Stapel bestim
mendes Magazin sowie eine die Stapel aufeinanderfolgend von
der tragenden Fläche abnehmende und diese auf den Zufuhrför
derer transportierende Überführungseinrichtung umfaßt, welche
einen zur Aufnahme eines der Stapel ausgebildeten, in Gegen
überlage zur tragenden Fläche zu positionierenden, ein der
tragenden Fläche zugewandtes offenes Ende aufweisenden Käfig
hat, daß an dem Käfig Greif- oder Halteeinrichtungen gehal
ten sind, die zwischen einer offenen Stellung sowie einer
Stellung, in der sie das offene Käfigende wenigstens teil
weise verschließen, bewegbar sind, daß Fühleinrichtungen,
die die Lage eines jeden Stapels mit Bezug zum Zufuhrförderer
ermitteln, vorhanden sind, daß von den Fühleinrichtungen
gesteuerte erste Antriebseinrichtungen den Käfig zwischen
jedem Stapel auf der tragenden Fläche sowie dem Zufuhrförde
rer bewegen und daß eine zweite Antriebseinrichtung die Greif
einrichtungen zwischen deren offener sowie verschließender
Stellung bewegt.
Der Erfindungsgegenstand wird anhand einer diesen nicht be
schränkenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Zigaretten-Ver
packungsmaschine mit der Zufuhrvorrichtung gemäß der
Erfindung für Kartonzuschnitte;
Fig. 2 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Darstellung
einer Einzelheit der Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in der Fig. 2;
Fig. 4 eine Einzelheit zu Fig. 3 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 5 eine Einzelheit zu Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.
In Fig. 1 sind eine Zigaretten-Verpackungsmaschine 1 und ein
Zufuhr-Förderband 2 für die Zufuhr von Stapeln 3 aus Karton
zuschnitten zu (nicht gezeigten) Verpackungseinheiten an der
Maschine 1 dargestellt.
Die Stapel 3 werden aufeinanderfolgend auf das Förderband
2 mit Hilfe eines Zufuhrsystems 4 gefördert, dem ein Speicher
oder Magazin 5 zugeordnet ist, der bzw. das seitlich zum För
derband 2 angeordnet ist. Das Magazin 5 weist eine obere tra
gende Fläche auf, die von einer ebenen Tragplatte 6 gebildet
wird, welche parallel zur Oberfläche des Förderers 2 verläuft
und auf der die Stapel 3 in einer vorgegebenen Weise, die
durch eine Anzahl von die Tragplatte 6 durchsetzenden Durch
gangslöchern 7 bestimmt wird, angeordnet sind.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, sind diese Durchgangslöcher
7 in der Platte 6 an den Schnittpunkten einer Anzahl von Li
nien 8 und 9 ausgebildet, die sich rechtwinklig bzw. parallel
zum Pfeil 10, der die Laufrichtung des Förderbandes 2 angibt,
erstrecken, so daß die Ecken einer Anzahl von Rechtecken 11,
deren längere Achsenjeweils rechtwinklig zum Pfeil 10 verlau
fen, bestimmt werden. Die Stapel 3 werden auf der Tragplatte
6 derart angeordnet, daß die Grundfläche eines jeden Stapels
3 jeweils ein zugeordnetes Rechteck 11 einnimmt. Die Stapel
werden in Richtung der Linie 8 so zusammengebracht, daß, wenn
alle Rechtecke 11 von einem zugeordneten Stapel 3 belegt sind,
jedes Durchgangsloch 7 ein freiliegendes Zwischenteil 12 auf
weist, welches von oben her zugänglich ist, während der Rest
des Durchgangslochs 7 von einem Eckenteil einander benach
barter Stapel 3 bedeckt ist.
Die Stapel 3 werden auf das Förderband 2 mit Hilfe einer
Überführungseinrichtung 13 aufgebracht, die, wie in Fig. 1
gezeigt ist, zwei Schienen 14 umfaßt, welche parallel zum
Pfeil 10 verlaufen sowie oberhalb und an jeder Seite der aus
dem Magazin 5 und dem Förderband 2 bestehenden Baugruppe ange
ordnet sind. Diese Schienen 14 lagern gleitend jeweils Schie
ber 15, die durch einen hin- und herbewegbaren Querträger
16 verbunden sind, welcher, wie durch die parallel zum Pfeil
10 gerichteten Pfeile 17 angedeutet ist, über dem Magazin
5 und dem Förderband 2 verfahrbar ist. Die Hin- und Herbewe
gung des Querträgers 16 wird durch einen Schrittmotor 18 be
wirkt, deran einem der Schieber 15 gehalten und mit der zuge
ordneten Schiene 14 durch einen Ritzel-/Zahnstangensatz 19
verbunden ist.
An dem Querträger 16 ist verschiebbar ein Schlitten 20 gela
gert, der eine von einem Motor 21 gebildete Antriebseinrich
tung trägt. Der Motor 21 ist mit dem Querträger 16 durch einen
Ritzel-/Zahnstangensatz 22 verbunden, so daß der Schlitten
20 längs des Querträgers 16 hin- und herbewegt wird, und zwar
in Richtung der rechtwinklig zum Pfeil 10 gerichteten Pfei
le 23.
Wie den Fig. 1-3 zu entnehmen ist, befindet sich unter dem
Schlitten 20 hängend ein Überführungskopf 24, der im wesentli
chen aus einem parallelepipedischen, kastenartigen Gehäuse
25 gebildet wird, von dessen Deckwand 26 sich aufwärts zwei
parallele Stangen 27 und 28 erstrecken, deren untere Enden
einstückig mit der Deckwand 26 verbunden sind. Die oberen
Abschnitte der Stangen 27 und 28 sind verschiebbar in verti
kalen Hülsen oder Buchsen 29 und 30, welche am Schlitten 20
befestigt sind, aufgenommen. Die Stange 27 dient als eine
eine Drehung verhindernde Führung, während die Stange 28 als
Antriebsstange wirkt und durch einen Ritzel-/Zahnstangensatz
31 mit der Abtriebsseite einer von einem Motor 32 gebildeten
Antriebseinrichtung am Schlitten 20 verbunden ist, um den
Kopf 24 vertikal auf- und abzubewegen, wie durch die Pfeile
33 (Fig. 3) angedeutet ist.
Von der Bodenwand 34 des Gehäuses 25 erstreckt sich verti
kal abwärts ein Abzieh- oder Aufnahmekäfig 35, der zur Auf
nahme eines Stapels 3 ausgestaltet und durch vier rohrförmige
Stangen 36, von denen jede einen oberen, der Außenfläche
der Bodenwand 34 angepaßten Flansch hat, bestimmt wird. Über
dem jeweiligen Flansch 37 weist jede Stange 36 einen Endab
schnitt 38 auf, der drehbar in einem zugeordneten Loch 39,
welches in der Bodenwand 34 ausgebildet ist, aufgenommen und
innerhalb des Gehäuses 25 mit einem Zahnsektor 40 versehen
ist.
Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Stangen 36 bzw.
deren obere Endabschnitte 38 im wesentlichen in Form eines
rechteckigen Parallelepipeds angeordnet, dessen Grundfläche
im großen und ganzen gleich derjenigen eines der Rechtecke
11 ist. Die an jeweils einem Paar von Stangen 36, welche an
den kurzen Seiten des Rechtecks angeordnet sind, angebrach
ten Zahnsektoren 40 kämmen miteinander, so daß die jeweils
einander zugeordneten Stangen 36 im Betrieb in entgegengesetz
ten Richtungen gedreht werden. Einer der Zahnsektoren 40 aus
jedem Paar ist über einen Exzenterzapfen 41 mit jeweils einem
Ende eines Antriebs 42 verbunden. Der mittlere Teil dieses
Antriebs 42 verläuft nahezu parallel zum Querträger 16 und
besteht aus einer geraden Stange 43, deren mittiger Abschnitt
sich durch eine Antriebseinrichtung, die von einem Steuermo
tor 40 gebildet wird, erstreckt. Der Motor 44 hat eine hohle
Welle, die mit der Stange 43 durch eine (nicht gezeigte) Ver
bindung nach Art einer Spindel und Spindelmutter gekoppelt
ist.
Das untere Ende einer jeden Stange 36 ist einstückig mit einer
Greif- oder Halteeinrichtung verbunden, die von einem radial
gerichteten Arm 45 gebildet wird, welcher sich infolge der
Drehung der Stange 36 durch den Motor 44 über den jeweils
zugeordneten Zahnsektor 40 um etwa 90° um die Achse der Stan
ge 36 dreht, und zwar zwischen einer ersten, untätigen Stel
lung, in der der Arm 45 in das freiliegende Teil 12 eines
jeweiligen Lochs 7 eingeführt werden kann, und einer Greif
stellung, in der der Arm 45 einen zugeordneten Stapel 3 unter
greifen kann.
Wie die Fig. 4 zeigt, erstrecken sich innerhalb von wenig
stens einer der rohrförmigen Stangen 36 zwei Faserbündel 46
und 47, deren untere Enden jeweils mit zugeordneten Ermitt
lungseinrichtungen, welche von optischen Fühlern 48 und 49
gebildet werden, verbunden sind. Der Fühler 48 ist mit der
Achse der Stange 36 in Flucht. Der Fühler 49 ist rechtwinklig
zur Achse der Stange 36 innerhalb einer radialen Bohrung an
geordnet, deren Achse zur oberen Fläche des jeweiligen Arms
45 koplanar liegt.
Der Betrieb der Überführungseinrichtung 13 wird durch ein
automatisches (nicht gezeigtes) Steuergerät bekannter Art,
das überlicherweise bei einer dreidimensionalen (Koordinaten
achsen-)Steuereinrichtung zur Anwendung kommt, gesteuert.
In ihrer untätigen Ausgangsstellung ist die Überführungsein
richtung 13 so angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt ist, wobei
ihre Stangen 28 in der völlig angehobenen Lage sind und den
Käfig 35 auf einer höheren Ebene gegenüber den Stapeln 3 auf
dem Förderband 2 und innerhalb des Magazins 5 halten.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das Magazin entweder eine
einzelne Tragplatte 6, die eine Anzahl von Stapeln 3 trägt,
oder eine Anzahl von übereinanderliegenden Tragplatten 6,
von denen jede eine zugeordnete Anzahl von Stapeln 3 trägt,
umfassen kann.
Wenn eine Tragplatte 6 innerhalb des Magazins 5 mit ihren
Stapeln 3 in der Abziehposition angeordnet ist, dann bestimmt
die Überführungseinrichtung 13 zuerst die genaue Lage dieser
Tragplatte 6. Zu diesem Zweck werden die Motoren 18 und 21
betrieben, so daß einer der optischen Fühler 48 dazu gebracht
wird, aufeinanderfolgend den horizontalen Ort von zwei recht
winkligen Kanten der Platte 6 zu bestimmen. Da die Abmessungen
der Platten 6 genormt und insofern dem (nicht gezeigten)
Steuergerät bekannt sind, wird auf diese Weise der horizon
tale Ort der Platte 6 eindeutig bestimmt. Dann wird der Kopf
24 seitwärts nach außerhalb der Platte 6 bewegt und der Motor
32 betrieben, um den Käfig 35 abzusenken und durch einen der
Fühler 49 die Höhe, auf der die Platte 6 angeordnet ist, zu
bestimmen. Somit wird die Lage der Platte 6 mit Bezug zum
Förderband 2 gänzlich festgelegt und vom Steuergerät ge
speichert.
Zur Überführung eines neuen Stapels 3 von der Tragplatte 6
auf das Förderband 2 wird die Überführungseinrichtung 13 be
trieben, so daß der Kopf 24 von der untätigen Stellung ober
halb des Förderbandes 2 zu einer Ermittlungsstellung über
der Platte 6 bewegt wird. Über zwei aufeinanderfolgende Ermitt
lungsvorgänge, die denjenigen zur Bestimmung der horizontalen
Lage der Tragplatte 6 gleichartig sind, wird durch diese Ver
schiebung des Kopfes 24 für eine Bestimmung der exakten hori
zontalen Lage eines ersten Stapels 3 für ein Abziehen oder
Abnehmen gesorgt. Dann wird der Kopf 24 durch das Steuergerät
über den ermittelten Stapel 3 verfahren, wobei die Stangen
36 und die zugeordneten Arme 45 in der in Fig. 5 mit ausgezo
genen Linien angegebenen Stellung sind. Hierauf wird der
Motor 32 betrieben, um den Käfig 35 abzusenken und die Arme
45 in die freiliegenden Teile 12 der Durchgangslöcher 7 an
den Ecken des ausgewählten Stapels 3 einzuführen. Darauf
wird der Motor 44 betrieben, um die Stangen 36 sowie die Arme
45 in die gestrichelt in Fig. 5 angegebene Stellung zu drehen,
so daß die Arme 45 sich gegen die Unterseite des Stapels 3
anlegen, worauf die Motoren 32, 21 und 18 aufeinanderfolgend
betrieben werden, um den Kopf 24 auf ein höheres Niveau als
die übrigen, auf der Tragplatte 6 befindlichen Stapel 3 anzu
heben und dann in eine Lage oberhalb des Förderbandes 2 zu
bewegen. Hierauf werden die Motoren 32 und 44 nacheinander
betrieben, um den Stapel 3 auf das Förderband 2 zu bringen
und freizugeben, woraufhin wiederum der Motor 32 betrieben
wird, um den Kopf 24 in die angehobene, untätige Stellung
zuruckzuführen.
Ein (nicht gezeigtes) Zählwerk an der Verpackungsmaschine
1, das mit dem Steuergerät verbunden ist, bewirkt eine Wieder
holung des obigen Vorgangs, wenn die Stapel 3 auf dem Förder
band 2 nach und nach verbraucht werden.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Zufuhr von Stapeln eines Flachmaterials,
insbesondere von Zuschnitten zur Ausbildung von Zigaret
tenpäckchen, zu einer die Zuschnitte verwendenden, mit
einem Zufuhrförderer versehenen Maschine, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein die Stapel (3)
speicherndes, eine tragende Fläche (6) für die nebenein
ander angeordneten Stapel bestimmendes Magazin (5) sowie
eine die Stapel aufeinanderfolgend von der tragenden Flä
che abnehmende und diese auf den Zufuhrförderer transpor
tierende Überführungseinrichtung (13) umfaßt, welche einen
zur Aufnahme eines der Stapel (3) ausgebildeten, in Gegen
überlage zur tragenden Fläche (6) zu positionierenden,
ein der tragenden Fläche zugewandtes offenes Ende aufwei
senden Käfig (35) hat, daß an dem Käfig Greifeinrichtun
gen (45) gehalten sind, die zwischen einer offenen Stel
lung sowie einer Stellung, in der sie das offene Käfig
ende wenigstens teilweise verschließen, bewegbar sind,
daß Fühleinrichtungen (48, 49), die die Lage eines jeden
Stapels (3) mit Bezug zum Zufuhrförderer (2) ermitteln,
vorhanden sind, daß von den Fühleinrichtungen (48, 49)
gesteuerte erste Antriebseinrichtungen (18, 21, 31) den
Käfig (35) zwischen jedem Stapel auf der tragenden Fläche
(6) sowie dem Zufuhrförderer (2) bewegen und daß eine
zweite Antriebseinrichtung (44) die Greifeinrichtungen
(45) zwischen deren offener sowie verschließender Stel
lung bewegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebseinrichtungen erste Einrichtungen (18, 21),
die den Käfig (35) parallel zur tragenden Fläche (6) be
wegen, und eine zweite Einrichtung (32), die den Käfig
(35) senkrecht zur tragenden Fläche bewegt, umfassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Käfig (35) an einem Kopf (24) gehalten ist sowie
eine Anzahl von vom Kopf ausgehenden, senkrecht zur tra
genden Fläche (6) verlaufenden Stangen (36) umfaßt und
die Greifeinrichtungen (45) an den freien Enden der
Stangen (36) gehalten sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die tragende Fläche (6) mit einer An
zahl von Durchgangslöchern (7), von denen jedes so ange
ordnet ist, daß es teilweise die untere Stirnfläche eines
jeweils zugeordneten, auf der tragenden Fläche befindli
chen Stapels (3) nach außen überragt, versehen ist, daß
jede der Stangen (36) mit dem überragenden Teil eines jeden
Durchgangslochs in Ausrichtung zu bringen ist und daß in
das Durchgangsloch (7) das freie Ende von jeweils einer
zugeordneten Stange einführbar sowie der untere Randbereich
des Durchgangslochs von einer zugeordneten Greifeinrich
tung (45) erfaßbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (45) einer jeden
Stange (36) einen vom freien Ende der Stange radial aus
wärts gerichteten Arm (45) umfaßt, der mit der zweiten
Antriebseinrichtung (44) für eine Drehung um die Achse
der Stange (36) gekoppelt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Arm (45) einstückig mit seiner
zugeordneten Stange (36) verbunden ist, daß jede Stange
am Kopf (24) für eine Drehung mit Bezug zum Kopf um ihre
eigene Achse gelagert ist und daß die zweite Antriebsein
richtung (44) am Kopf (24) gehalten sowie mit jeder Stan
ge (36) gekoppelt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtungen (48, 49) an wenig
stens einer der Stangen (36) gehalten sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fühleinrichtungen einen ersten optischen, an der Stange
in axialer Beziehung zu dieser gehaltenen Fühler (48) umfas
sen und jeder erste optische Fühler für die Ermittlung
des Ortes eines jeden Stapels (3) auf der tragenden Fläche
(6) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichent, daß für wenigstens eine der Stangen (36)
die Fühleinrichtungen einen zweiten optischen, an der Stan
ge in radialer Beziehung zu dieser gehaltenen Fühler (49)
umfassen und daß der zweite Fühler bei seiner Verwendung
für die Ermittlung der Lage der tragenden Fläche (6) sowie
zur Steuerung der zweiten Antriebseinrichtung (44) für
die Bewegung der Greifeinrichtungen (45) in eine die Unter
fläche eines zugeordneten Stapels (3) erfassende Stellung
ausgebildet ist.
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