DE3813729A1 - Stapeln von buendeln flachgefalteter schachteln aus wellpappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Stapeln von Gegen­ ständen auf Paletten, insbesondere zum Stapeln von Bündeln oder Paketen flachgefalteter Schachteln aus Wellpappe.

Solche Flachschachteln werden meist von einer Falt-Klebe­ maschine in Bündeln oder Paketen von annähernd 300 cm Höhe abgegeben und können 25 Schachteln enthalten, wobei jedes Bündel oder jedes Paket durch ein umlaufendes Band gesichert ist. Die Bündel werden der Reihe nach auf einen Förderer ab­ gegeben, von dem sie meist von Hand entfernt und dann auf Paletten für den Transport gestapelt werden. Die Produktions­ geschwindigkeit von modernen Maschinenanlagen belastet die die Bündel handhabende Arbeiter sehr, da eine Reihe von Bewe­ gungen bei einem Stapelvorgang unter Verwendung vorhandener Einrichtungen dies erfordert, daß die Bündel von Hand manipu­ liert werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zum Stapeln von Bündeln flachgefalteter Wellpappe vorgesehen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche die Bündel der Reihenfolge nach einer Aufgreifstelle zuführt, eine Einrichtung zum Übertragen von jeweils einem Bündel gleichzeitig von der Aufgreifstelle zu einer Stapelstelle, um mehrere Lagen zu erzeugen, welche einen Stapel von Bündeln an der Stapelstelle bilden, eine Tragvorrichtung an der Sta­ pelstelle, welche die Bündel aufnimmt, eine Absenkeinrichtung für die Tragvorrichtung wenn der Stapel aufgebaut wird sowie eine programmierbare Steuereinrichtung, welche automatisch die Stelle und die Orientierung steuert, an welcher jedes Bün­ del an den Stapel abgegeben wird, so daß die Bündel ein vor­ gegebenes Bild oder Muster in den durch die Steuereinrichtung gesteuerten Stapel bilden.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen angegeben. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Einrichtung zum Stapeln von Bündeln flachgefalteter Schachteln nach einem Aus­ führungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1A eine vergrößerte Ansicht der oberen rechten Ecken­ fläche der Fig. 1.

Fig. 2 einen schematischen Grundriß, der besonders einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1 darstellt.

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Teiles III der Fig. 2.

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung.

Fig. 5 ein Beispiel im Grundriß einer möglichen Anordnung von Bündeln auf einer Palette.

Gemäß den Zeichnungen werden Bündel von gefalteten Schachteln in bekannter Weise in Richtung des Pfeiles "A" in Fig. 1 von einer nicht gezeigten Falt-Klebemaschine zugeführt. Dieses Bündel wird wiederum durch einen Rollenförderer 1 weiterbe­ fördert, dessen Rollen 2 durch einen nicht gezeigten Motor angetrieben werden, bis das vorderste Bündel durch einen foto­ elektrischen Detektor 3 abgegriffen wird, worauf der Motor angeschaltet wird und das Bündel an einer Aufgreifstelle 4 angehalten wird. In den Fig. 1 und 2 ist ein Bündel "B 1" an dieser Stelle gezeigt. Das Bündel wird dann an eine Stapel­ stelle 5 übertragen, an der ein Stapel aus Bündeln auf ei­ ner Plattform 6 gebildet wird, wie nachstehend näher erläu­ tert wird. Die Plattform 6 kann senkrechte Bewegungen zwischen zwei Seitenrahmen vollziehen, von denen jeder zwei aufrechtstehende Rohre 7, 8 und ein oberes waagerechtes Rohr 9 aufweist, wobei die Rahmen durch Querrohre 10 miteinander verbunden sind. Die Plattform 6 ist an ihren Ecken in Ketten 11 aufgehängt, die an einem Ende der Plattform befestigt und am anderen Ende an einem der Seitenrahmen angebracht sind. An jedem Seitenrahmen wird ein pneumatischer Zylinder 12 mit je einer Kolbenstange 12A geführt, die ein Kettenrad 13 trägt, das mit zwei der Ketten 11 im Eingriff steht. Wenn somit die Zylinder 12 betätigt wer­ den und die Kolbenstangen 12 A zurückfahren oder ausdehnen, wird die Plattform 6 angehoben oder abgesenkt. Die Plattform 6 weist mehrere Rollen 14 auf, die drehbar in einem Rahmen 15 gelagert sind.

Wenn die Einrichtung zuerst gestartet wird, befindet sich die Plattform 6 auf ihrem niedrigsten Niveau P 1 in Fig. 1, und eine Palette 16 wird von einem Rollenförderer 18 auf die Rol­ len 14 der Plattform befördert. Ein nicht gezeigter beweg­ licher Anschlag kann vorgesehen sein, um die Palette in ihrer Zufuhrrichtung zu orten, wobei die Palette seitlich in der gewünschten Stellung durch eine bewegliche Ausrichtplatte 20 positioniert wird. Die Plattform 6 wird dann durch die Zylin­ der 12 hochgefahren, bis die obere Fläche der Palette 16 auf einem Niveau steht, das sich ein wenig unterhalb des Niveaus des Bündels B 1 an der Aufgreifstelle 4 befindet.

Dann wird ein Teilungsbogen oben auf die Palette gelegt, die anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben werden wird. Ein Abgabetisch 22 ist in Führungen 24 (Fig. 1) gelagert, so daß er zwischen einer Lagestelle, die in voll ausgezogenen Linien in Fig. 3 gezeigt ist und einer Entlade- oder Abgabestelle in strichpunktierten Linien bewegt werden kann, wobei diese Bewegung automatisch durch einen entsprechenden nicht gezeig­ ten Antrieb erfolgt. An seiner Unterseite weist der Tisch 22 Düsen 26 auf, denen in jeder zweckmäßigen Weise Unterdruck aufgebracht wird. Unterhalb des Tisches 22 sind zwei Trag­ tische 28 angeordnet, welche durch pneumatische Zylinder 30 bewegt werden. Die Tische 28 können sich nur senkrecht durch Führungsstangen 32 bewegen, die in einen Rahmen 34 gleiten. Der Rahmen 34 und damit auch die Tische 28 können sich zwi­ schen einer durch gestrichelte Linien angegebenen Stellung und der durch strichpunktierte Linien angegebenen Stellung in Fig. 2 bewegen. Finden sich die Tische 28 in der durch strichpunktierte Linien angegebenen Stellung der Fig. 2, dann legt die Bedienungskraft einen Teilungsbogen 36 auf einen oder beide Tische 28, je nach seiner Größe, worauf der Rahmen bewegt wird, um den Bogen 36 unter den Tisch 22 zu bringen. Dann werden die Zylinder 30 betätigt, um den Bogen 36 bis zu den Düsen 26 zu heben, auf die dann Unterdruck ein­ wirkt, um den Bogen zu greifen. Dann wird der Tisch 22 in sei­ nen Führungen 24 verfahren, bis der Bogen 36 über der Palette der Stapelstelle 5 positioniert ist. Dann wird der Unterdruck von den Düsen 26 abgeschaltet, und der Bogen 36 fällt auf die Oberseite der Palette 16. Die Teilungsbogen können auf die Tische 28 auch automatisch aufgebracht werden.

Wenn der Detektor 3 das Bündel B 1 an der Aufgreifstelle 4 ab­ greift, kommt eine Übertragungseinrichtung 38 mit dem Bündel B 1 in Eingriff und überträgt es zur Stapelstelle 5, wie nach­ stehend näher erläutert wird. Zu diesem Zweck weist die Ein­ richtung 38 einen Greiferkopf 40 mit zwei nach unten ragenden Platten 42 auf, die an einer Stange 44 getragen werden, die drehbar im Kopf 40 gelagert ist. Der Mittelabschnitt der Stan­ ge 44 ist durch einen Kegelradgetriebekasten 46 geführt, der durch einen Motor 48 angetrieben wird. Auf den sich gegenüber­ liegenden Seiten des Getriebekastens 46 ist die Stange 44 mit Links- und Rechtsgewinde versehen, und eine der Platten 42 ist auf jedem Gewindeabschnitt geschraubt, das in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Stange 44 die Platten 42 entweder näher zueinander hin und voneinander weg bewegt werden. Eben­ falls auf dem Kopf 40 ist ein Luftmotor 50 angebracht, der ein Ritzel 52 treibt, um den Kopf 40 um eine senkrechte Achse gegenüber einem feststehenden Mittelteil 54 zu drehen. Zu die­ sem Zweck steht das Ritzel 52 mit einem Zahnriemen 53 in Ein­ griff, der sich auch um ein größeres Ritzel herum erstreckt und mit diesem klemmt, das am nicht drehenden Teil 54 befe­ stigt ist, so daß eine Drehung des Ritzels bewirkt, das sich der gesamte Greiferkopf um eine senkrechte Achse dreht.

Der Greiferkopf 40 wird am einen Ende durch zwei Stangen 56 getragen, die von einem beweglichen Wagen 60 geführt werden. Die Stangen 56 sind mit Gewinde versehen und stehen mit un­ verlierbaren Muttern (nicht gezeigt) im Eingriff, so daß beim Drehen der Stangen 56 die mit den Muttern im Eingriff stehen­ den Gewinde bewirken, daß sich die Stangen 56 der Länge nach bewegen und damit den Greiferkopf 40 anheben oder absenken. Der Wagen 60 wird von zwei Schienen 62 durch Blöcke 64 getra­ gen, die an der Unterseite der Platte 66 befestigt sind. Ein Ritzel 70 steht mit der Zahnstange im Eingriff und wird von einem Motor 72 über einen nicht gezeigten Riemenantrieb und einer Welle 74 angetrieben. Die Schienen 62 liegen zwischen den oberen Rohren 9, so daß der Wagen durch Betätigen des Motors 72 auf den Schienen läuft.

Der Wagen 60 ist wiederum auf einem weiteren Wagen 76 montiert, der mit zwei Hohlträgern 78 versehen ist, welche die Schienen 62 tragen. Die Hohlträger 78 sind an Blöcken 80 befestigt, die auf Schienen 82 gleiten, welche auf der Oberseite der Rohre 9 abgestützt sind. Längs einem jeden Rohr 9 läuft ein Antriebsriemen 84, der sich zwischen Riemenscheiben 86 und 88 erstreckt, wobei die Riemenscheiben 86 durch einen Motor 90 angetrieben werden, so daß der Greiferkopf in Richtung der Schienen 82 bewegt werden kann.

Wenn das Bündel B 1 an der Stelle 4 ist und der Greiferkopf 40 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung, wird der Motor 48 betä­ tigt, um die Platten 42 zu verfahren und damit das Bündel zu greifen. Die Stangen 56 werden dann gedreht, um den Greifer­ kopf 40 anzuheben und damit auch das Bündel von den Rollen 2. Das Bündel B 1 wird dann zu einer Stelle über der Palette 16 durch den Motor 90 bewegt. In Abhängigkeit von der gewünschten Lage des Bündels B 1 auf der Palette werden die Motoren 50, 72 und 90 nach Bedarf betätigt. In den Zeichnungen (besonders in Fig. 2) wird beispielsweise angenommen, daß jede Lage von Bündeln drei Bündel enthält, die jeweils in einer waagerech­ ten Ebene um 90° im Uhrzeigersinn gegenüber der Stellung ge­ dreht werden, die sie an der Stelle 4 einnehmen. Um dies zu erreichen, wird der Luftmotor 50 betätigt, wenn der Greifer­ kopf 40 durch den Motor 90 bewegt wird, um den Kopf 40 um 90° im Uhrzeigersinn zu drehen (Fig. 2). Der Motor 72 wird betä­ tigt, um das Bündel parallel entlang den Schienen 62 zu bewe­ gen, wenn die Sollstelle des Bündels auf der Palette dies er­ fordert. Die Stangen 56 werden dann gedreht, um den Kopf 40 abzusenken und damit das Bündel an der Sollstelle auf der Pa­ lette abzulegen. Dann wird der Kopf 40 zur Aufgreifstelle zu­ rückbefördert und überträgt das nächste Bündel an eine Stelle längs des bereits auf der Palette 16 befindlichen Bündels. Wenn drei Bündel zur Stapelstelle 5 übertragen worden sind, werden die Ausrichtplatten 92 bedient, um die Bündel in der genauen Sollposition auf der Palette auszurichten. Die Zylinder 12 werden dann betätigt, um die Plattform 6 auf die Stelle ab­ zusenken, die in Fig. 1 bei P 2 gezeigt ist, so daß die drei Bündel B 2, B 3 und B 4 auf der Palette wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, liegen.

Dann wird die vorstehend beschriebene Folge von Arbeitsgängen wiederholt, um weitere Lagen von Bündeln an der Stapelstelle 5 abzulegen. Um den Stapel besser zu stabilisieren, wenn er höher wird, wird ein Teilungsbogen 36 wie vorstehend beschrie­ ben oder in größeren Abständen zwischen aufeinanderfolgenden Lagen von Bündeln gegeben.

Wenn der Bündelstapel die gewünschte Zahl von Bündelschichten enthält, wird der Greiferkopf abgeschaltet, während die be­ ladene Palette entfernt und durch eine neue Palette wie vor­ stehend beschrieben ersetzt wird.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Einrichtung sind die Greiferplatten 42 mit kleinen Stützleisten längs ihrer Unterkanten versehen, damit die Bündel nicht herausgleiten können, während sie zwischen den Platten 42 befördert werden.

Bei einer weiteren Abänderung ist der Abgabetisch verändert, so daß er das Gewicht der Anzahl der Bündel tragen kann, wel­ che eine Schicht bilden. In diesem Falle läuft die Arbeit­ übertragungseinheit weiter, während eine volle Palette ent­ fernt und eine neue eingesetzt wird, wobei eine Bündelschicht auf dem Abgabetisch 22 gebildet wird, der wie anhand des Ein­ setzens der Teilungsbogen 36 beschrieben wurde, betätigt wird. Wenn außerdem in diesem Falle der Abgabetisch 22 zurückgezo­ gen wird, wird ein beweglicher Anschlag über dem Tisch posi­ tioniert, um zu verhindern, daß die Bündelschicht sich mit dem Tisch bewegt, wenn dieser zurückgezogen wird, so daß die Bündel auf die Palette geschoben werden.

Um die Einrichtung automatisch zu betätigen, werden die ver­ schiedenen Arbeitseinheiten mit einer programmierbaren Steuer­ einrichtung 94 verbunden (Fig. 4). Die Einrichtung 94 ist ein Mikroprozessor, welchen die Bedienungskraft nach Parametern programmiert, die erforderlich sind, um den gewünschten Sta­ pel von Bündeln auf der Palette aufzubauen, wobei zu den Para­ metern Größe, Zahl und Stellung (einschließlich der Ausrich­ tung) der Bündel in einer Lage und die Anzahl der Lagen gehört. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung so programmiert wer­ den, daß sie dreifache Bündellagen wie in Fig. 5 gezeigt bil­ det, wobei Teilungsbogen zwischen aufeinanderfolgenden Lagen (oder größeren Abständen) die Lagen durch Reibung miteinander verriegeln, was sonst getrennte Bündelsäulen ergeben würden. Andererseits können die Bündel in anderen Lagen unterschied­ lich positioniert sein, wie dies durch die punktierten Linien in Fig. 5 angezeigt ist, so daß Bündel in aufeinanderfolgen­ den Lagen durch Reibung miteinander verriegelt sind und daher möglicherweise keiner Teilungsbogen für diesen Zweck bedürfen.

Der Zusatz in den oben beschriebenen Einrichtungen von Vor­ richtungen zum automatischen Einsetzen von Teilungsbogen (die besser "Verbindungsbogen" genannt werden) ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, das unabhängig von bestimmten anderen Merkmalen dieser Erfindung verwendet werden kann. Die Abstände in welchen die Bogen eingesetzt werden, können automatisch durch die Steuereinrichtung (Computer) mittels eines geeig­ neten Optimierungsprogrammes bestimmt werden, das ebenfalls die optimale Bündelanordnung für ein Bündel von gegebenen Abmes­ sungen bestimmt. Die Bündelabmessungen können von der Bedie­ nungskraft eingegeben werden oder von der Falt-Klebemaschine empfangen werden, welche die Bündel von flachgefalteten Schach­ teln erzeugt.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Stapeln von Bündeln flachgefalteter Well­ pappe, gekennzeichnet durch eine Zuführungs­ einrichtung (2), welche die Bündel (B 1, B 2 usw.) der Reihen­ folge nach einer Aufgreifstelle (4) zuführt, durch eine Über­ tragungseinrichtung (38, 60) zum Übertragen von jeweils einem Bündel von der Aufgreifstelle zu einer Stapelstelle (5), um eine Anzahl von Lagen zu erzeugen, welche an der Stapelstelle einen Stapel von Bündeln bilden, durch eine Tragvorrichtung (6) an der Stapelstelle, welche die Bündel aufnimmt, eine Ab­ senkeinrichtung (12, 11), welche die Trageinrichtung absenkt, wenn der Stapel aufgebaut wird sowie durch eine programmier­ bare Steuereinrichtung (94), welche automatisch die Stelle und Ausrichtung/Anordnung steuert, an der jedes Bündel an den Stapel abgegeben wird, so daß die Bündel eine vorgegebene An­ ordnung in den durch die Steuereinrichtung (94) gesteuerten Stapel bilden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (22), welche automatisch einen Teilungs­ bogen (36) zwischen vorbestimmten benachbarten Lagen von Bün­ deln einschiebt, um benachbarte Bündel, welche in Teilungs­ bogen kontaktieren, durch Reibung miteinander zu verbinden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zum Einsetzen der Teilungsbogen einen Tisch (22) aufweist, an dem eine Saugvor­ richtung (26) ausgebildet ist, um einen Teilungsbogen gegen die untere Fläche des Tisches zu drücken, wobei der Tisch waagerecht zwischen einer Stellung beweglich ist, in der er einen Teilungsbogen aufgreifen kann und einer Stellung über der Stapelstellung für die Bündel und der Unterdruck automa­ tisch an dieser letzten Stellung abgeschaltet wird, um den Teilungsbogen auf die Bündel an der Stapelstelle fallenzulas­ sen und der Tisch automatisch in die erste Stellung zurückge­ fahren wird, um den nächsten Teilungsbogen aufzunehmen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tisch (22) an seinen Seitenkanten durch waagerechte Führungen (24) zwecks Bewegung zwischen den entsprechenden Stellungen getragen wird.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung an der Stapelstelle eine Palette (16) aufweist, auf der die Bün­ del gestapelt werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeich­ net durch einen Rollenförderer (18), welcher automatisch aufeinanderfolgende Paletten zur Stapelstellung hin befördert.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Übertragen der Bündel von der Aufgreifstelle (4) zur Stapel­ stelle (5) eine Greifeinrichtung (40) eine Einrichtung (56) zum Anheben und Absenkung der Greifeinrichtung, eine Einrich­ tung (72; 90) zum waagerechten Verfahren der Greifeinrichtung in zwei Richtungen sowie eine Einrichtung (50) aufweist, wel­ che die Greifeinrichtung um eine senkrechte Achse dreht, wo­ bei alle Bewegung erzeugende Einrichtungen durch eine Steuer­ einrichtung (94) gesteuert werden.