DE4029520C2 - Vorrichtung zum Entnehmen flacher Gegenstände aus einer Abgabestation und zum Überführen dieser zu einer Aufnahmestation - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Entnehmen flacher Gegenstände aus einer Abgabestation und zum Überfuhren dieser zu einer Aufnahmestation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei beispielsweise durch die DE 25 47 132 A1 und die EP 134 628 A1 bekanntgewordenen Vorrichtungen dieser Art laufen mehrere, zum Beispiel zwei Saugköpfe auf einer Zykloidenbahn um, die mehrere, beispielsweise drei Umkehrpunkte oder -bereiche mit dazwischenliegenden konkaven Kurvenbögen hat. Die Vorrichtung ist so angeordnet, daß ein Umkehrpunkt der Zykloidenbahn nach unten weist und diesem Umkehrpunkt die Aufnahmestation, beispielsweise eine waagrecht verlaufende Förderkette mit Förderbechern einer Kartoniermaschine, zugeordnet ist. Die Abgabestation, die zu einem Vorratsmagazin für die zu überführenden, flachen Gegenstände gehört, ist einem der anderen Umkehrpunkte der Zykloidenbahn zugeordnet, und zwar so, daß die Stirnseite des Magazins und damit die Ebene des vordersten zu entnehmenden Gegenstandes quer zur Bewegungsrichtung eines Saugkopfes im Umkehrpunkt liegt.

Die bekannten Vorrichtungen sind zum Überführen von Faltschachteln brauchbar. Ein Nachteil besteht darin, daß die Saugköpfe im Bereich der Aufnahmestation nur sehr wenig oder gar nicht in die mit gleichförmiger Geschwindigkeit vorbei laufenden Förderbecher einer Fördervorrichtung eintauchen, da die Zykloidenbahn im Bereich eines Umkehrpunktes ein gleichförmiges Mitlaufen über eine bestimmte Strecke mit einem Förderbecher nicht zuläßt. Dies ist zwar zum Übergeben von Faltschachteln, deren obere von einem Saugkopf ergriffene Wand beim Übergeben in Höhe der oberen Begrenzung der Mitnehmerwände der Förderbecher liegt ausreichend, jedoch ist mit der bekannten Vorrichtung ein Einsetzen von flachen Beilagen aus Pappe nicht möglich, die beim Einbringen in die Förderbecher außerdem U-förmig gefaltet werden sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine bekannte Vorrichtung zum Überführen flacher Gegenstände derart weiterzubilden, daß deren Saugköpfe zum Übergeben von flachen Gegenständen, wie Zuschnitten, in die vorbeilaufenden Förderbecher eintauchen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 wird bewirkt, daß die Saugköpfe beim Übergeben von flachen Gegenständen in vorbei laufende Förderbecher diese tief in die Förderbecher einsetzen, wobei sie U-förmig gefaltet werden können. Da durch die Verlängerung des Abstandes der Saugköpfe zur Achse des Rotors der Umkehrpunkt der Zykloidenbahn im Bereich der Übergabestation zu einer bogenförmigen Strecke verformt wird, die eine zur Förderrichtung der Förderbecher parallele Bewegungskomponente hat, laufen die Saugköpfe beim Eintauchen in die Förderbecher außerdem über eine bestimmte Strecke gleichförmig mit den laufenden Förderbechern mit. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 2, die eine Verlängerung des Abstandes der Saugköpfe des Rotors im Bereich der Aufnahmestation ein einfacher Weise steuern.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 an­ gegebenen Vorrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 2, die eine Verlängerung des Abstandes der Saugköpfe zur Achse des Rotors im Bereich der Aufnahmestation in einfacher Weise steuern.

Die Vorrichtung ist besonders einfach aufgebaut und arbeitet bei hohen Geschwindigkeiten sehr zuverlässig, wenn sie nach den Merk­ malen des Anspruchs 6 ausgestaltet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Überführvorrichtung für flache Gegenstände in Vorderansicht in einer ersten Arbeitsstellung,

Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 vereinfacht in einer zweiten Arbeitsstellung und

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 im Längsschnitt in verschiedenen Ebenen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Überführvorrichtung dient zum Einbringen von flachen Zuschnitten 1 aus Pappe, Wellpappe oder dergleichen Werkstoff, die als Beilage oder Futter zusammen mit einem Gegenstand in eine Faltschachtel auf einer Kartoniermaschine eingesetzt werden. Die Vorrichtung ist zwischen einem Magazin 10 mit einer Abgabestation A für die Zu­ schnitte 1 und einer mit U-förmigen Förderbechern 6 ausgerüsteten Fördervorrichtung 5 mit einer Übernahmestation B einer Kartonier­ maschine angeordnet. Das Magazin 10, das seitliche Begrenzungen 11 mit Rückhaltenasen 12 am unteren Ende aufweist, ist mit seiner Achse senkrecht zur waagrechten Förderstrecke der Fördervorrichtung 5 ausgerichtet, so daß die zu überführenden Zuschnitte 1 im Magazin waagrecht übereinander liegen, wobei sich der unterste Zuschnitt in der Abgabestation A befindet.

Zum Entnehmen und Halten von Zuschnitten 1 hat die Vorrichtung einen Rotor 20 mit drei um 120° versetzten Saugköpfen 22, die je zwei radial nach außen weisende Sauger 23 haben. Die Saugköpfe 22 sind an Trägern 13 auswechselbar befestigt, welche mit Stangen 14 in Führungsbohrungen 15 von zwei Scheiben 21 verschiebbar sind. Die sich axial deckenden Scheiben 21 sind auf einer zentralen Welle 26 des Rotors 20 durch eine Paßfeder 27 in der Welle 26 gegen Verdrehen gesichert und mit Schrauben 28 festgeklemmt. Die Fuhrungsbohrungen 15 verlaufen annähernd radial zur Drehachse der Scheiben 21 bzw. des Rotors 20, so daß der radiale Abstand der Sauger 23 zur Drehachse verstellbar ist. Zum Verstellen dieses radialen Abstandes sind die Träger 13 über je zwei Koppeln 16 und Hebeln 17 mit je einer Vier­ kantwelle 43 verbunden, die in den Scheiben 21 drehbar gelagert sind.

Die Saugköpfe 22 werden zum Überführen von Zuschnitten 1 von der Abgabestation A des Magazins 10 zur Aufnahmestation B der Förder­ vorrichtung 5 auf einer Zykloidenbahn C geführt, wobei der Mittel­ punkt der Saugfläche eines Saugers 23 eine Bahn mit vier Umkehr­ punkten F, G, H und I mit dazwischenliegenden konkaven Kurvenbögen durchläuft. Zum Erzeugen dieser Zykloidenbahn C ist die Welle 26 des wie ein Planetenteil angeordneten Rotors 20 gleichachsig mit dem exzentrischen Kurbelzapfen 31 einer als Planetenträger ausgebildeten Kurbel 30 verbunden. Dieser Kurbelzapfen 31, der mit einer Exzen­ trizität E zur Achse der Antriebswelle 32 der Kurbel 30 drehbar in der Kurbel gelagert ist, trägt ein Planeten-Zahnrad 33, das mit einem ebenfalls in der Kurbel 30 drehbar gelagerten Zwischenrad 34 kämmt. Dieses Zwischenrad 34 steht außerdem in Eingriff mit einem Sonnen-Zahnrad 35, das fest mit dem Lagerauge 36 des Gestells 37 verbunden ist, in dem die Antriebswelle 32 der Kurbel 30 gelagert ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Sonnenrad 35 und dem Planetenrad 32 beträgt 4 : 3. Der radiale Abstand D der Saugfläche der Sauger 23 zur Achse des Rotors 20, die koaxial zur Achse des Kurbelzapfens 31 der Kurbel 30 ist, ist bei der radial inneren Stellung eines Saugers 23 das Dreifache der Exzentrizität E des Kurbelzapfens 31 zur Drehachse der Kurbel 30. Bei dieser Abmessung beschreibt der Mittelpunkt der Saugfläche eines Saugers 23 eine Zykloidenbahn C mit spitzen Umkehrpunkten F, G und I. In der radial äußeren Stellung eines Saugkopfes 22 wird der Umkehrpunkt zu einem Umkehrbogen H erweitert. Der Abstand der Abgabestation A des Magazins 10 von der Aufnahmestation B an der Fördervorrichtung 5 beträgt das zweifache der Summe aus der Exzentrizität E der Kurbel 30 und dem Abstand D der Saugköpfe 22 zur Achse des Rotors 20, beziehungsweise zur Achse des Kurbelzapfens 31. Bei der be­ schriebenen Ausgestaltung des Planeten-Getriebes und der gewählten Abmessungen bewegen sich die Mitten der Sauger 23 auf der in Fig. 1 (und 2) strichpunktiert dargestellten und oben beschriebenen Zykloidenbahn C. Um den Saugköpfen 22 eine Bewegung zu erteilen, die beim Einlauf in die Aufnahmestation B gleichgerichtet ist wie die Förderrichtung (Pfeil L) der Fördervorrichtung 5, wird die Kurbel 30 entgegen (Pfeil K) der Bewegungsrichtung der Saugköpfe 22 (Pfeil M) angetrieben. Dabei wird die Kurbel 30 pro Übergabe eine Zuschnitts 1 (Arbeitstakt) um einen Drehwinkel von 360° gedreht. Zum Überführen eines Zuschnitts 1 von der Abgabestation A zur Aufnahmestation B wird die Kurbel um 540° gedreht.

Zum radialen Verschieben der Saugköpfe 22, so daß deren Sauger 23 im Bereich der Aufnahmestation B auf einem bogenförmigen Umkehrbereich H bewegt werden, bei dessen Durchlaufen die Sauger 23 unter Gleich­ lauf mit einem gleichförmig vorbeilaufenden Förderbecher 6 in den Förderbecher bis nahe dessen Boden eintauchen und danach wieder aus­ tauchen ohne dessen Seitenwände zu berühren, ist nahe der Kurbel 30 auf der Welle 26 eine Steuerscheibe 50 mit einer Kurvennut 51 ange­ ordnet. In dieser Kurvennut 51 sind die Rollen 46 von Stellhebeln 45 geführt, die auf einem Ende jeweils einer zusätzlichen in einer Scheibe 44 gelagerten Vierkantwelle 43 sitzen. Die drehbar auf der Welle 26 gelagerte Scheibe 44 ist fest mit einer Koppel 52 ver­ bunden, die an einer am Gestell gelagerten Schwinge 53 angelenkt ist, so daß die Steuerscheibe 50 beim Drehen der Kurbel 30 auf der Kreisbahn K des Kurbelzapfens 31 umläuft, sich jedoch nicht mit dem Rotor 20 dreht, sondern relativ zu diesem stillsteht.

Zum Steuern des Vakuums für die Sauger 23 der Saugköpfe 22, so daß im Umkehrpunkt F an der Abgabestation A Unterdruck erzeugt und im gegenüberliegenden Umkehrbereich H der Aufnahmestation B wieder belüftet wird, sind in der Steuerscheibe 50 zu der auf der Welle 26 mit einer Schraube 47 befestigten Scheibe 44 hin offene, bogen­ förmige Steuernuten 55, 56 radial innerhalb der Kurvennut 51 ange­ ordnet. Die eine Steuernut 55 ist über Bohrungen 57, 58 mit einer zu einer Vakuumquelle führenden Leitung 59 und die andere 56 über eine Bohrung 60 mit der Umgebungsluft verbunden. In Deckung mit den Steuernuten 55, 56 sind an der Scheibe 44 drei Bohrungen um 120° versetzt angeordnet, von denen aus Leitungen 61 zu den Trägern 13 führen. Kanäle 62, 63, 64 in den Trägern 13 und in den Saugköpfen 22 verbinden die Sauger 23 mit den Leitungen 61.

Um die Vorrichtung beim Wechsel auf ein anderes Format von Zu­ schnitten schnell umstellen zu können, ist die Welle 26, die den Rotor 20, die Scheibe 44 und die Steuerscheibe 50 trägt, als Wechselteil ausgebildet. Dazu hat sie an ihrem der Kurbel 30 nahen Ende einen Flansch 65, der mittels einer Schraube 66 in einer gestuften Axialbohrung 67 der Weile 26 gegen einen angepaßten Flansch 68 an dem Kurbelzapfen 31 geklemmt wird. Ein vorstehender Indexstift 70 am Flansch 68 und eine entsprechende Paßbohrung 71 am Flansch 65 sichern eine winkelgenaue Stellung des Rotors 20 auf dem Kurbelzapfen 30.

Kleinere Formatumstellung können auch durch Austausch der Saugköpfe 22 mit den Saugern 23 und den Stützblechen 73, 74 oder auch nur durch Austausch der Stützbleche 73, 74 vorgenommen werden.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Beim Umlaufen des Rotors 20 laufen die Sauger 23 der drei Saugköpfe 22 auf der Zykloidenbahn C um. Dabei kommt im Umkehrpunkt F ein Sauger 23 in Berührung mit dem untersten Zuschnitt 1 im Magazin 10. Durch Einschalten des Vakuums wird der Zuschnitt 1 ergriffen und aus dem Magazin 10 herausgezogen. Nach Durchlaufen des Umkehrpunktes G wird der Zuschnitt 1 nach unten gegen die Fördervorrichtung 5 bewegt und nach Schwenken in die Förderebene der Fördervorrichtung 5 zu­ nächst auf die Seitenwände eines vorbeilaufenden Förderbechers 6 gedrückt und dann unter Abknicken der beiden Endbereiche zu einem U geformt und in den Becher 6 eingebracht (Fig. 2). Dabei wird das Abknicken von seitlich an den Saugköpfen 22 befestigten Stützblechen 73, 74 unterstützt. Beim Eintauchen der Sauger 23 in den sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit auf einer geradlinigen Bahn bewegen­ den Förderbecher 6 wird der Eintauchbewegung der Sauger 23 auf dem Umkehrbereich H eine zur Förderrichtung der Förderbecher 6 gleich­ gerichtete Bewegungskomponente überlagert, so daß die Sauger 23 mit dem Förderbecher 6 über eine bestimmte Strecke mitlaufen. Im unter­ sten Punkt wird das Vakuum für die Sauger 23 wieder abgeschaltet und diese mit der Umgebungsluft verbunden, so daß die Sauger 23 den in einen Förderbecher 6 eingesetzten und U-förmig gefalteten Zuschnitt 1 wieder freigeben. Ohne den Zuschnitt 1 oder die Wände eines Förderbechers 6 zu berühren, tauchen die Sauger 23 darauf wieder aus dem Förderbecher 6 aus.

Ergänzend wird bemerkt, daß zum Bewegen der Saugköpfe mit den Saugern auf einer Zykloidenbahn nicht nur das oben beschriebene Ge­ triebe sondern auch andere Getriebe verwendet werden können, die andere Übersetzungsverhältnisse und somit in sich geschlossene Zykloidenbahnen mit weniger oder mehr Umkehrpunkten haben. Wesentlich ist dabei, daß der Umkehrpunkt im Übergabebereich durch radiales Verschieben der Saugköpfe am Rotor zu einem bogen­ förmigen Umkehrbereich ausgebildet wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Entnehmen flacher Gegenstände wie Zuschnitte (1), von einer Abgabestation (A) und zum Überführen dieser zu einer Auf­ nahmestation (B) mit mehreren auf einer in sich geschlossenen Zykloidenbahn (C) umlaufenden Saugköpfen (22), die mehrere Umkehr­ bereiche und zwischenliegende Kurvenbögen aufweist, wobei die Ab­ gabestation und die Aufnahmestation an Umkehrbereichen der Zykloi­ denbahn angeordnet sind, mit einem die Saugköpfe tragenden Rotor (20), an dem die Saugköpfe auf einem Kreis gleichmäßig verteilt nach außen abstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugköpfe (22) am Rotor (20) im wesentlichen radial bewegbar sind und von einem mit dem Rotor zusammenwirkenden Steuermechanismus (50) so bewegt werden, daß jeweils ein Saugkopf beim Durchlaufen des der Aufnahmestation (A) zugekehrten Umkehrbereichs in eine radial äußere Stellung verbracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermechanismus (50) eine auf der Umlaufachse des Rotors (20) drehbar gelagerte, am Drehen gehinderte Steuerkurve (50) ist, mit der mit den Saugköpfen (22) verbundene Steuerhebel (16, 17, 45) zusammenwirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (50, 51) an einer Koppel (52) befestigt ist, welche an einer Schwinge (53) angelenkt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rotor (20) zusammen mit der Steuerkurve (50) als Wechselteil am Antriebsmechanismus (30, 31) angeflanscht ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zykloidenbahn (C) vier Umkehrbereiche (F, G, H, I) hat und die Abgabestation (A) und die Aufnahmestation (B) an gegen­ überliegenden Umkehrbereichen (F, H) angeordnet sind, daß am Rotor (20) drei Saugköpfe (22) um 120° versetzt angeordnet sind, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen einem Sonnenrad (35) und dem Planetenrad (33) eines Antriebs-Planetengetriebes 4 : 3 beträgt und daß der radiale Abstand der Sauger (23) der Saugköpfe zur Achse des Rotors (20) in einer radial inneren Stellung das Dreifache der Exzentrizität (E) einer Kurbel (30) des Antriebsgetriebes beträgt.