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Verfahren und Vorrichtung zum Einsetzen von Hälsen in Schachtelteile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtun` zum mechanischen Einsetzen
von Hälsen in Schachtelteile, wie solche insbesondere in der Zigarettenindustrie
gebraucht werden.
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Man erhält die Halsstreifen durch Abschnitte von Schläuchen. die aus
Bogen dünner Pappe oder Marken Papiers in Rechtecksform zusammengebogen und an der
Trennstelle (Stoß) mit Streifen dünnen Papiers außen bz«,. innen verklebt werden.
Die Halsstreifen sind in ab--eschnittrnem Zustande in rhombischer Gestalt zusammengelegt,
so daß sie im Stapel aufb(-wahrt «'erden können.
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Es ist bereits hekanutgeworden, den vom Stapel abgezogenen Halsstreifen
durch eine Greiferfülirung schräg von seitwärts her direkt gegen die eine
Ecke des Schachtelunterteiles zu fördern, um auf diese «"eise die Handarbeit des
Einsetzen- auszuschalten. Eine solche Einriclitung muß aber. so einfach sie auf
den ersten Blick auch aussieht. wegen der verwickelten kintn:atischen @"e@rg;inge
äußerst kompliziert seilt.
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Es i,: :t#riter eint# Einrichtung vorgeschlagen worden. i).#,i der
der Halsstreifen auf seiner einen Scitenwaud aufliegt und seine hintere- Ecke durch
einen Stempel gegeit einest Anschlag ge-:clioben, iler Hals also in seine öffnunaslage
auf-;##@-richtet wird. Dabei kann es aber, namentlich tl-#nIt e1Cr Streift-!i nicht
genug Eigenfederung um .ich bereit< von #:lbst genügend zti @jtintI:_ e@il;#r
wenn etwas Leim an der Stirnauf der die Ecke des Halses #1t'11 haftvn geblieben
ist, #c#lir leicht vorkommen, daß der Halsstreifen zusammengestaucht wird, denn
seine hintere Ecke muß ja beint Aufrichten entgegen seinem Eigengewicht auf der
wirksamen Stirnfläche des Stempels entlang nach aufwärts «andern. Außerdem muß,
da die Schachtelteilziehpressen die fertiggestellten "feile in einer waagerechten
Ebene, also horizontal abliefern, erst der geöffnete Hals oder der Schachtelteil
gesendet «-erden, damit das Einsetzen der Hälse mechanisch vorgenommen werden kann.
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Die hat sich die Aufgabe gestellt, auf einem anderen Wege zum sicheren
öffnen und selbsttätigen Einsetzen von Hälsen in die Schachtelteile in einem Arbeitsgange
zu gelangen und die Einrichtung selb#t möglichst zli vereinfachen.
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Ein solcher Weg besteht darin, daß der in bekannter Weise rhombisch
zusammengelegte Hals vom Stapel aufrecht stehend durch .zwei an :ich bekannte Walzenpaare
hindurchgefördert wird, deren erstes ihn mit Klebstoff versieht und deren zweites
ihn gegen einen auf einer Bewegungsbahn liegenden Anschlag treibt, dessen Abstand
von der Walzenmitte kleiner ist als die Länge des flach zusammengelegten Halses,
claß der durch die Treibwalzen hindurchgetretene Hals leicht gegen eine Unterlage
gedränt wird und mit dieser Unterlage um mindestens c#iiit# Halshöhe abwärts bewegt
wird, So daf.l der Stößel die (Sffnungsbewegung des Halsstreifeus beginneu und der
nächste inzwischen aus den Treibwalzen lierausgeförde rte Hals noch wahrend der
Öffnung jenes Streifens unge hindert
austreten kann, daß darauf
der Stößel die hintere Kante des Halses weiter gegen den Anschlag bewegt, bis der
Hals ganz geöffnet ist, daß hierauf der Hals, vorteilhaft nach seiner Drehung in
Richtung der Förderbahn, unter ein Greiferorgan bewegt wird, welches ihn in den
Mitten der vier Seiten, diese in bekannter Weise einwärts drückend, erfaßt und in
den senkrecht darunter angeförderten, fertigen Schachtelteilkörper einsetzt und
unter Losla,sen der Halswände diese an die Schachtelinnenwandungen gleichzeitig
anpreßt.
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Der aus den Treibwalzen herauskommende Streifen, der auf seiner Bahn
gegen den vorderen Anschlag stößt, wird dadurch, daß diese Entfernung kürzer gehalten
ist, als die Länge des rhombisch zusammengelegten Halsstreifens beträgt, bereits
leicht geöffnet. Trotzdem besteht oft die Neigung des eben durch die Walzen hindurchgetretenen,
infolge seiner Spannung aber zwischen diese zurückdrängenden Streifens, in dieser
Stellung zu verharren. Nun ist es aber gerade, um für die Bewegung des Stoßorgans,
das die weitere Öffnung des Halses besorgen soll, Raum zu gewinnen, günstig, daß
die Unterlage für den Streifen etwas tiefer angeordnet wird. Infolgedessen muß der
Streifen, der mit seiner unteren Ecke noch zwischen die Treibrollen zurückdrängt,
aus deren Bereich auf diese Unterlage gebracht werden, und es ist deshalb zweckmäßig,
um sein Kippen zu vermeiden, ihn beispielsweise durch eine Leiste dorthin zu drücken.
Zur Erzielung einer Massenherstellung ist es vorteilhaft, die Unterlage mindestens
um eine Halshöhe tiefer zu stellen, so daß der nächste zwischen den Treibwalzen
herausgeförderte Hals noch während der Öffnungsbewegung des vorherigen ungehindert
austreten kann. Der austretende und von dem Stoßorgan in die Rechtecksform gezwungene
Hals kann dann noch, um eine gerade und symmetrische Maschinenform zu erhalten,
durch gegen die Längswandungen zur Wirkung kommende Führungen, die sich bis auf
die Länge der kurzen Rechtecksseiten des Halses gegeneinander bewegen können, in
die Richtung der Förderbahn gewendet werden, die zu der Arbeitsstelle führt, wo
die Hälse durch einen Greifer erfaßt, in die Unterteile eingesetzt und im gleichen
Arbeitsgange festgepreßt werden.
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Man kann aber auch diesen Wendevorgang umgehen, wenn man die Bahn
entsprechend winklig zur vorherigen Bewegungsrichtung des Halses anordnet und die
nach dieser Richtung liegende Anschlagwand in dem Augenblick entfernt, in dem das
Abziehen durch (teil Greifer o. dgl. erfolgen soll.
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Die öffnungsbe«-eguiig läßt sich auch in bekannter Weise durch Saugluft
erreichen, und zwar so, daß um ein Gelenk schwenkbare, Saugluft führende Rohrarme
init San;;n äpfen au, Gummi o. dgl. an die Seitenwände des aus den Treibrollen gerade
herausgetretenen Halsstreifens heran- und dann zurückgeführt werden, wobei sie diese
mitnehmen und in der Öffnungslage durch Unterbrechen des Saugluftstromes freigeben.
Dieses läßt sich durch entsprechend gesteuerte Ventile ohne weiteres erreichen.
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Von besonderer Bedeutung ist ferner die Einrichtung, die das selbsttätige
Einsetzen der Hälse in die Schachtelteile vornimmt und ihre Wände dann gegen die
Schachtelteilwandungen anpreßt. Die innerhalb eines einzigen Arbeitsganges gleichzeitig
erfolgende Vornahme beider Handlungen wird dadurch erreicht, daß nach außen und
innen schwenkbare Greifer, die zunächst das Einwärtsdrängen der Wände der Hälse
bewirken, und ein Stempel mit ebenfalls nach außen beweglichen Seitenwänden zu einem
@Verkzeuge vereinigt sind. Bekannt ist dabei die Maßnahme, die die Preßwände tragenden
Teile als Hebel um Bolzen schwenken zu lassen.
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Es hat sich ferner herausgestellt, daß man, um ein gutes Arbeiten
zu erzielen, die Halsstreifen an der Stoßstelle sowohl innen wie außen bekleben
soll, um zu erreichen, daß auch diese an sich geschwächte Seitenwand stabil genug
wird, den einzelnen Beanspruchungen standzuhalten.
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Einzelheiten sind aus der meist schematisch gehaltenen Zeichnung und
der weiteren Beschreibung erkennbar, ohne daß durch diese Ausführungsform mit ihren
Abänderungen der Erfindungsgedanke beschränkt werden soll.
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Die Abb. i bis 4.a zeigen in Aufsicht und Seitenansicht den Arbeitsvorgang
der Öffnung in vier Stufen.
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Abb. 5 ist die Gesamtanordnung schematisch von oben.
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Abb. 6 ist ein Schnitt in Richtung 1-I zu Abb. 5, die Anförderung
der Schachtelunterteile darstellend.
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Abb. 7 und 7 a zeigen in Aufsicht und Schnitt II-II die Verlängerung
der F örderbahn für die geöffneten Halseinsätze im Bereiche der Stempeleinrichtung.
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Abb. S zeigt eine Abänderung der Öffnungseinrichtung für die Halsstreifen,
und die Abb. g die Stempeleinrichtung in Stirnansicht.
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Abb. io ist ein Schnitt in Richtung III-III zu Abb. g.
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Die rhombisch zusammengebogenen Halsstreifen i sind (Abb. 5) gestapelt
und werden durch einen Schieber 2 schrittweise zwischen die angetriebenen Leim-
und Treibwalzenpaare 3, 4. gestoßen, von diesen erfaßt und gegen einen Anschlag
d gefördert (Abb. i und folgende), der durch eine geeignete Steuerung uin eiiic#
horizontale Achse gehoben worden kann.
Zweckmäßig ist es, cinu winklig<
Führung 6 anzuordnen, die den Streifen immer sicher nach einem bestimmten Stützpunkte
auf dem Anschlage j geleitet. Dort ht-ti:ide#t sich in der Führung 6 eine Ausiu:hintnig
t,,1, damit die Spitze des rhombischen Streifena frei beweglich ist. Dadurch, daß
dir Entfernung zwischen der Achsenv erbindun ,gslinie des Treibwalzenpaares 4 und
dem Anschlag 5 etwas kürzer gehalten ist. als die Län`e des Streifens i, der gerade
aus dem Walzenpaar .I austritt, ausmacht, wird dieser schon lediglich durch die
Stauchung am Anschlag 3 und die ihm innewohnende Falzspannung leicht geöffnet. Diese
Stellung ist in Abb. a übertrieben dargestellt. Ein Stößel a, der von dc-n Treibwalzen
her nach dem Anschlag ,5 zu über die in ihrer Höhenlage verstellbare Unterlage o
streicht, befindet sich unterhalb des austretenden Streifens. Dieser Streifen muß
also auf die Unterlage y gebracht werden.Um den leicht geöffneten und gespannten
Streifen schnell und sicher aus dem Bereich der Treibwalzen 4 zu bringen und außerdem
bei dieser Abwärtsbewegung ein Kippen zu vermeiden, ist eine gesteuerte Leiste io
vol Besehen. Diese Leiste ist selbstverständlich in sich federnd, damit sie sich
der jeweiligen Halsstreifenhöhe anpassen kann. Zu diesem Zwecke wird die Unterlage
g in die in Abb. z a erkennbare Stellung gehoben, und zwar in die Höhe der Unterlage
ix, die dem Streifen bei seiner Bewegung durch die Leim- und Treibwalzenpaare 3
und .4 als Auflage dient. Auf diese «'eise wird der Streifen bei seiner Abwärtsbewegung
in die Lage gemäß Abb. 3a zwischen der Leiste io und der Unterlage q wie von einer
Zange oben und unten gefaßt. Die Leiste io gebt dann in ihre obere Endstellung zurück,
damit in der Zwischenzeit der nächste Streifen austreten kann. In Abb. 4. müßte
also der nächste Streifen bereits wieder zwischen den Walzenpaaren 3 und 4 dargestellt
sein: um das Bild nicht zu verwirren, ist jedoch davon abgesehen worden. Sobald
nun der Stößel 8, der durch eine unter der Platte o angeordnete Steuerung angetrieben
wird, sich gegen den Anschlag 5 hin bewegt, wird der Halsstreifen immer weiter geöffnet,
bis er schließlich die rechtwinklig(- Stellung gemäß Abb. 3 annimmt. Alsdann können
seitliche Wendeleisten iz gegen die Seitenwände des rechteckig geöffneten
Halsstreifens i heranbewegt werden. so daß dieser in die Richtung der Förderbahn
13 gedreht wird, die hier eine Fortsetzung der Bahn darstellt, in der die Halsstreifen
von den Walzenpaaren angefördert werden. Über der Förderbahn 13, deren Leistenkanten
sich möglichst federnd gegei: die Halsstreifen lehnen, damit diese, leicht eingeklemmt,
nicht «-feder die rhombische Form annehmen können, ist eine Greiferanordnung vorgesehen,
deren Greifer 14 die- einlc@lilen Fe rtig(#n Teil. schrittweise nach der Preßeinrichtung
führen. Statt dessen könnten auch, damit der Förderkanal 13 von oben her
frei zugänglich bleibt, dir (reifer durch Ausnehmungen des Förderbalinbode ns 13
von unten her hineinreichen. Darauf kommt es hier indes nicht an. Die Greifer greifen
mit ihren Zähnen i.Ia über die Stirnwand des Halsstreifens i, führen dann eine horizontale
Bewegung parallel zum Förderbahnboden aus, bis sie, etwa um Schachtellänge vorgeschritten,
umkehren und, bei Beginn ihrer Rückwärtsbewegung angehoben, den geförderten Schachtelhals
freigeben.
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Will man die seitlichen Führungen 12 beseitigen und dadurch an Arbeitszeit
für das «'enden sparen, so kann man gemäß Abb.8 die Zuführung der Halsstreifen in
einem Winkel zur Förderbahnachse erfolgen lassen. Dann erhält zweckmäßig das Stoßorgan
8a eine rechtwinklige Form und auch der Anschlag 3a eine solche. Es ist selbstverständlich,
daß dieser Anschlag zwecks Abziehens des fertig geöffneten Halsstreifens ebenfalls
entfernt werden muß. Das kann in der «'eise geschehen; daß auf der Unterlage 9 ein
senkrechter Bolzen 5b vorgesehen ist, um den der Arm des Anschlages in die gestrichelte
Lage durch eine geeignete Steuerung ausgeschwenkt wird. Ebenso könnte diese Schwenkbewegung
aber auch um eine waagerechte Achse nach oben oder unten hin erfolgen, wie auch
der Drehpunkt an dem Scheitel des rechten Winkels angeordnet sein könnte, anstatt
bei 5b zu liegen. Die lange «Wand des Anschlages ja übernimmt hierbei die Führung,
für die in den übrigen Abbildungen eine besondere Führung vorgesehen ist. Auch hierauf
kommt es hier nicht an.
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Man könnte überhaupt eine bestimmte Richtung des Halsstreifens den
jeweiligen Materialerfordernissen entsprechend schon allein dadurch erzwingen, daß
man die eine der beiden Treibwalzen 4. auf einem hier nicht dargestellten, verstellbaren
Halter anordnet, um Je etwa in eine Stellung entsprechend der gestrichelten Darstellung
gemäß Abb. 8 zu bringen.
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Die Vereinigung der Halsstreifen mit den Schachtelunterteilen geschieht
durch die Stempeleinrichtung bei S (Abb. 5). Der jeweils vorderste Halsstreifen
i, der auf der Förderbahn i3 unter die Stempeleinrichtung S g elangt, wird dort
durch die Anschläge an den Leisten 15 aufgehalten (Abb. 7 und 7a). Diese Leisten
bestehen hier aus U-förmigen Profileisen und erstrecken sich über die ganze Förderbahn.
Im Bereiche der Stempeleinrichtung S jedoch sind sie als selbständige Stücke ausgeführt
und seitlich ausschwenkbar angeordnet, wie in 36b. 7a dargestellt. In Abb. 5 sind
diese Leisten 13 der Deutlichkeit halber fortgelassen.
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Während t#in fertiger Schachtelhals i in den
Bereich
der Stempeleinrichtung S, durch die Leisten 15 gehalten, gelangt, wird durch einen
Arm 16 ein Schachtelunterteil 1; auf die fe-<lernde Gesenkplatte i8 gebracht.
Diese Unterteile 17 werden durch das Förderband i9 angefördert und stauen sich an
einem Anschlag 2o. Sobald nun die zu vereinigenden Teile, also der Halsstreifen
i und der entsprechende Unterteil 17, ihre Bereitschaftslage eingenommen
haben, beginnt der Arbeitsgang der Stempeleinrichtung S gemäß den Abb. o und io.
Die ganze Stempeleinrichtung ist auf einem Schlitten gelagert, der durch eine Steuerung
von der Antriebswelle aus abwlirts geführt wird (nicht mitgezeichnet).
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Die Stempeleinrichtung selbst besteht aus einem Stempel mit vier um
Bolzen 21 am Gestell 22 schwenkbaren Hebeln 23, deren untere Enden 23a die Preßwände,
die beim --\.useinandergehen die Halsstreifen- und Schachtelteilwandungen auseinanderpressen
sollen, darstellen. Ihre gemeinsame Steuerung erfolgt durch einen Steuerkörper 2-.4,
dessen Schrägflächen gegen die Steine 25, die in den Armen 23 einstellbar angeordnet
sind. wirken. Um die gleichen Bolzen 21 sind aber auch noch vier Greiferarme 26
in Gestalt von Doppelhebeln schwenkbar, deren Fortsätze 26s in schräge Steuerflächen
auslaufen, die unter dem Einfluß eines Steuerkörpers 2; von seinen Steuerflächen
27t nach außen gedrängt werden und infolgedessen bewirken, daß die federnden Greiferlappen
26b sich an die Preßwände 23a anlehnen, sobald die Stempeleinrichtung so weit herabgegangen
ist, daß sie sich in Höhe des noch durch die Rahmen 15 (gemäß Abb. 7, 7a) gehaltenen.
Halseinsatzes befinden. Diese Steuerbewegung des Körpers 117a erfolgt durch eine
horizontale Verstellung (Verdrehung) der Steuerscheibe 28 mittels ihres Armes 2811
und der langen vertikalen Führung 28e. Durch die gegeneinanderliegenden Schrägflächen
118b wird der Steuerkörper 27 auf der Spindel 2q ein Stück entgegen der Spannung
einer Schraubenfeder 30 abwärts geschoben. Die vier Federn 31, die hier an
der Innenseite der Greiferarme 26 angeschraubt sind, lehnen sich an die Arme z3
an und werden gleichfalls gespannt. Sie haben aber auch zugleich die Aufgabe, die
Arme 23 mit den Preßwänden 23' wieder in die geschlossene Ausgangslage zurückzuführen,
sobald der Spreizvorgang, der die Seitenwände des Halsstreifens einen Augenblick
fest an die des Schachtelunterteiles 17 preßt, so daß die Leimschicht sie bindet,
stattgefunden hat. Dieser Spre izv organg erfolgt, wenn der Halsstreifen r, durch
die Greifer 26b gefaßt, von der alsdann abwärts geführten Stempeleinrichtung in
die weiter unten befindliche Gesenkplatte 18 finit dem Schachteluntertei117 eingeführt
worden ist. 1)11s ist ohnt- weiteres möglich, weil die gegenseitigen Abstände der
Halsstreifenecken durch das durch den Greifer 201 ve ranlaßte Einwärtsbiegen (Abb.
5 und io gestrichelt) der Seitenwände verringert worden sind, aber der Spreizvorgang
erfolgt erst, nachdem der Halsstreifen i durch die auswärts gerichteten acht Lappen
23b fest in den U nterteil x7 eingepreßt worden ist. Hierdurch wird ein ganz gleichmäßiges
Einsetzen der Halsstreifen i in den Schachtelunterteil 17 gewährleistet. Unterstützt
wird dies dadurch, daß die Gesenkplatte 18 durch Federn i811 getragen wird. Der
Spreizvorgang der Arme -23, 23a, 25 erfolgt durch ein nicht dargestelltes Glied,
das einen Druck auf den Kopf 2g11 der zentralen Spindel 29 ausübt, die Träger des
Steuerkörpers 24 ist. Es ist selbstverständlich, daß man die Greifersteuerung 28,
28a, 28b, -,Se in dem Augenblick, wo der Stempel mit seinen Vorsprüngen den
Halsstreifen i fest auf den Boden des Schachtelunterteiles 17 anzudrücken beginnt,
trei werden läßt, damit ein Verbiegen oder Bekratzen desselben vermieden wird.
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Ist die Spreizbewegung erfolgt, so geht die gesamte Stempeleinrichtung
(Abb. t)). wieder in die oberste Ausgangsstellung zurück. Im gleichen Augenblick
heben aber auch die Federn iSa, die Gesenkplatte 18 an, und ein Stoßorgan 32 führt
einen kräftigen Schlag gegen den fertigen Schachtelteil 17 mit Halseinsatz i, so
claß dieser über eine Schrägfläche 33 z. B. in einen Sammelbehälter gelangt.
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Der Antrieb aller gesteuerten Teile erfolgt durch geeignete Steuerkörper,
die hier als von jedem Fachmann ohne weiteres ausführbar fortgelassen sind, und
von einer oder mehreren in diesem Falle gemeinsam ai>>etriebunen Nockenwellen.