DE68902013T2

DE68902013T2 - DEVICE AND METHOD FOR STACKING.

Info

Publication number: DE68902013T2
Application number: DE1989602013
Authority: DE
Inventors: Steven G Gould; James E Hertel
Original assignee: Paper Converting Machine Co
Current assignee: Paper Converting Machine Co
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2009-05-31
Also published as: MX174086B; BR8902537A; EP0344716A2; CA1333180C; AU603953B2; EP0344716A3; JPH0790971B2; DE68902013D1; JPH0228468A; EP0344716B1; ES2034500T3; AU3585289A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Stapeln und insbesondere verhältnismäßig flexible Produkte wie Papierhandtücher und dergl.The present invention relates to an apparatus and method for stacking and in particular relatively flexible products such as paper towels and the like.

Bei der Herstellung von umgewandelten Papier- (und auch anderen) Produkten ist es oft erwünscht, das Produkt zu Stapeln abzupacken. Bspw. werden zickzackgefaltete Papierhandtücher oft in Paketen zu je 200 (gestapelt) verkauft. Dieser Zählwert ist etwas höher als der vor 25 Jahren benutzte (vergl. die US-PS 32 54 889 der gleichen Anmelderin), aber die Schwierigkeiten sind die gleichen. Es geht immer darum, sauber gelegte eckige Stapel genau abgezählt und mit hoher Geschwindigkeit herzustellen.When manufacturing converted paper (and other) products, it is often desirable to package the product in stacks. For example, zigzag-folded paper towels are often sold in packages of 200 (stacked). This count is somewhat higher than that used 25 years ago (see US Patent 32 54 889 of the same applicant), but the difficulties are the same. It is always a matter of producing neatly laid square stacks with precise counting and at high speed.

Die Handtücher werden bspw. im Durchlauf hergestellt, indem man eine breite Bahn zu fünf oder sechs schmalen Streifen schlitzt und diese dann beim Überlaufen von Faltbrettern in Längsrichtung faltet. Die gefalteten Streifen werden dann so geführt, daß sie gemeinsam in ein Band gestapelter Streifen einlaufen. Das Band wird zu Abschnitten in Handtuchlänge (ca. 10 in. = 25 cm) zerschnitten; diese Kurzstapel werden als "Clips" (Schnitte) bezeichnet. Eine Vorrichtung dieser allgemeinen Anordnung ist in der GB-PS 20 28 774 der Anmelderin gezeigt.The towels are, for example, manufactured in a continuous process by slitting a wide web into five or six narrow strips and then folding these lengthways as they pass over folding boards. The folded strips are then guided so that they run together into a band of stacked strips. The band is cut into towel-length sections (approx. 10 in. = 25 cm); these short stacks are called "clips". A device of this general arrangement is shown in the applicant's GB-PS 20 28 774.

Schließlich stellt man verkaufbare Stapel her, indem man eine feste Anzahl solcher Clips abpackt. Das abschließende Stapeln ist oft derjenige Teil des Vorgangs, der seine Geschwindigkeit begrenzt und komplizierte mechanische Vorrichtungen erfordert, um hohe Produktiongeschwindigkeiten zu erreichen. Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, diesen abschließenden Stapelvorgang zu vereinfachen, dabei aber die potentielle Geschwindigkeit der Fertigungslinie zu erhalten oder zu erhöhen. Es ist ein weiteres Ziel, für eine leichte Änderung der Stapelgröße und Flexibilität beim Aussondern von Ausschuß zu sorgen.Finally, sellable stacks are made by packing a fixed number of such clips. The final stacking is often the part of the process that limits its speed and requires complex mechanical devices to achieve high production speeds. It is the aim of the present invention to simplify this final stacking process while maintaining or increasing the potential speed of the production line. It is a further aim to provide for easy change of stack size and flexibility in reject rejection.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird eine Schlitzradanordnung zusammen mit Endloskettenförderern in der allgemeinen Anordnung verwendet, die in der US-PS 47 36 936 der Anmelderin ersichtlich ist. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Endlosförderer mit Tauchfingern versehen, wobei die Finger einers Förerers in Umlaufrichtung von denen des anderen Förders beabstandet sind, um Wechselstapel zu erzeugen.In the illustrated embodiment of the invention, a slotted wheel assembly is used in conjunction with endless chain conveyors in the general arrangement shown in applicant's U.S. Patent No. 4,736,936. In the illustrated embodiment of the invention, the endless conveyors are provided with plunger fingers, the fingers of one conveyor being spaced circumferentially from those of the other conveyor to produce alternating stacks.

Die Erfindung wird anhand der zur Erläuterung dienenden Ausführungsform in der beigefügten Zeichnung beschrieben, in derThe invention is described using the illustrative embodiment in the accompanying drawing, in which

Fig. 1 einen seitlichen Teilaufriß einer Anordnung zum Ausführen der Erfindung,Fig. 1 is a partial side elevation of an arrangement for carrying out the invention,

Fig. 2 ein vorderer Teilaufriß der Anordnung der Fig. 1,Fig. 2 is a partial front elevation of the arrangement of Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm des Zusammenhangs der Fingerposition mit der Zeit, d.h. dem Artikelzählwert, undFig. 3 a diagram of the relationship between finger position and time, i.e. the article count value, and

Fig. 4 und 5 Diagramme sind, die die Geschwindigkeit der Fingeranordnung in Beziehung zum Artikelzählwert setzen.Fig. 4 and 5 are graphs relating the speed of the finger arrangement to the article count.

DETAILED DESCRIPTION

In der zunächst in Fig. 1 gezeigten Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 10 das Maschinengestell. Entsprechend der Praxis bei Maschinen zum Umwandeln von Papierartikeln weist das Gestell zwei beabstandete Seitenrahmen auf, wie sie in Fig. 2 rechts unten deutlich zu erkennen sind. Die Seitenrahmen sind auf geeignete Weise zu einer steifen Halterung bzw. Lagerung der verschiedenen sich bewegenden Teile verbunden, deren Struktur und Funktion sich am einfachsten aus einer Erläuterung der allgemeinen Arbeitsweise der Anordnung ergeben.In the illustration initially shown in Fig. 1, the reference numeral 10 designates the machine frame. In accordance with the practice of machines for converting paper articles, the frame has two spaced-apart side frames, as can be clearly seen in Fig. 2, bottom right. The side frames are connected in a suitable manner to provide a rigid support or bearing for the various moving parts, the structure and function of which can be most easily understood from an explanation of the general operation of the arrangement.

GENERAL WORKING METHODS

Die einzelnen Clips 11 werden mit einem Fördergurt 12 heran- und in einzelne Schlitze eines Schlitzrads 13 eingeführt, das in der Richtung des Artikelzulaufs dreht, aber die Zulaufgeschwindigkeit um den Faktor 1/3 bis 1/5 der Eingabegeschwindigkeit drosselt. Andere Mittel, wie sie die US-PS 47 36 936 zeigt, lassen sich für die Zufuhr und das Einsetzen der Artikel in das Schlitzrad verwenden.The individual clips 11 are brought by a conveyor belt 12 and inserted into individual slots of a slotted wheel 13 which rotates in the direction of the article feed, but reduces the feed speed by a factor of 1/3 to 1/5 of the input speed. Other means, as shown in US Pat. No. 4,736,936, can be used for feeding and inserting the articles into the slotted wheel.

Das Schlitzrad 13 trägt die Artikel 11 herum bis zum Aufschlag auf Abstreiffinger 14, die bezüglich des Gestells 10 festgelegt sind. Durch diese Einrichtung werden die Artikel aus dem Schlitzrad 13 herausgenommen und kontinuierlich gestapelt. Um die kontinuierlich gebildeten Kurzstapel 11 zu einem vollständigen Stapel 15 zu trennen (ein Teilstapel ist oben rechts in Fig. 1 als 15A bezeichnet) sind Sätze von Zählfingeranordnungen 16, 17 und 18, 19 auf mehreren parallelen kontinuierlichen Kettenförderern 20 bzw. 21 angeordnet. Wie im rechten Teil der Fig. 2 ersichtlich, sind die Ketten des Förderers 20 die beiden äußeren, während die inneren Ketten den Kettenförderer 21 darstellen.The slotted wheel 13 carries the articles 11 around until they impact stripping fingers 14 which are fixed with respect to the frame 10. By this means the articles are taken out of the slotted wheel 13 and continuously stacked. In order to separate the continuously formed short stacks 11 into a complete stack 15 (a partial stack is designated 15A at the top right of Fig. 1), sets of counting finger assemblies 16, 17 and 18, 19 are arranged on several parallel continuous chain conveyors 20 and 21 respectively. As can be seen in the right part of Fig. 2, the chains of conveyor 20 are the two outer ones, while the inner chains constitute the chain conveyor 21.

Diese Ketten sind über obere und untere Kettenräder geführt und laufen allgemein vertikal. Jeder Kettensatz 20, 21 mit seinen zugeordneten Zählfingern 16, 17 und 18, 19 ist unabhängig angetrieben. Bspw. wird der Kettensatz 20 bei 22 angetrieben (vergl. Fig. 1, Mitte oben) und bei 23 im Leerlauf geführt. Der Satz 21 hingegen wird bei 23 angetrieben und läuft bei 22 leer.These chains are guided over upper and lower sprockets and generally run vertically. Each chain set 20, 21 with its associated counting fingers 16, 17 and 18, 19 is independently driven. For example, chain set 20 is driven at 22 (see Fig. 1, top center) and idle at 23. Set 21, on the other hand, is driven at 23 and idle at 22.

Das obere Kettenrad ist so bemessen und angeordnet und die Zählfinger sind so gestaltet, daß sie gemeinsam die Einführbahn 24 (vergl. Fig. 1 oben rechts) für die Spitze des Zählfingers bilden (vergl. die gestrichelte Linie 16'), de zwischen nebeneinanderliegenden Clips 11 einfährt und damit die Artikel zu einzelnen Stapeln 15, 15A usw. trennt.The upper sprocket is dimensioned and arranged and the counting fingers are designed so that they together form the insertion path 24 (see Fig. 1 top right) for the tip of the counting finger (see the dashed line 16'), which moves between adjacent clips 11 and thus separates the articles into individual stacks 15, 15A, etc.

Sobald die Trennung abgeschlossen ist (Finger 16' vollständig eingefahren), wird die Kette 20 auf eine niedrigere Geschwindigkeit zur Stapelbildung bei der entsprechenden Produktmasse verlangsamt. Andererseits beschleunigt die Kette 21 mit dem aktiven Zählfinger 18, der den nun vollständigen Stapel trägt, abwärts bis zur Ausrichtung mit einer Stapelabwerfeinrichtung 25, wirft den Stapel 15 an der Stapelabnahmeplattform 26 ab, verlangsamt wieder und stellt ihre Geschwindigkeit auf das erneute Einführen des Zählfingers 19 zwischen Stapel ein. Dieser Vorgang wiederholt sich mit dem nachfolgenden Einführen der Fingeranordnungen 19, dann 17, dann 18 und schließlich wieder 16.Once separation is complete (finger 16' fully retracted), chain 20 is slowed down to a lower speed for stack formation at the appropriate mass of product. On the other hand, chain 21 with active counting finger 18 carrying the now complete stack accelerates downwards until it aligns with a stack drop device 25, drops stack 15 at stack removal platform 26, slows down again and adjusts its speed for re-insertion of counting finger 19 between stacks. This process is repeated with the subsequent insertion of finger assemblies 19, then 17, then 18 and finally 16 again.

Sobald jeder vollständige Stapel 15 die Plattform 26 erreicht, wirft eine Fördererpaddel 27 als Teil der Einrichtung 25 diesen Stapel zum Abpacken ab.As each complete stack 15 reaches the platform 26, a conveyor paddle 27 as part of the device 25 ejects this stack for packaging.

Detailed description of the chain conveyor

Der Kettenförderer 20 weist die Endlosketten 28, 29 (vergl. Fig. 2, Mitte oben) auf. Diese Ketten sind über obere Antriebskettenräder 30, 31, die um die Achse 22 drehen, sowie auch über untere Leerlauf-Kettenräder 32, 33 geführt, die um die Achse 23 drehen. Weiterhin sind diese Ketten über Spannräder 34 geführt - vergl. Fig. 1, Mitte rechts.The chain conveyor 20 has the endless chains 28, 29 (see Fig. 2, top center). These chains are upper drive sprockets 30, 31, which rotate about the axis 22, as well as lower idle sprockets 32, 33, which rotate about the axis 23. Furthermore, these chains are guided over tensioning wheels 34 - see Fig. 1, middle right.

Auf den Ketten 28, 29 sind Fingeranordnungen 16, 17 über Stangen wie bei 35 gelagert, wie für die Finger 16 in der Fig. 1, Mitte oben, gezeigt. Die Ketten 28, 29 werden zur Drehung um die Achse 22 über einen untersetzenden 90º- Zahnradwinkeltrieb (schaubildlich dargestellt) oder einen Nockenkasten am Ort des Untersetzungstriebs von einem programmierbaren Servomotor 36 angetrieben.Finger assemblies 16, 17 are supported on the chains 28, 29 via rods as at 35, as shown for the fingers 16 in Fig. 1, top center. The chains 28, 29 are driven for rotation about the axis 22 by a 90º reduction gear angle drive (shown diagrammatically) or a cam box at the location of the reduction drive by a programmable servo motor 36.

Der Kettenförderer 21 ist ähnlich angeordnet und arbeitet entsprechend, aber um 180º gegen den Förderer 20 phasenversetzt, weil zwei Kettenförder eingesetzt sind. Zum Erleichtern der Anordnung und des Aufbaus wird der Kettenförder 21 zur Drehung um die Achse 23 von einem programmierbaren Servomotor oder einen Nockenkasten 38 sowie einen untersetzenden 90º-Zahnradwinkeltrieb 39 (vergl. Fig. 1 unten) angetrieben und läuft leer um die Achse 22.The chain conveyor 21 is arranged similarly and operates correspondingly, but 180º out of phase with the conveyor 20 because two chain conveyors are used. To facilitate the arrangement and construction, the chain conveyor 21 is driven for rotation about the axis 23 by a programmable servo motor or a cam box 38 and a reduction 90º gear angle drive 39 (see Fig. 1 below) and runs idly about the axis 22.

Detailed description of the work programme

Die Fig. 3 zeigt vier geknickte Kurvenzüge mit den Bezeichnungen 16, 18, 17, 19, die die Lage der Fingeranordnungen 16 - 19 über fünf Zyklen der Stapelbildung zeigen. Zur erleichterten Darstellung entsprechen die Kurven einem 30er-Stapel.Fig. 3 shows four bent curves with the designations 16, 18, 17, 19, which show the position of the finger arrangements 16 - 19 over five cycles of stack formation. To facilitate illustration, the curves correspond to a stack of 30.

Was die Kurve 16 anbetrifft, stellt der Punkt 40 im äußersten linken oberen Teil der Fig. 3 den Beginn der Teilfunktion dar, die in Fig. 1 bei 16' gezeigt ist. Dies ist in Fig. 4 auch mit 40 bezeichnet, die die Geschwindigkeit der Finger 16 als Zeitfunktion zeigt. Es ist einzusehen, daß die Fingeranordnung 16' beim Umlauf um die Achse 22 im Sinne der Tauchfunktion relativ schnell läuft. Weitere Einzelheiten hierzu sind der US-PS 42 85 621 der Anmelderin zu entnehmen.As for the curve 16, the point 40 in the upper left-hand corner of Fig. 3 represents the beginning of the subfunction shown at 16' in Fig. 1. This is also indicated at 40 in Fig. 4, which shows the speed of the fingers 16 as a function of time. It can be seen that that the finger arrangement 16' moves relatively quickly when rotating about the axis 22 in the sense of the diving function. Further details can be found in the applicant's US-PS 42 85 621.

Wie die Fig. 4 weiterhin zeigt, findet bei 41 eine schnelle Verlangsamung statt, die dem in Fig. 3 gezeigten Abschnitt 41 entspricht. Die nächste Betriebsart des Fingers 16 ist die Stapelfunktion, bei der der Finger 16 allmählich abgesenkt wird, wie mit dem Abschnitt 42 in Fig. 3 gezeigt. Dies erfolgt bei konstanter niedrigerer Geschwindigkeit, die in Fig. 4 mit 42 bezeichnet ist.As Fig. 4 further shows, a rapid deceleration takes place at 41, which corresponds to the section 41 shown in Fig. 3. The next mode of operation of the finger 16 is the stacking function, in which the finger 16 is gradually lowered, as shown with the section 42 in Fig. 3. This occurs at a constant lower speed, which is designated 42 in Fig. 4.

Nachdem der Stapel vollständig ist, beschleunigt der Finger 16 rasch, wie mit dem Abschnitt 43 in den Fig. 3 und 4 gezeigt und in Fig. 3 mit 43 bezeichnet. Beim Erreichen der in Fig. 4 bei 44 gezeigten höheren Geschwindigkeit läuft der Finger 16 weiter abwärts, wie in Fig. 3 ebenfalls bei 44 gezeigt.After the stack is complete, the finger 16 accelerates rapidly as shown by portion 43 in Figs. 3 and 4 and designated 43 in Fig. 3. Upon reaching the higher speed shown at 44 in Fig. 4, the finger 16 continues to descend as also shown at 44 in Fig. 3.

Während dieser Abwärtsbewegung durchläuft die Fingeranordnung 16 die Plattform 26, wodurch der Stapel 15 von der Fingeranordnung 16 ab- und auf die Plattform 26 übernommen wird, um dort von einem der Fördererpaddel 27 abgeworfen zu werden. Die Fördererpaddel 27 sind Teil der Stapelabwerfeinrichtung 25, die von einem Motor 45 angetrieben wird, der in Fig. 2 unten links zu erkennen ist. Es lassen sich zahlreiche Varianten des Stapelabwurfs verwenden, da der Stapel nun freiliegt und vom Kettenförderer nicht mehr beeinflußt wird.During this downward movement, the finger arrangement 16 passes through the platform 26, whereby the stack 15 is taken off the finger arrangement 16 and onto the platform 26 to be dropped there by one of the conveyor paddles 27. The conveyor paddles 27 are part of the stack drop device 25, which is driven by a motor 45, which can be seen in Fig. 2 at the bottom left. Numerous variants of stack drop can be used, since the stack is now exposed and is no longer influenced by the chain conveyor.

Es ist einzusehen, daß das Geschwindigkeitsprofil der Fingeranordnung 17 als Funktion der Zeit oder der Artikelzählung identisch zu dem der Fingeranordnung 16 ist. Demge genüber haben die Fingeranordnungen 18, 19 ein Geschwindigkeitsprofil, wie es die Fig. 5 zeigt und das gegenüber dem der Fig. 4 verschoben ist.It can be seen that the velocity profile of the finger assembly 17 as a function of time or article count is identical to that of the finger assembly 16. Accordingly In contrast, the finger arrangements 18, 19 have a velocity profile as shown in Fig. 5 and which is shifted compared to that of Fig. 4.

Was die Fingeranordnung 16 weiter anbetrifft, läuft diese, wenn der Stapel vollständig ist, aufwärts in den nichtstapelnden Teil ihrer Umlaufbahn, wie im linken Teil der Fig. 1 dargestellt. Dort läuft sie um die Spannräder 34. Währenddessen durchlaufen die anderen Fingeranordnungen 19, 17 und 18 die gleiche Stapelbildungsfolge. M.a.W.: Jeder Stapelbildungszyklus stellt eine Hälfte des Umlaufs einer gegebenen Förderkette dar. Die zweite Förderkette läuft um 180º phasenversetzt zur ersten. Weiterhin ist aus Fig. 4 zu ersehen, daß die Fingeranordnung 16, während sie keinen Produktstapel bildet, die gleiche Verlangsamungs-/Beschleunigungsfolge durchläuft, da die sie tragende Kette von den angetriebenen Kettenrädern 30, 31 gesteuert wird, die zu dieser Zeit die Fingeranordnung durch die Stapelbildung führen.Further, with respect to the finger assembly 16, when the stack is complete, it travels upwards into the non-stacking portion of its orbit as shown in the left hand portion of Figure 1. There it travels around the tension wheels 34. Meanwhile, the other finger assemblies 19, 17 and 18 are going through the same stacking sequence. In other words, each stacking cycle represents one half of the cycle of a given conveyor chain. The second conveyor chain is 180º out of phase with the first. It can also be seen from Figure 4 that while the finger assembly 16 is not forming a stack of product, it is going through the same deceleration/acceleration sequence, since the chain supporting it is controlled by the driven sprockets 30, 31, which are at that time guiding the finger assembly through the stacking.

Summary of how it works

Bei der Ausführung der Erfindung unter Benutzung der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung werden Artikel 11 beabstandet auf einer ersten Bahn zugeführt, die ein Gurtförderer 12 bildet. Obgleich die vorgehende Beschreibung die Herstellung C-gefalteter Handtüchern betrifft, lassen die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung sich für eine Vielzahl von Produkten anwenden. Mit Änderungen bspw. am Schlitzrad und in der Kettengeometrie sowie in der Synchronisierung des programmierbaren Servo- (oder Nocken-) Antriebs lassen sich unter Benutzung der Erfindung zahlreiche andere Produkte ebenfalls stapeln.In carrying out the invention using the embodiment of the apparatus shown in the drawing, articles 11 are fed in a spaced apart manner along a first path formed by a belt conveyor 12. Although the foregoing description relates to the manufacture of C-folded towels, the apparatus and method of the invention can be applied to a variety of products. With changes, for example, to the slotted wheel and chain geometry and to the synchronization of the programmable servo (or cam) drive, numerous other products can also be stacked using the invention.

Während die Artikel 11 zulaufen, treffen sie nacheinander auf ein Schlitzrad 13, das auf dem Gestell 10 drehbar gelagert ist. Das Schlitzrad befindet sich also effektiv in der ersten Bahn und übernimmt die Artikel am Höchstpunkt der vom Schlitzrad erzeugten zweiten, allgemein kreisbogenförmigen Bahn. Dem oberen Teil der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß das Schlitzrad im Uhrzeigersinn umläuft und die Artikel nacheinander auf einer Bahn führt, die von ca. der 1-Uhr- bis ca. zur 5-Uhr-Stellung verläuft.As the articles 11 are fed in, they hit a slotted wheel 13 one after the other, which is mounted so that it can rotate on the frame 10. The slotted wheel is therefore effectively located in the first track and takes over the articles at the highest point of the second, generally circular path created by the slotted wheel. From the upper part of Fig. 1 it can be seen that the slotted wheel rotates clockwise and guides the articles one after the other on a path that runs from approximately the 1 o'clock to approximately the 5 o'clock position.

In der 5-Uhr-Stellung nahe dem Tiefpunkt der kreisbogenförmigen zweiten Bahn treffen die Artikel nacheinander auf Abstreifer 14, die sie nacheinander abheben, um sie an eine dritte Bahn zu übergeben, die der vertikal abwärts gerichtete Lauf zweier Kettenförderer 20, 21 bildet.In the 5 o'clock position near the low point of the circular arc-shaped second track, the articles hit one after the other scrapers 14, which lift them off one after the other to transfer them to a third track, which is formed by the vertically downward running of two chain conveyors 20, 21.

Die gegenseitige Anordnung der Kettenförderer läßt sich am besten dem rechten Teil der Fig. 2 entnehmen, wo das Bezugszeichen 20 die beiden äußeren und das Bezugszeichen 21 die beiden inneren Ketten bezeichnen.The mutual arrangement of the chain conveyors can best be seen in the right-hand part of Fig. 2, where the reference numeral 20 designates the two outer chains and the reference numeral 21 designates the two inner chains.

Wie weiterhin Fig. 2 zu entnehmen, sind die äußeren Ketten im Oberlauf um die Kettenräder 30 und 31 geführt, die in dieser Darstellung von einem Servomotor 36 über einen 90º- Zahnradwinkeltrieb angetrieben werden. Der Unterlauf der Ketten des Förderers 20 ist um die Kettenräder 32 und 33 gelegt, bei denen es sich um Freilaufräder handelt. Zur Erleichterung des Aufbaus sind die Ketten des inneren Förderers 21 unten angetrieben und laufen oben leer. Wie einzusehen ist, liegt der Antrieb 38, 39 im unteren rechten Teil der Fig. 2.As can also be seen in Fig. 2, the outer chains in the upper run are guided around the sprockets 30 and 31, which in this illustration are driven by a servo motor 36 via a 90º gear angle drive. The lower run of the chains of the conveyor 20 is laid around the sprockets 32 and 33, which are freewheel wheels. To facilitate the assembly, the chains of the inner conveyor 21 are driven at the bottom and run idle at the top. As can be seen, the drive 38, 39 is in the lower right part of Fig. 2.

Die Ketten jedes Förderers sind jeweils mit mindestens einem auswärts vorstehenden Finger ausgerüstet. In der dargestellten Ausführungsform weisen die Ketten des Förderers 20 die Finger 16 und 17 auf, die in Fig. 1, Mitte rechts, zu erkennen sind. Jeder Finger ist Teil einer starr an der jeweiligen Kette befestigten Tragstange 35 (bezüglich der Finger 16).The chains of each conveyor are each equipped with at least one outwardly projecting finger. In the embodiment shown, the chains of the conveyor 20 has the fingers 16 and 17, which can be seen in Fig. 1, middle right. Each finger is part of a support rod 35 rigidly attached to the respective chain (with respect to the fingers 16).

Die Ketten des Förderers 21 sind ebenfalls mit auswärts vorstehenden Fingern wie bei 18 und 19 ausgerüstet; der fig. 1 ist zu entnehmen, daß diese Finger mit denen des Förderers 20 in Längsrichtung verkämmt angeordnet sind.The chains of the conveyor 21 are also equipped with outwardly projecting fingers as in 18 and 19; from Fig. 1 it can be seen that these fingers are arranged so as to be intermeshed with those of the conveyor 20 in the longitudinal direction.

Während einer der Förderer Artikel zu einem Stapel ansammelt, führt der andere einen zuvor vervollständigten aus dem Weg des sich aufbauenden Stapels zur Ablage auf einer Plattform 26. Diese befindet sich am Tiefpunkt der allgemein halbkreiszylinderförmigen dritten Bahn. Die Plattform 26 ist so geschlitzt, daß die vier Fingerpaare zur Rückkehr in ihre Stapelbildungslage durch sie hindurchlaufen können. Hieraus ist zu ersehen, daß sich mit zwei Förderern der gleichen Kettenführung ein rascher Stapelaufbau und eine rasche Stapelabfuhr erreichen lassen. Im Effekt führen die Finger des einen Förderers die Tauch- und Tragefunktion sowie das Inpositionbringen für das Abführen aus, während die Finger der anderen Kette die gleiche Funktionsfolge, aber um 180º phasenversetzt durchführen.While one of the conveyors is accumulating articles into a stack, the other moves a previously completed one out of the way of the building stack for deposit on a platform 26. This is located at the low point of the generally semi-circular cylindrical third track. The platform 26 is slotted so that the four pairs of fingers can pass through it to return to their stacking position. It can be seen that rapid stack building and removal can be achieved with two conveyors of the same chain guide. In effect, the fingers of one conveyor perform the dipping and carrying function and the positioning for removal, while the fingers of the other chain perform the same sequence of functions but 180º out of phase.

Eine vorteilhafte Besonderheit der Erfindung ist die Programmierung der Bewegung und der Geschwindigkeit der Finger während des Laufs entlang der halbkreiszylinderförmigen dritten Bahn. Jeder Finger dient als Tauchfinger - vergl. die mit 16' bezeichnete gestrichelte Linie in Fig. 1 oben rechts - zum Bestimmen des Endes des jeweils vorhergehenden und des Anfangs des sich entwickelnden Stapels. Dies ist für den Finger 16 graphisch am Punkt 40 der Fig. 3 und 4 gezeigt. Da die Finger in der Position 16' um das obere Kettenrad laufen, erfolgt die Tauchbewegung im Vergleich mit der fingerbewegung in den gradlinigen Läufen der dritten Bahn sehr schnell. Sobald der Finger 16 den gradlinigen, vertikal abwärts gerichteten Bahnabschnitt errecht hat, wird er rasch verlangsamt, wie den Abschnitten 41 der Fig. 3 und 4 zu entnehmen. Daraufhin tritt der Finger in seine Sammelfunktion ein, die in den Fig. 3 und 4 bei 42 gezeigt ist; diesen Darstellungen ist zu entnehmen, daß die Ggeschwindigkeit konstant ist und der Finger langsam abwärtsläuft, bis ein vollständiger Stapel erreicht ist. Zur einfacheren Darstellung sind die Graphen der Fig. 3 - 5 für 30er-Stapel angelegt, damit die Abszissen nicht zu lang werden.An advantageous feature of the invention is the programming of the movement and speed of the fingers during the run along the semicircular-cylindrical third track. Each finger serves as a plunge finger - see the dashed line marked 16' in Fig. 1 top right - to determine the end of the previous stack and the beginning of the developing stack. This is shown graphically for finger 16 at point 40 in Figs. 3 and 4. Since the fingers in position 16'are the upper sprocket, the plunge movement is very rapid compared to the finger movement in the straight runs of the third track. As soon as the finger 16 has reached the straight, vertically downward section of the track, it is rapidly slowed down, as can be seen in sections 41 of Figs. 3 and 4. The finger then enters its collecting function, which is shown at 42 in Figs. 3 and 4; from these illustrations it can be seen that the speed is constant and the finger moves slowly downwards until a complete stack is reached. For ease of illustration, the graphs in Figs. 3 - 5 are designed for stacks of 30 so that the abscissas are not too long.

Nach dem Aufbau des Stapels - vergl. den Punkt 43 in Fig. 3 - wird die den Tragefinger zugeordnete Kette schnell beschleunigt, wie dem Abschnitt 43 der Kurve in Fig. 4 zu entnehmen. Daraufhin wird nicht weiter beschleunigt; im mit 44 bezeichneten Kurvenabschnitt laufen die Förderketten mit konstanter Geschwindigkeit abwärts. Während dieses mit konstanter Geschwindigkeit erfolgenden Abwärtslaufs trifft der Stapel auf die Plattform 26, die in Fig. 3 als Stapelabwerfpunkt gezeigt ist. Danach schieben die Paddel 27 der Stapelabführeinrichtung 25 den Stapel von der Plattform 26 - wie zu ersehen, befindet die nachfolgende Fingeranordnung 18 auf dem anderen Förderer 21 sich im Stapelsammelbetrieb, so daß der Abwerfvorgang nicht gestört wird.After the stack has been built up - see point 43 in Fig. 3 - the chain associated with the carrying fingers is rapidly accelerated, as can be seen from section 43 of the curve in Fig. 4. After that, no further acceleration occurs; in the section of the curve designated 44, the conveyor chains run downwards at a constant speed. During this downward run at a constant speed, the stack hits the platform 26, which is shown in Fig. 3 as the stack discharge point. The paddles 27 of the stack discharge device 25 then push the stack off the platform 26 - as can be seen, the following finger arrangement 18 on the other conveyor 21 is in stack collection mode, so that the discharge process is not disturbed.

Wie der Fig. 3 zu entnehmen, läuft die Fingeranordnung 18 im wesentlichen mit dem Ende der Stapelabstützung durch den Finger 16, d.h. am mit 43 bezeichneten Punkt 43, in den zweiten und dritten Bahnabschnitt ein.As can be seen from Fig. 3, the finger arrangement 18 essentially runs with the end of the stack support through the finger 16, i.e. at the point designated 43, into the second and third track sections.

Es wurde also ein Paar Kettenförderer geschaffen, die mit der gleichen Kettenführung, aber im Tandem und mit unterschiedlichen, von einem vorgegebenen Programm bestimmten Geschwindigkeiten arbeiten, so daß, während der eine Förderer einen Stapel aufbaut, der andere den vorgehenden Stapel aus dem Stapelbildungsweg herausführt.A pair of chain conveyors was therefore created, which work with the same chain guide but in tandem and at different speeds determined by a predetermined program, so that while one conveyor builds up a stack, the other guides the preceding stack out of the stacking path.

Wie bereits angemerkt, läßt sich erfindungsgemäß eine Vielzahl von Artikeln stapeln. Für jedes Produkt entwikkelt man vorteilhafterweise eine Tauchgeschwindigkeit der Finger (in der Position 16') als Funktion der Rad- und der Fingergeometrie. Auch hat sich herausgestellt, daß die Stapelgeschwindigkeit eine Funktion der Dicke und der Zulaufgeschwindigkeit des Produkts - bspw. durch die Fördergurte 12 - ist. Weiterhin ist die Absenkgeschwindigkeit eine Funktion der Aufbaugeschwindigkeit des nächsten und der Abführgeschwindigkeit des vorhergehenden Stapels. Diese Variablen werden mit Vorteil durch einen programmierbaren Servomotor gesteuert, um die höchstmögliche Geschwindigkeit zu erreichen, ohne daß die Stapel sich gegenseitig stören.As already mentioned, a large number of articles can be stacked according to the invention. For each product, a dipping speed of the fingers (in position 16') is advantageously developed as a function of the wheel and finger geometry. It has also been found that the stacking speed is a function of the thickness and the infeed speed of the product - for example through the conveyor belts 12. Furthermore, the lowering speed is a function of the build-up speed of the next stack and the discharge speed of the previous stack. These variables are advantageously controlled by a programmable servo motor in order to achieve the highest possible speed without the stacks interfering with one another.

Die vorliegende Erfindung ist oben am Beispiel einer Ausführungsform beschrieben. Der Fachmann kann an den angegebenen Einzelheiten zahlreiche Abänderungen durchführen, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.The present invention is described above using an example embodiment. The person skilled in the art can make numerous modifications to the details given without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Apparatus for accumulating products (11) into stacks (15), comprising a frame (10), means (12) on the frame for advancing a series of longitudinally spaced products (11) along a first path, a slotted wheel (13) rotatably mounted in the first path for sequentially picking up the product for transfer along a second generally curved path, stripping means (14) on the frame in the second path, a pair of endless conveyors (20, 21) on the frame, each provided with at least one outwardly projecting finger (16-19) rigidly mounted thereon for finger movement on a third orbital path (24) intersecting the second path for picking up the products (11) stripped by the slotted wheel (13), characterized in that the finger (16) of a conveyor (20) in the third path (24) is in Longitudinally spaced relationship to the finger (18) on the other conveyor (21), that the conveyors (20, 21) are connected to operatively associated means (36, 37; 38, 39) for varying the relative speeds thereof, so that each finger is first Plunging fingers (16') for defining the end of a previous stack (15) and the beginning of a developing stack (15A) and thereafter serving as a downwardly moving platform for the developing stack while a finger from the other conveyor moves to the plunging position, and that when the developing stack is completed, the first finger (16) thereafter moves rapidly down to a stack removal position (26), the finger (18) of the other conveyor being introduced into the third track substantially simultaneously with the completion of the developing stack.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for varying the speed includes a programmable servo motor means (36, 38).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for varying the speed includes a cam housing means (37, 39).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the third track (24) is substantially round.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the track includes a chain tensioning means (34).

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that each conveyor (20, 21) includes a pair of spaced-apart chains (28, 29) guided around upper and lower pinions (30, 31; 32, 33), the upper pinions (30, 31) being driven for one conveyor (20) and the lower pinions (32, 33) being driven for the other conveyor (21).

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that each conveyor (20, 21) includes spaced apart chains (28, 29), each conveyor being provided with two pairs of fingers (16, 17; 18, 19), the fingers in each pair being horizontally aligned, one on each chain, the speed varying means (36, 38) and the positioning of the fingers on each conveyor being arranged such that the fingers (16, 17) of one conveyor (20) are 180º out of phase with the fingers (18, 19) of the other conveyor (20, 21).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the frame (10) is equipped with a platform (26) through which the fingers pass one after the other to deposit finished stacks (15) on the platform, the frame also being equipped with a stack removal means (25) which is operatively associated with the platform.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that each conveyor (20, 21) is provided with at least two orbital spaced-apart finger assemblies (16, 17; 18, 19), the finger assemblies of one conveyor in the third track (24) being arranged in longitudinally interwoven relationship with the finger assemblies of the other track.

10. A method of accumulating products into stacks (15) comprising advancing a series of longitudinally spaced products (11) along a first track, transferring the products one by one into a slotted wheel (11) rotatably mounted in the first track and adapted to transfer the products along a second generally curved track by moving fingers (16, 17; 18, 19) rigidly attached to a pair of endless conveyor chains (20, 21) through the slotted wheel, stripping the products one by one from the slotted wheel (13) for transfer to a third substantially vertically disposed third track (24), and accumulating the products in the third track on the pair of endless chain conveyors (20, 21) provided with fingers, characterized by programming the finger movement such that each finger (16, 17; 18, 19) on each chain conveyor first as a dipping finger (16') for defining the end of a previous stack (15) and the beginning of a developing stack (15A) and then as a downwardly moving platform for the developing stack, while a finger from the other conveyor enters the plunging position, and when the developing stack is completed, the first finger (16) thereafter moves rapidly downward to a stack removal position (26), the finger (18) of the other conveyor being inserted into the second path substantially simultaneously with the completion of the developing stack.

11. Method according to claim 10, characterized in that the speed of the finger (16') during the immersion is a function of the geometry of the wheel and of the finger, these tracks being arranged so that the finger intersects the second track while it passes around a pinion (30, 31), the programming of the conveyors (20, 21) being arranged to develop a stacking speed as a function of the product thickness and the product advance speed in the first track, the programming being arranged to provide a lower speed as a function of the speed of building up a subsequent stack (15A) and the time for removing the previous stack (15).