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Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft den Bereich der
Verpackung, insbesondere die Verpackung von einem
weichen, aufgerollten Gegenstand, wie beispielsweise
Toilettenpapier oder Küchen-Tücher. Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung zu
entwickeln, die eine große Anzahl, beispielsweise 12
Rollen eines Produktes schnell und effizient in ein
Verpackungsmaterial einwickelt und stapelt, ohne die
Oberflächen des Produktes während des Verpackungsvorgangs zu
beschädigen.
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Dem Anmelder ist keine andere Erfindung bekannt, die das
leistet, was seine Erfindung leistet. Ferner sieht die
Erfindung des Anmelders eine
Hochgeschwindigkeitsvorrichtung vor, mit welcher ein hochwertiges, fertig
verpacktes Produkt mittels einer einzigen und einfachen
Konstruktion hergestellt werden kann.
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Der Anmelder kennt keinen anderen bekannten Stand der
Technik, der das leistet, was seine Erfindung leistet,
oder das lehrt, was seine Erfindung verlangt. Das U.S.
Patent 4 679 379 (Cassoli) beschreibt eine automatische
Paketiermaschine. Der Aufbau und das im Cassoli-Patent
angewandte Verfahren sind jedoch vollkommen verschieden
vom Aufbau und dem vom Anmelder angewandten Verfahren.
Cassoli verlangt, daß die Gegenstände mit einem Kolben
durch einen elastischen Schieber 28 in eine Kammer
geschoben werden, in welcher die Gegenstände von unten
nach oben übereinander gestapelt werden. Sobald die
gewünschte Anzahl von Gegenständen gestapelt wurde,
schiebt ein zweites Schiebeelement 32 die Gegenstände
oder Artikel 12 nach vorne in eine Übergabeeinheit 33,
die in Figur 5 und 6 des Cassoli-Patentes abgebildet ist.
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Die Gegenstände werden zusammengepreßt und in diesem
Zustand einmal mit einem mehrfach heißschweißbaren
Material umwickelt. Die Erfindung des Anmelders
unterscheidet sich strukturell vom Cassoli-Patent, das
Verfahren des Anmelders ist verschieden und ein
Zusammenpressen der Gegenstände, so daß diese umwickelt
werden können, ist bei der Erfindung des Anmelders nicht
erforderlich. Ferner sind bei der Erfindung des Anmelders
für das Umwickeln eines aufgerollten feinen
Papierproduktes weniger Schritte erforderlich als beim Cassoli-
Patent. Das U.S.-Patent 4 535 587 (Rias) beschreibt ein
Verfahren zum Stapeln und Miteinanderverbinden einer
Mehrzahl von teilweise zusammengepreßten, mehrfach
umwickelten Packungen. Dieses unterscheidet sich
vollkommen von der Erfindung des Anmelders. Das Rias-Patent
bezieht sich auf das Stapeln von bereits verpackten
Rollen eines zusammenpreßbaren Isoliermaterials. Das
Rias-Patent beschreibt keinen Aufbau oder Mechanismus,
der auch nur andeutungsweise ein dem des Anmelders
ähnliches Verfahren zum Stapeln und Verpacken von
einzelnen Materialrollen aufzeigen würde. Das U.S.-Patent
4 492 070 (Morse, et al) beschreibt eine
Kistenverladeeinrichtung und ein Verfahren, wobei sich Aufbau
und Verfahren jedoch von denen des Anmelders
unterscheiden. Das U.S.-Patent 4 426 025 (Nordstrom)
beschreibt eine Hochgeschwindigkeitsverpackungsmaschine,
jedoch keinen Aufbau oder Verfahren zum Stapeln von
Gegenständen wie beispielsweise Papierrollen. Das U.S.-
Patent 4 060 957 (Birkenfeld, et al) beschreibt ein
Verfahren und einen Mechanismus zum Herstellen von
Verpackungen ohne Paletten. Die Erfindung unterscheidet
sich hier ebenfalls in Aufbau und Verfahren vollkommen
von der vorliegenden Erfindung. Die FR-A 1 370 450
beschreibt eine Verpackungsmaschine, bei welcher eine
einzelne Reihe von zylindrischen Papierrollen in axialer
Richtung einer Stapeleinrichtung zugeführt wird, in
welcher die Rollen übereinander gestapelt werden. Das
Zusammenfassen einer ausreichenden Anzahl von in einem
Karton 1 zu verpackenden Rollen ist ein langwieriges und
zeitaufwendiges Verfahren.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine und
ein Verfahren zu entwickeln, bei der/dem Gegenstände, wie
die beschriebenen, in einer schnellen und effizienten
Weise gestapelt und verpackt werden können.
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Der Verpackungsmaschine liegt die Aufgabe zugrunde, mehr
als eine horizontale Reihe weicher Papiergegenstände, wie
beispielsweise Toilettenpapier oder Küchen-Tücher, zu
verpacken und eine Packung zu bilden, die aus mehreren
Reihen von Gegenständen sowohl in der Tiefe, in der
Breite als auch in der Höhe besteht. Dies ergibt eine aus
sehr vielen Einzelrollen bestehende Packung. Wenn die
Packung beispielsweise aus zwei Rollen in der Tiefe, drei
Rollen in der Breite und zwei Rollen in der Höhe besteht,
enthält die Packung ein Dutzend Rollen. Mit der
erfindungsgemäßen Maschine können sogar größere Packungen
erstellt werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß gemäß einem Aspekt
der Erfindung eine Maschine zum Stapeln und Verpacken von
weichen, gerollten Gegenständen entwickelt wird, wobei
die Maschine eine Beschickungseinrichtung aufweist, mit
welcher die Gegenstände aus einer Zuführstation in eine
Stapelstation geführt werden, und über eine
Halteeinrichtung zum Halten der Gegenstände an der
Stapelstation verfügt; dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschickungseinrichtung so ausgelegt ist, daß die
Gegenstände
in mehreren, im wesentlichen parallel
angeordneten, horizontalen Reihen in axialer Richtung zugeführt
werden; daß sich eine Hebeeinrichtung in der
Stapelstation befindet und zwischen einer unteren
Stellung, einer mittleren, an welcher sie angebracht ist,
um mehrere der durch die Beschickungseinrichtung
zugeführten Gegenstände aufzunehmen und zu halten, und
einer oberen Stellung verfahrbar ist; daß sich die
Halteeinrichtung über der Hebeeinrichtung befindet,
zwischen einer ersten geschlossenen Stellung der
Halteeinrichtung und einer zweiten geöffneten Stellung
verstellbar ist und mehrere der im wesentlichen in
parallelen, horizontalen Reihen angeordneten Gegenstände
halten kann; daß eine Folienzuführung zum Umwickeln der
an der Stapelstation gehaltenen Gegenstände mit einer
Verpackungsfolie vorgesehen ist und daß eine
Zeitsteuerung zur Steuerung des Arbeitsablaufs der
Maschine vorgesehen ist, wobei der Steuermechanismus so
eingestellt ist, daß die Beschickungseinrichtung eine
erste Gruppe von Gegenständen der Hebeeinrichtung
zuführt, während diese sich in ihrer mittleren Stellung
befindet; die Hebeeinrichtung fährt dann in ihre untere
Stellung, während die Beschickungseinrichtung eine zweite
Gruppe von Gegenständen der in der ersten Haltestellung
angeordneten Halteeinrichtung zuführt, wodurch die zweite
Gruppe von Gegenständen über der ersten Gruppe gestapelt
und von der Halteeinrichtung ohne irgendwelche Abstützung
durch die erste Gruppe gehalten wird, die Hebeeinrichtung
fährt dann durch die mittlere Stellung in die obere
Stellung, die Folienzuführung wird aktiviert und führt
einen Bogen Verpackungsfolie über die Halteeinrichtung,
die Folie wird um die gestapelten Gegenstände gewickelt,
indem die Hebeeinrichtung in die obere Stellung fährt;
die erste und die zweite Gruppe von Gegenständen kommen
solange nicht miteinander in Berührung, bis die
Hebeeinrichtung in ihre obere Stellung zu fahren beginnt.
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Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung
besteht die Hebeeinrichtung aus einer Hebeplattform, die
Zeitsteuerung aus Nocken und die Beschickungseinrichtung
aus einem kontinuierlichen Beschickungsförderer.
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Vorzugsweise werden auf dem Beschickungsförderer
Schubstangen vorgesehen, mit Hilfe derer die Gegenstände vom
Förderer auf die Hebeplattform geschoben werden.
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Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Maschine weiterhin
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung über
mehrere Profilstreifen verfügt, die in Abstand zueinander
gehalten werden und in zumindest drei Gruppen angeordnet
sind, nämlich einer oberen ersten Gruppe von
Profilstreifen, einer mittleren zweiten Gruppe und einer
unteren dritten Gruppe von Profilstreifen, wobei die
Profilstreifen im allgemeinen parallel zu den Längsachsen
der Gegenstände liegen; wobei jeder der Gegenstände einen
Mittelpunkt aufweist, der im wesentlichen in dessen
Zentrum liegt; wobei die erste Gruppe der Profilstreifen
oberhalb der Mittelpunkte der Gegenstände angeordnet ist,
die zweite Gruppe von Profilstreifen im allgemeinen auf
gleicher Höhe mit den Mittelpunkten der Gegenstände und
die dritte Gruppe unterhalb der Höhe der Mittelpunkte
angeordnet ist; wobei jeder Profilstreifen so
positioniert ist, daß, wenn sich die Halteeinrichtung in
ihrer ersten Haltestellung befindet, sich jeder
Profilstreifen näher am Mittelpunkt des jeweils durch den
Profilstreifen gehaltenen Gegenstandes befindet, als der
Durchmesser des jeweiligen Gegenstandes es erlauben
würde; wobei die Halteeinrichtung über eine
Aufnahmeöffnung
verfügt, die Enden dieser Profilstreifen an dieser
Aufnahmeöffnung leicht nach außen erweitert sind und die
Gegenstände an dieser Aufnahmeöffnung der
Halteeinrichtung zugeführt werden, wobei die Gegenstände in die
durch die Halteeinrichtung in der ersten Haltestellung
geschaffenen Zwischenräume gedrückt werden und die nach
außen erweiterten Profilstreifen als Rampen dienen,
welche das Eindrücken der Gegenstände in den durch die
Profilstreifen in Haltestellung gebildeten Zwischenraum
erleichtern.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Stapeln und Verpacken einer Vielzahl
von weichen, aufgerollten Gegenständen, gekennzeichnet
durch einen ersten Schritt, in welchem eine erste Gruppe
von Gegenständen in mehreren, im wesentlichen parallelen,
horizontalen Reihen angeordnet und in axialer Richtung
dieser Reihen in eine erste Stellung bewegt wird, in
welcher die Gegenstände vertikal bewegt werden können;
zumindest einen zweiten Schritt, in welchem die erste
Gruppe von Gegenständen in eine zweite Stellung abgesenkt
wird; zumindest einen dritten Schritt, in welchem eine
nachfolgende Gruppe von Gegenständen in die erste
Stellung bewegt und dort gehalten wird, wobei die erste
Gruppe die nachfolgende Gruppe anfänglich nicht berührt;
zumindest einen vierten Schritt, in welchem zumindest
eine nachfolgende Gruppe aus der ersten Stellung
freigegeben wird; einen fünften Schritt, in welchem die erste
Gruppe in Richtung der nachfolgenden Gruppe angehoben,
diese nachfolgende Gruppe auf der ersten Gruppe plaziert
wird und beide Gruppen sich weiter in vertikaler Richtung
nach oben bewegen, wobei sie mit dem Verpackungsmaterial
in Berührung kommen; einen sechsten Schritt, in welchem
das Verpackungsmaterial über die Seiten beider Gruppen
drapiert wird und die Gegenstände davon abhält
auseinanderzufallen; und einen siebten Schritt, in
welchem die Gegenstände nicht mehr weiter nach oben
sondern in eine Endbearbeitungsstation bewegt werden,
wobei die Gegenstände gestapelt werden, sich gegenseitig
nicht abreiben, und wobei die Schritte des Verfahrens
über eine Zeitsteuerung gesteuert werden.
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In der erfindungsgemäßen Maschine wird eine horizontale
Lage von Rollen auf einmal zusammengestellt und von
Schubstangen des Förderers vorwärtsbewegt. Eine Lage kann
beispielsweise in der Tiefe aus zwei Rollen und in der
Breite aus drei Rollen bestehen. Die Schubstangen des
Förderers schieben eine Gruppe von Rollen, welche eine
Lage bildet, in ihrer Achsrichtung auf eine vertikal
verfahrbare horizontale Hebeplattform. Die Größe der
Plattform ist ausreichend, um die vom Förderer darauf
plazierten Rollen zu halten. In dem Moment, in dem die
Rollen auf die Plattform abgelegt werden, werden diese
zusammen mit der besagten Plattform in eine zweite
Stellung abgesenkt, welche in einem ausreichenden Abstand
unterhalb der Schubstangen des Förderers liegt, so daß
die zweite Gruppe von Rollen mit Hilfe der Schubstangen
in einem ausreichenden Abstand oberhalb der bereits auf
der Plattform befindlichen Rollen eingeschoben werden,
damit diese die bereits auf der Plattform befindlichen
Rollen nicht berühren.
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Beim Absenken der Plattform in die zweite Stellung werden
die Halter an jeder Seite der Stelle, an der sich die
Plattform befand, in Stellung gebracht. Diese Halter
bestehen aus parallel zur Achsrichtung der Rollen
verlaufenden
Profilstreifen. Jeder Profilstreifen verfügt über
eine ausreichende Länge, um die gesamte Länge jeder
Papierrolle in axialer Richtung zu berühren. Ein
Profilstreifen befindet sich oberhalb der Mittellinie der
Papierrollen, wenn diese in den Raum über der Plattform
gelangen, ein Profilstreifen genau unter der Mittellinie
und ein Profilstreifen wesentlich unterhalb der
Mittellinie. Die Halter werden in eine Stellung gebracht,
in der sie jeweils näher an den Achslinien der Rollen
liegen, als der tatsächliche Durchmesser der Rollen es
erlauben würde, so daß die Rollen in den zwischen dem
linken und dem rechten Halter sich bildenden Raum gepreßt
werden müssen. Während der Förderer die Rollengruppe
zwischen die Halter schiebt, werden die Rollen leicht
zusammengepreßt und somit oberhalb der vorhergehenden
Rollengruppe gehalten. Dieser Vorgang wird insofern
unterstützt, als das Ende jedes Profilstreifens
vorzugsweise mit einem Rampenabschnitt versehen ist, der in
einem von den Rollenachsen nach außen führenden Winkel
verläuft, so daß das Produkt allmählich in dem Maße
zusammengepreßt wird, wie die Schubstangen des Förderers
die Produkte zwischen die Halter schieben.
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Da die Rollen zwischen der rechten und linken
Profilstreifenanordnung eingespannt sein müssen und da sich
zwischen den Profilstreifen Raum befindet, in welchen
sich das weiche, aufgerollte Papier ausdehnen kann,
besteht fast eine Art Einkeilung zwischen dem Gegenstand
und den den Gegenstand berührenden Profilstreifen.
Dadurch wird ein Drehen des Gegenstandes vermieden.
Ferner bewirkt die Tatsache, daß sich der unterste
Profilstreifen weiter unterhalb des Gegenstandes befindet
als die anderen, einen leichten Aufwärtsschub auf den
durch die Profilstreifen gehaltenen Gegenstand, wodurch
die Rolle des Gegenstandes leicht - nur um wenige Grade
nach innen und nach oben - gedreht wird. Bei drei oder
mehr in der Breite in gleicher Richtung zwischen den
Haltern befindlichen Rollen, stützt dieses
'Gehaltenwerden' der äußeren Rollen durch den Halter sowie die
leichte Drehung der äußeren Rollen nach innen und nach
oben die innenliegende Rolle, welche nicht mit den
Haltern in Berührung steht. Demzufolge kann die
innenliegende Rolle, obwohl sie nicht mit den Haltern in
Berührung steht, nicht auf die darunterliegende Plattform
oder auf die auf dieser Plattform liegenden Gegenstände
fallen.
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Es ist wichtig zu betonen, daß während die zweite Gruppe
von Rollen zwischen die Halter gedrückt wird, sich die
erste Gruppe von Rollen auf der Plattform in einem
Abstand unterhalb der zweiten Gruppe befindet, der größer
ist als ein Produktdurchmesser. Folglich steht die zweite
Gruppe nicht mit der ersten Gruppe von Rollen in
Berührung. Der Grund, weshalb sich die Gegenstände nicht
berühren dürfen, liegt darin, daß die Gegenstände relativ
weich sind und sich gegenseitig abreiben könnten, wodurch
ihre äußere Erscheinung beeinträchtigt werden würde.
Dadurch, daß die Gegenstände ausschließlich zwischen den
glatten, harten Haltern gehalten werden, während sie über
die Plattform geschoben werden, wird ein Abreiben oder
anderweitiges Beschädigen der Gegenstände vermieden.
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Sobald sich die zweite Gruppe über der Plattform
befindet, wird die Plattform schnell angehoben, so daß die
erste Gruppe die zweite Gruppe von Gegenständen hält.
Unmittelbar vor Berührung der ersten Gruppe mit der
zweiten Gruppe ziehen sich die Halter zurück und geben
die zweite Gruppe frei, so daß diese mit der Plattform
über die erste Gruppe angehoben werden kann. Das
Zurückziehen der Halter und das Anheben der Plattform läuft so
schnell ab, daß die zweite Gruppe von Gegenständen nicht
fällt, sondern zusammen mit der ersten Gruppe angehoben
wird. Während die obere Gruppe von Gegenständen zwischen
die Halter einfährt, hat eine konventionelle Zuführung
für zugeschnittene Bogen einer Verpackungsfolie einen
Folienbogen über der Plattform und den Gegenständen
abgelegt. Die Gegenstände auf der Plattform fahren nach
oben und gelangen mit diesem Folienbogen in Berührung.
Während die Plattform mit den daraufliegenden Lagen der
Gegenstände nach oben fährt, wird die Verpackungsfolie
über die Seiten der Lagen drapiert. Dieser durch
Führungen (nicht dargestellt) unterstützte Drapierprozess
verhindert, daß die Rollen während des kurzen Zeitraumes,
in welchem sie ohne Kontakt mit den Haltern auf der
Hebeeinrichtung nach oben fahren, sich bewegen. Ein
Überkopf-Auslaufförderer übernimmt dann die gestapelten
Gegenstände und ein konventioneller Einschlag- und
Faltmechanismus beendet das Umwickeln der Gegenstände mit
der Folie. Die Gegenstände werden mit einer Serie von
Greifern entlang des Förderers bewegt; diese Greifer
umspannen den über die Gegenstände drapierten Kunststoff.
Auf diese Weise kann die Hebeeinrichtung zurückgezogen
werden, während gleichzeitig eine mitlaufende
Einschlagplatte sich quer verschiebt und somit die unteren Enden
der drapierten Plastikfolie einschlägt, wodurch
verhindert wird, daß ein Gegenstand auf die Hebeeinrichtung
fällt.
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Mit Hilfe eines konventionellen Versiegelungsmechanismus
entsteht aus der Folienumwicklung eine fertige
Verpackung, die typischerweise zwischen 12 und 24 Stück
weiche, aufgerollte Gegenstände enthält.
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Aus der Beschreibung sollte beachtet werden, daß es
möglich wäre, zusätzliche Rollenlagen zu verpacken, indem
die Plattform einfach in eine dritte Stellung unterhalb
der zweiten Stellung abgesenkt wird, damit noch eine
weitere
Lage zwischen die Halter eingebracht und dann auf
der Plattform abgelegt werden kann. Es wären
Seitenführungen erforderlich, um ein Wegrollen der Gegenstände
zu verhindern.
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In der folgenden näheren Beschreibung der Erfindung wird
anhand eines Beispiels auf die Zeichnungen Bezug
genommen, in welchen
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Figur 1 eine Draufsicht des Beschickungsförderers und der
Stapel- und Verpackungsmaschine ist.
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Figur 2 ist eine Ansicht entlang Linie 2--2 in Figur 1.
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Figur 3 ist eine Ansicht entlang Linie 3--3 in Figur 1.
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Figur 4 ist eine Ansicht entlang Linie 4--4 in Figur 1.
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Figur 5 ist eine schematische Ansicht der verschiedenen
Höhen oder Stellungen der Hebeeinrichtung während des
Stapel- und Verpackungsvorgangs.
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Figur 6 ist eine schematische Darstellung der direkten
mechanischen Verbindungen von den Nocken bis zu den
Greifern.
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Figur 6A ist ein Ausschnitt aus Figur 6 und stellt eine
Nocke und ein Schienengleitstück dar.
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Figur 7 ist ein Ablaufdiagramm und stellt die
Zeitsteuerung der Nocke während eines Stapel- und
Verpakkungsablaufs dar.
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Figur 8 ist ein Ablaufdiagramm und stellt die
Zeitsteuerung der Nocke sowie die Funktionen der
Hebeeinrichtung während eines Stapel- und
Verpackungsablaufs graphisch dar.
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Obwohl die erfindungsgemäße Darstellung detailliert und
genau ist und geübten Fachleuten ermöglicht, sich die
Erfindung zunutze zu machen, dienen die hier
dargestellten physikalischen Ausführungen nur als Beispiele
dieser Erfindung, die in anderen spezifischen Strukturen
dargestellt werden kann. Obwohl die bevorzugte Ausführung
beschrieben wurde, können Einzelheiten geändert werden,
ohne hierdurch von der Erfindung abzuweichen, welche
durch die Ansprüche definiert wird.
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Einfachheitshalber wird die Stapel- und
Verpackungsmaschine in dieser Beschreibung allgemein als Maschine 10
bezeichnet.
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Die Maschine 10 besteht aus einem Beschickungsförderer
20, einem Stapel- und Verpackungsbereich 40, einem
Auslaufförderer 90 und einer Gruppe von
Zeitsteuerungsnocken 100. Die Neuheit der Erfindung liegt in
der Konstruktion des Stapel- und Verpackungsbereiches 40
und im Zusammenwirken dieser Konstruktion und der durch
die Nocken 100 gewährleisteten Zeitsteuerung. Die Nocken
100 sind konventioneller Art, sind jedoch so konstruiert,
daß sie sich nach der in den Figuren 7 und 8
dargestellten Zeitsteuerung richten und so angetrieben sind,
daß sie mit dem Beschickungsförderer 20 und dem
Auslaufförderer 90 synchron laufen.
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Mit Bezug auf Figur 4 besteht der Beschickungsförderer 20
aus einer Kette 22, Schubstangen 21 und einer Leitstange
23. Wie in Figur 2 abgebildet, enthält der
Auslaufförderer 90 lineare Schienenführungen 94 und 99,
Schienengleitstücke 95 und 96, eine Rampe 98 und
Haltestangen 92, die an mit einem Zahnkranz (nicht
dargestellt) betriebenen Ketten mitgeführt werden.
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Der Stapel- und Verpackungsbereich 40 besteht aus einer
Hebeeinrichtung 50, aus durch Nocken 100 angetriebenen
Haltern 60 und aus einer konventionellen
Folienzuführung 80.
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In Figur 1 und 4 werden die aufgerollten Papierprodukte,
folgend Gegenstände 30 genannt, dargestellt, wie sie vom
Beschickungsförderer 20 in den Stapel- und
Verpackungsbereich 40 eingeführt werden. Die Kette 22 des
Beschickungsförderers 20 wird durch Zahnräder 24
angetrieben und ist an den Enden der Schubstangen 21
angebracht. Die Beschickung der Gegenstände 30 findet
relativ gleichmäßig statt. Da jedoch die Anzahl der dem
Beschickungsförderer 20 zugeführten Gegenstände 30
variieren kann, wird die Ankunft der Gegenstände 30 mit Hilfe
von Lichtschranken (nicht dargestellt) ermittelt, die
gewährleisten, daß die Anzahl der Gegenstände 30 zwischen
jeweils zwei Schubstangen 21 konstant bleibt, indem die
Maschine anhält, falls die Anzahl der Gegenstände 30
nicht korrekt ist. Auf diese Weise kann die Maschine 10
die Anzahl der sich zwischen zwei benachbarten
Schubstangen 21 befindenden Gegenstände 30 zu jedem
gegebenen Zeitpunkt kontrollieren. Die Leitstange 23
verengt die Breite des Beschickungsförderers 20 zu seinem
Auslauf hin und führt die Gegenstände 30 in einen Kanal,
wodurch diese leicht in den Stapel- und
Verpackungsbereich 40 eingeführt werden können.
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Der Stapel- und Verpackungsbereich 40 wird in den Figuren
2, 3, 4, 5 und 6 dargestellt. Die Hebeeinrichtung 50 im
Stapel- und Verpackungsbereich 40 befindet sich
anfänglich auf gleicher Höhe mit dem Beschickungsförderer 20.
Eine erste Gruppe von Gegenständen 30 wird mittels einer
Schubstange 21 auf die Hebeeinrichtung 50 geschoben. In
den Figuren 7 und 8 befinden sich die Nocken 100 in der
225º-Stellung. Die Hebeeinrichtung 50 wird dann mit Hilfe
der Nocken 100 durch die Nockenstößelglieder 101 und 102
in eine zweite, in Figur 3 abgebildete Stellung
abgesenkt. Diese zweite Stellung ist in Figur 8 ebenfalls
graphisch dargestellt. Die Hebeeinrichtung 50 bleibt in
der zweiten Stellung zwischen 350º und 40º der Bewegung
der Nocken 100. Bei der 350º-Bewegung, wie in Figur 8
dargestellt, bewegen die Nocken 100 über das
Nockenstößelglied 103 die Halter 60 von der in Figur 2
abgebildeten Stellung in die in Figur 3 dargestellte
Stellung. In Figur 6A wird das Nutgleitstück 104 des
Nockenstößelgliedes 103 in der Nut 105 einer der Nocken
100 dargestellt. Eine zweite Gruppe von Gegenständen 30
wird dann durch eine Schubstange 21 zwischen die Halter
60 geschoben.
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Die Halter 60 bestehen im wesentlichen aus sechs im
allgemeinen parallel angeordneten Profilstreifen 61-66,
drei auf jeder Seite - siehe Figur 3. Die linken Enden 67
und rechten Enden 68 der Profilstreifen 61-66 sind an der
Stelle leicht konisch erweitert, an der die Gegenstände
30 zwischen die Halter 60 geschoben werden - siehe Figur
1. Die konisch erweiterten Enden 67-68 dienen als Rampen,
die das Einschieben der zweiten Lage von Gegenständen 30
zwischen die Halter 60 erleichtern. Schaut man von oben
nach unten, so liegen die Profilstreifen 61 und 62 über
den horizontalen Mittellinien der Gegenstände 30, wenn
sie in den Raum oberhalb der Hebeeinrichtung 50
eingeführt werden. Die mittlere oder zweite
Profilstreifengruppe 63 und 64 befindet sich unmittelbar unterhalb der
horizontalen Mittellinie der Gegenstände 30. Schließlich
wird die unterste Profilstreifengruppe 65 und 66
wesentlich unterhalb der horizontalen Mittellinie der
Gegenstände 30 angeordnet. Ferner befindet sich die
unterste Profilstreifengruppe 65 und 66 näher am
Mittelpunkt einer Lage von Gegenständen 30 als die obere
oder mittlere Profilstreifengruppe 61, 62 bzw. 63, 64.
Jeder Profilstreifen verfügt über eine ausreichende
Länge, um die gesamte Länge jeder Lage von Gegenständen
30 zu berühren.
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Die Stellung des Halters 60, wie in Figur 3 abgebildet,
bedeutet, daß die Profilstreifen 61-66 des Halters 60
näher an den Mittelachsen der Gegenstände 30 sind, als
der tatsächliche Durchmesser der Gegenstände 30 es
normalerweise zulassen würde. Da die Gegenstände 30 aus
einem weichen Material bestehen, können sie zwischen die
Profilstreifen 61-66 gepreßt werden. Figur 3
veranschaulicht die Beziehung der Oberflächen der
Gegenstände 30 zu den Profilstreifen 61-66 des Halters
60. Durch das Pressen der Profilstreifen wird fast eine
Art Verkeilung zwischen den Profilstreifen 61-66 und den
Gegenständen 30 erzeugt. Hierdurch wird vermieden, daß
sich die äußeren Gegenstände 30 drehen. Dies bedeutet,
daß alle Gegenstände 30, sowohl die innenliegenden als
auch die äußeren, fest an ihrem Platz gehalten werden.
Hierdurch wird vermieden, daß die inneren und äußeren
Gegenstände 30 aus den Greifern 60 herausspringen. Die
Tatsache, daß die unterste Profilstreifengruppe 65 und
66, wie in Figur 3 abgebildet, näher am Mittelpunkt der
zweiten Lage von Gegenständen 30 angeordnet ist als die
Profilstreifen 61 und 62 oder 63 und 64, bedeutet, daß
der Preßdruck der Profilstreifen 65 und 66 auf die
Gegenstände 30 nach oben gerichtet ist. Dies verleiht den
Gegenständen 30 einen leichten Aufwärtstrend, wenn der
Halter 60 die zweite Lage von Gegenständen 30 freigibt.
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Außerdem sind die Oberflächen der Profilstreifen 61-66
glatt und nicht reibend; die Oberflächen der
Profilstreifen
61-66 kratzen bzw. reiben nicht an den
Oberflächen der Gegenstände 30.
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Der Halter 60 gewährleistet in Verbindung mit der
Hebeeinrichtung 50, daß die zweite Lage von Gegenständen
30 über die erste Lage von Gegenständen 30 gebracht
werden kann, ohne daß sich die Oberflächen der beiden
Lagen von Gegenständen 30 gegenseitig berühren. Hierdurch
wird ein Oberflächenabrieb der Gegenstände 30 vermieden,
der andernfalls entstünde, wenn die Gegenstände 30 der
zweiten Lage über die Gegenstände 30 der ersten Lage
geschoben werden würden.
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Sobald der Halter 60 die zweite Lage von Gegenständen 30
über der sich auf der Hebeeinrichtung 50 befindenden
ersten Lage von Gegenständen 30 hält, beginnt die
Hebeeinrichtung 50 nach oben zu fahren; dies wird in
Figur 8 veranschaulicht, in welcher die Nocken 100 sich
von 350º auf 40º bewegt haben. Kurz zuvor, bei ungefähr
25º der Nockendrehung, beginnen die Halter 60 die zweite
Lage von Gegenständen 30 freizugeben, wodurch an dieser
Stelle bewirkt wird, daß sich zwei Lagen von Gegenständen
30 auf der Hebeeinrichtung 50 befinden. Die Freigabe ist
bei 70º der Nockendrehung beendet.
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Kurz vor, aber fast gleichzeitig mit der Freigabe der
zweiten Lage von Gegenständen durch die Halter 60 wird
mit Hilfe einer konventionellen Folienzuführung 80 eine
Folie 82 über den oberen Teil der zweiten Lage von
Gegenständen 30 zugeführt. Die Gegenstände 30 berühren
die Folie 82 erstmals bei 65º der Nockendrehung - siehe
Figur 8. Aufgrund der Aufwärtsbewegung der
Hebeeinrichtung 50 wird bewirkt, daß sich dieser Folienbogen 82
über die Seiten der gestapelten Gegenstände 30 legt. Die
Folie 82 wird über die Seiten der Gegenstände 30 gezogen,
während die Gegenstände 30 durch die Hebeeinrichtung 50
durch eine Öffnung 91 des Auslaufförderers 90 (Figur 2)
nach oben geschoben werden. Die Folie 82 verhindert, daß
die gestapelten Gegenstände 30 auseinanderfallen, und
hält sie kurzfristig in dieser Stellung zusammen, während
sie auf der Hebeeinrichtung 50 nach oben geschoben
werden. Sobald die Hebeeinrichtung 50 ihre oberste
Stellung, bei 120º der Nockendrehung, erreicht hat,
ergreifen die Haltestangen 92 des Auslaufförderers 90 die
Gegenstände 30. Die oberste Stellung der Hebeeinrichtung
50 entspricht der Ebene der Öffnung 91 des
Auslaufförderers 90. Wenn die Haltestangen 92 die Gegenstände 30
ergriffen haben, senkt sich die Hebeeinrichtung wieder in
ihre erste Stellung ab - siehe Figur 2.
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Die Gegenstände 30 werden infolge einer zeitlich
gesteuerten Funktion der Nocken 100 von den Haltestangen
92 ergriffen. Die Haltestangen 92 sind in zwei Gruppen 93
und 97 unterteilt. Die Gruppe 97 besteht aus
feststehenden Stangen, gegen welche die Gruppe 93 die Gegenstände
30 leicht anpressen kann und diese somit hält, während
sie auf dem Auslaufförderer 90 entlang befördert werden.
Die Stangengruppe 93 verfügt über Schienengleitstücke 96,
die eine Rampe 98 hinauf und durch eine lineare
Schienenführung 94 fahren. Genau diese
Gleitstücktätigkeit bewirkt, daß die Stangen 93 die Gegenstände 30
halten bzw. gegen die Stangen 97 drücken - siehe Figur 2.
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Sobald sich die Hebeeinrichtung 50 absenkt, siehe Figur
8, schiebt sich eine verschiebbare Platte 11
augenblicklich über die Öffnung 91, wodurch ein Teil der Folie
82 über die Unterseite der ersten Gruppe von Gegenständen
30 geschoben wird. Die Haltestangen 92 fahren dann
entlang ihrer Bahn. Der Auslaufförderer 90 führt danach
bekannte Falt- und Versiegelungstätigkeiten aus, die der
Industrie für die Beendigung des Verpackungsvorgangs
bekannt sind.
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Der gesamte oben beschriebene Vorgang wird über eine
konventionelle Nockenfunktion gesteuert. Die Nocken 100
werden durch direkte mechanische Verbindungen mit der
Hebeeinrichtung 50 und den Greifern 60 verbunden - siehe
Figur 5, 6 und 6A.
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Die Figuren 7 und 8 veranschaulichen die zeitliche
Steuerung der Nocken, wodurch der Ablauf dieses kombinierten
Verpackungs- und Stapelzyklus gewährleistet wird. Gerade
die zeitlich richtige Funktionsweise der Nocken ist es,
die einen sehr schnellen Stapel- und Verpackungsablauf
gewährleistet und es der Maschine 10 doch erlaubt,
jeglichen Abrieb der Gegenstände 30 während des
Verpackungs- und Stapelvorgangs zu vermeiden.
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Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele dieser
Erfindung sind nur eine Beschreibung ihres Grundgedankens;
hierdurch soll der Erfindung keine Grenze gesetzt sein.
Der Rahmen dieser Erfindung soll stattdessen vom Rahmen
der folgenden Ansprüche festgelegt werden.