DE69208283T2

DE69208283T2 - Cam gear and separating device for use in a packaging machine

Info

Publication number: DE69208283T2
Application number: DE69208283T
Authority: DE
Inventors: Michel Lamamy; Pascal Portrait
Original assignee: Mead Corp
Current assignee: Mead Corp
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 1996-07-04
Anticipated expiration: 2012-04-24
Also published as: ES2083086T3; KR920019625A; JP3474211B2; JPH05203010A; DE69208283D1; EP0510953B1; CA2066837A1; CA2066837C; AU655249B2; GB9108774D0; EP0510953A1; AU1505992A; KR100217194B1; NZ242423A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kurvengetriebe bzw. eine Nockenanordnung und eine Vereinzelungsvorrichtung bzw. Zufuhrvorrichtung zur Verwendung in einer Maschine zum Verpacken von Pappe bzw. Karton, wobei die Vorrichtung die Funktion eines sequentiellen Entnehmens unbearbeiteter Kartons aus einem Magazin, ein teuweises oder vollständiges Aufrichten jedes unbearbeiteten Kartons und eines Bewegens von diesem zu einer Stelle zur Beladung mit Artikeln, wie Flaschen oder Dosen, erfüllt.The present invention relates to a cam mechanism and a feeder for use in a cardboard packaging machine, the device performing the function of sequentially removing unprocessed cartons from a magazine, partially or completely erecting each unprocessed carton and moving it to a location for loading with articles such as bottles or cans.

Bekannte Kurvengetriebe bzw. Nockenanordnungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und Vereinzelungsvorrichtungen bzw. Zufuhrvorrichtungen sind in der EP-A-0 182 593 offenbart, die ein Kurvengetriebe beschreibt, welches eine Bewegung einer Kartonaufnahmeeinrichtung längs einer rotierenden Bahn ermöglicht. Die Aufnahmeeinrichtung bewegt sich zwischen einer nach außen erstreckten Position, in welcher sie mit einem unbearbeiteten Karton in Eingriff steht, und einer nach innen zurückgezogenen Position. Das bekannte Kurvengetriebe beinhaltet eine Nockenplatte, die eine kontinuierliche Nockenspur aufweist, welche mit einer zweiten Nockenspur verbunden ist, wobei beide in der Platte definiert sind, derart, daß ein Paar von Nockenstößeln um die erste kontinuierliche Nockenspur angetrieben werden kann und nur einer der Nockenstößel um die zweite Nockenspur angetrieben werden kann. Jede der Nockenspuren und Nockenstößel sind unterscheidbar, da gemäß der EP-A-0 182 593 eine der Nockenspuren verhältnismäßig tiefer ist als die andere und beide Nockenstößel daher fähig sind, sich in dieser tieferen Nockenspur zu bewegen. Die andere Nockenspur ist verhältnismäßig flacher und, da die Nockenstößel ähnlich von unterschiedlicher Länge sind, ist dann nur der kürzere der zwei Nockenstößel fähig, sich in der zweiten flacheren Nockenspur zu bewegen. Durch Bereitstellen eines Kurvengetriebes bzw. einer Nockenanordung, das bzw. die zwei verschiedene Nockenspuren und Nockenstößel beinhaltet, wie gerade beschrieben, ist eine Artikelaufnahmeeinrichtung, wie ein Vakuumnapf bzw. Saugnapf, die mit der Nocke durch ein Verbindungsgestänge verbunden ist, fähig, sich längs einer im allgemeinen exzentrischen, aber kontinuierlichen Ortskurve um eine Drehwelle zu bewegen. Die EP-A-O 182 593 stellt somit eine ruhige Drehbewegung des Kartons in der Vereinzelungsvorrichtung bzw. Zufuhrvorrichtung zur Verfügung, die eine erhöhte Geschwindigkeit in der Verpackungsmaschine ermöglicht. Allerdings erfolgt die Bewegung der Aufnahmeeinrichtung in einer einzigen Drehrichtung im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn um eine mittige Achse und erlaubt keine teilweise Gegendrehung während des Zyklus der Drehung.Known cam mechanisms according to the preamble of claim 1 and feeders are disclosed in EP-A-0 182 593 which describes a cam mechanism which enables movement of a carton pick-up device along a rotating path. The pick-up device moves between an outwardly extended position in which it engages a blank carton and an inwardly retracted position. The known cam mechanism includes a cam plate having a continuous cam track connected to a second cam track, both defined in the plate such that a pair of cam followers can be driven about the first continuous cam track and only one of the cam followers can be driven about the second cam track. Each of the cam tracks and cam followers are distinguishable because, according to EP-A-0 182 593, one of the cam tracks is relatively deeper than the other and both cam followers are therefore able to move in this deeper cam track. The other cam track is relatively shallower and, since the cam followers are similarly of different lengths, then only the shorter of the two cam followers is capable of moving in the second shallower cam track. By providing a cam assembly incorporating two different cam tracks and cam followers as just described, an article pick-up device such as a vacuum cup connected to the cam by a connecting linkage is capable of moving along a generally eccentric but continuous locus about a rotary shaft. EP-A-0 182 593 thus provides a smooth rotary motion of the carton in the singulator or feeder which enables increased speed in the packaging machine. However, the movement of the pick-up device is in a single direction of rotation, clockwise or anti-clockwise, about a central axis and does not allow for partial counter-rotation during the cycle of rotation.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Kurvengetriebe bzw. eine Nockenanordnung zur Eingliederung bzw. Integrierung in einer Vereinzelungsvorrichtung bzw. Zufuhrvorrichtung zur Verfügung gestellt, wobei das Kurvengetriebe bzw. die Nockenanordnung eine Nockenplatte, die eine erste kontinuierliche Nockenspur und eine zweite, verhältnismäßig flachere Nockenspur aufweist, welche darin ausgebildet sind, eine Nockenspurstößeleinrichtung, die einen ersten Stößel für eine Relativbewegung in der ersten kontinuierlichen Spur und einen zweiten Stößel für eine Relativbewegung in der ersten und der zweiten Nockenspur beinhaltet, eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der Nockenspurstößel in bezug auf die Nockenspuren umfaßt, wobei die Nockenspurstößeleinrichtung an einer Artikelaufnahmeeinrichtung montiert ist und jede der ersten und der zweiten Nockenspur bogenförmige Bereiche beinhaltet, die aufeinanderfolgend durch den jeweiligen ersten und zweiten Stößel in Eingriff stehen, derart, daß die Artikelaufnahmeeinrichtung gezwungen ist, sich in eine nach außen erstreckte Position bzw. eine nach innen zurückgezogene Position relativ zu einer Mittelachse der Nockenplatte zu bewegen, wobei der erste und der zweite Nockenspurstößel über einen Nockenträger verbunden ist, der mit einem zweiten Träger in einer überlagerten, festgelegten Beziehung zu dem Nockenträger verbunden ist, und wobei der zweite Träger eine Bohrung umfaßt, die geeignet ist, eine Welle zu tragen, die fähig ist, in bezug auf den zweiten Träger zu drehen, und wobei die Welle mit der Artikelaufnahmeeinrichtung verbunden ist und die Drehachse der Welle in einem größeren Abstand von der Mittelachse der Nocke als jede Mittelachse des ersten und des zweiten Nokkenstößels angeordnet ist; derart, daß die Artikelaufnahmeeinrichtung auch gezwungen ist, sich in bezug auf die Drehrichtung der Antriebseinrichtung über sowohl eine Drehbahn als auch eine entgegengesetzte Drehbahn zu bewegen.According to one aspect of the invention there is provided a cam mechanism for incorporation into a singulator, the cam mechanism comprising a cam plate having a first continuous cam track and a second, relatively shallower cam track formed therein, cam track follower means including a first follower for relative movement in the first continuous track and a second follower for relative movement in the first and second cam tracks, drive means for moving the cam track followers with respect to the cam tracks, the cam track follower means being mounted on an article receiving means, each of the first and second cam tracks including arcuate portions sequentially engaged by the respective first and second followers such that the article receiving means is forced to move to an outwardly extended position and an inwardly retracted position, respectively, relative to a central axis of the cam plate, the first and second Cam track follower over a cam carrier connected to a second carrier in superimposed, fixed relationship to the cam carrier, and wherein the second carrier includes a bore adapted to carry a shaft capable of rotating with respect to the second carrier, and wherein the shaft is connected to the article receiving means and the axis of rotation of the shaft is disposed at a greater distance from the central axis of the cam than each central axis of the first and second cam followers; such that the article receiving means is also constrained to move over both a rotational path and an opposite rotational path with respect to the direction of rotation of the drive means.

Dieser Aspekt der Erfindung stellt ein Kurvengetriebe bzw. eine Nockenanordnung zur Verfügung, das bzw. die eine Aufwärtsbewegung einer Artikelaufnahmeeinrichtung ermöglicht, wodurch so ein aus einem Magazin abzuhebender bzw. zu entnehmender Karton vor einer Drehung zu einer Stelle, an welcher die Artikel in den Karton eingeführt werden, verbracht wird. Ein Kurvengetriebe gemäß diesem Aspekt der Erfindung stellt daher eine große Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, da eine komplexere Bewegung sowohl der Aufnahmeeinrichtung als auch des Kartons ermöglicht wird, was eine größere Flexibilität in der Ausgestaltung von Kartonmagazinen, welche in dieser Vereinzelungsvorrichtung bzw. dieser Zufuhrvorrichtung verwendet sind, sowie anderer zugeordneter Merkmale der Verpackungsmaschine gestattet. Diese verbesserten Merkmale können erreicht werden, während die Betriebsgeschwindigkeit der Papierzufuhrvorrichtung noch beibehalten oder tatsächlich verbessert wird.This aspect of the invention provides a cam mechanism or cam assembly which allows for upward movement of an article pick-up device, thereby moving a carton being picked up or removed from a magazine, prior to rotation to a location where the articles are inserted into the carton. A cam mechanism according to this aspect of the invention therefore represents a great improvement over the prior art, as it allows for more complex movement of both the pick-up device and the carton, allowing for greater flexibility in the design of carton magazines used in this singulator or feeder, as well as other associated features of the packaging machine. These improved features can be achieved while still maintaining or actually improving the operating speed of the paper feeder.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vereinzelungsvorrichtung bzw. Zufuhrvorrichtung vorgesehen, die ein Kurvengetriebe bzw. eine Nockenanordnung und eine Kartonstauemrichtung bzw. Kartonversatzeinrichtung umfaßt, wobei die Kartonaufnahmeeinrichtung einen Artikel aus der Kartonstauemrichtung während einer Gegendrehbewegung der Aufnahmeeinrichtung relativ zu der Drehbewegung der Antriebseinrichtung entfernt.According to a further aspect of the invention, a singling device or feeding device is provided which comprises a cam mechanism or cam arrangement and a carton accumulation device or carton offset device, wherein the carton receiving device removes an article from the carton accumulation device during a counter-rotational movement of the receiving device relative to the rotational movement of the drive device.

Eine Ausführungsform eines Kurvengetriebes bzw. einer Nockenanordnung und einer Vereinzelungsvorrichtung bzw. einer Zufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:An embodiment of a cam mechanism or cam arrangement and a separating device or feeding device according to the invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine Seitenansicht und eine teilweise Querschnittsansicht eines Kurvengetriebes gemäß der Erfindung zeigt,Fig. 1 shows a side view and a partial cross-sectional view of a cam mechanism according to the invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Nockenplatte, die in dem Kurvengetriebe gemäß der Erfindung integriert ist, zusammen mit einer schematischen Darstellung des Kurvengetriebes gemäß eines vereinzelungszyklus bzw. eines Zufuhrzyklus zeigt,Fig. 2 shows a side view of a cam plate integrated in the cam gear according to the invention, together with a schematic representation of the cam gear according to a singling cycle or a feeding cycle,

Fig. 3 bis 9 eine Seitenansicht einer Vereinzelungsvorrichtung bzw. Zufuhrvorrichtung als Teil einer Verpackungsmaschine gemäß der Erfindung zu verschiedenen Zeiten während des Kartonvereinzelungszyklus bzw. des Kartonzufuhrzyklus zeigen, undFig. 3 to 9 show a side view of a separating device or feeding device as part of a packaging machine according to the invention at different times during the carton separating cycle or the carton feeding cycle, and

Fig. 10 eine Vorderansicht eines Teils der Vereinzelungsvorrichtung bzw. zufuhrvorrichtung zeigt.Fig. 10 shows a front view of a part of the singling device or feeding device.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Nocke 10 in einem teilweisen Querschnitt gezeigt, der Nockenspuren 11 und 12 erkennen läßt. Die Nockenspur 11 ist verhältnismäßig flacher als die Nockenspur 12 und geeignet, nur einen Nockenstößel 21, wie dem axial längeren Nockenstößel 22 gegenüberliegend, aufzunehmen. Eine Seitenansicht der Nocke ist in der Fig. 2 gezeigt, in welcher die Nockenstößel 21 und 22 schematisch an verschiedenen Stellen in ihrer Drehung um eine Welle 40 gezeigt sind. Aus der Fig. 2 ist ebenso ersichtlich, daß die Nockenspur 12 nahe dem Umfang der Nocke 10 am meisten bzw. weitgehend um den Umfang der Nocke definiert ist. Allerdings divergiert bzw. läuft die verhältnismäßig flachere Nockenspur 11 an einer Position X von der Nockenspur 12 auseinander. Die Spuren überschneiden sich an einer Position Y und die Nockenspur 12 ist hin zum Umfang der Nockenaußenseite der Nockenspur 11 definiert. Beide Spuren führen bei einer Position Z zusammen.Referring to Fig. 1, a cam 10 is shown in partial cross-section showing cam tracks 11 and 12. The cam track 11 is relatively flatter than the cam track 12 and is adapted to receive only one cam follower 21, such as the axially longer cam follower 22. A side view of the cam is shown in Fig. 2, in which the cam followers 21 and 22 are shown schematically at various points in their rotation about a shaft 40. It can also be seen from Fig. 2 that the cam track 12 near the circumference of the cam 10 is most or largely defined around the circumference of the cam. However, the relatively flatter cam track 11 diverges from the cam track 12 at a position X. The tracks overlap at a position Y and the cam track 12 is defined towards the circumference of the cam outside of the cam track 11. Both tracks merge at a position Z.

Die Nockenstößel 21 und 22 sind miteinander über einen verlängerten Nockenträger bzw. Verlängerungsnockenträger 26 verbunden. Gemäß der spezifischen Ausführungsform, die in der Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt der Nockenträger 26 eine Nockenwelle 27, die in einer Scheibe 30 drehbar gelagert bzw. angelenkt und mit einem Träger 50 verkeilt bzw. auf einem Träger 50 aufgekeilt ist. Ein Rad 30 ist zur Drehung auf einer Hauptantriebswelle 40 relativ zu der Nocke 10 montiert. Da das Rad 30 den Nockenträger 26 um die Welle 40 relativ zu der Nocke 10 antreibt, bewegen sich die Nockenstößel 21 und 22 auf ihren vorbestimmten Bahnen und nehmen die Relativverschiebung an, die in der Fig. 2 verdeutlicht ist.The cam followers 21 and 22 are connected to each other by an extended cam carrier 26. According to the specific embodiment shown in Fig. 1, the cam carrier 26 includes a cam shaft 27 which is rotatably supported or pivoted in a disk 30 and keyed to a carrier 50. A wheel 30 is mounted for rotation on a main drive shaft 40 relative to the cam 10. As the wheel 30 drives the cam carrier 26 about the shaft 40 relative to the cam 10, the cam followers 21 and 22 move in their predetermined trajectories and assume the relative displacement illustrated in Fig. 2.

Die Nockenstößel 21 und 22 sind um die Achsen 1 bzw. 2 drehbar ausgebildet, um eine Reibung zu minimalisieren und eine bessere Lagerung während der Bewegung des Nockenträgers 26 vorzusehen. Bei dieser besonderen Ausführungsform weist die Nockenwelle 27 eine Symmetrieachse 3 auf, die zwischen den Achsen 1 und 2 zentriert ist.The cam followers 21 and 22 are designed to be rotatable about the axes 1 and 2, respectively, in order to minimize friction and provide better support during the movement of the cam carrier 26. In this particular embodiment, the camshaft 27 has an axis of symmetry 3 centered between the axes 1 and 2.

Der Nockenträger 26 ist weiterhin starr mit dem Träger 50 verbunden, der von einer Welle 52 getragen bzw. abgestützt wird. Die Welle 52 ist ein einer Bohrung 51 des Trägers 50 an dem zu der Befestigung der Nockenwelle 27 gegegenüberliegendem Ende des Trägers 50 befestigt. Die Symmetrieachse 4 der Welle 52 ist in einem größeren Abstand von der Mittelachse 3 der Nockenwelle 27 als die Rotationsachsen 1 und 2 der Nockenstößel 21 bzw. 22 versetzt angeordnet. Dieser größere Versetzungsabstand der Achse 4 zu der Achse 3 führt zu einer kleinen Gegendrehbewegung eines Vakuumnapfes bzw. Saugnapfes 58 (auf den unten Bezug genommen wird) während der gleichmäßigen Drehung der Welle 40, welche das Kurvengetriebe antreibt. Es ist ersichtlich, daß die Nockenwelle 27 bei ähnlichen Ausführungsformen der Erfindung nicht zentrisch auf dem Nockenträger 26 angeordnet werden muß.The cam carrier 26 is further rigidly connected to the carrier 50, which is supported by a shaft 52. The shaft 52 is fastened in a bore 51 of the carrier 50 at the end of the carrier 50 opposite the fastening of the camshaft 27. The axis of symmetry 4 of the shaft 52 is offset at a greater distance from the central axis 3 of the camshaft 27 than the axes of rotation 1 and 2 of the cam followers 21 and 22, respectively. This greater offset distance of the axis 4 from the axis 3 leads to a small counter-rotational movement of a vacuum cup or suction cup 58 (to be referred to below) during the uniform rotation of the shaft 40 which drives the cam gear. It can be seen that the camshaft 27 is not centrally mounted in similar embodiments of the invention. must be arranged on the cam carrier 26.

Die Welle 52 ist drehbar in einem Block 54 gelagert bzw. angelenkt, der mit einer Stange 56 und einem Aufnehmer bzw. Greifer 58 starr verbunden ist. Die Stange 56 ist in einem Ring bzw. einer Einfassung 57, der bzw. die an der Welle 40 drehbar montiert und durch diese nicht angetrieben ist, gleitend gelagert. Der Ring 57 besitzt eine festgelegte axiale Position auf der Welle 40, kann aber an dieser frei drehen. Die Welle 40 treibt das Rad 30 an, das in Reihe den Nockenträger 26 antreibt, wobei jedoch die Nockenwelle 27 in dem Rad 30 drehbar gelagert ist und dort eine relative Drehbewegung des Nockenträgers 26 in bezug auf das Rad 30 erfolgt, wenn sich der Nockenträger 26 um die relativ festgelegte Nockenplatte 10 bewegt. In Reihe drehen sich der Vakuumnapf bzw. Saugnapf bzw. Vakuumkopf und der Block 54 relativ zu dem Nockenträger 26 und der Welle 52 und wird die Stange 56 gezwungen, relativ zu dem Ring 57 zu gleiten bzw. sich zu verschieben. Die Bewegung des Nockenträgers 26 und der anderen Bauteile wird später in größerem Detail, insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 2, beschrieben.The shaft 52 is rotatably mounted or hinged in a block 54 which is rigidly connected to a rod 56 and a gripper 58. The rod 56 is slidably mounted in a ring or enclosure 57 which is rotatably mounted on the shaft 40 and is not driven by it. The ring 57 has a fixed axial position on the shaft 40 but can rotate freely thereon. The shaft 40 drives the wheel 30 which in series drives the cam carrier 26, but the camshaft 27 is rotatably mounted in the wheel 30 and there a relative rotational movement of the cam carrier 26 with respect to the wheel 30 takes place when the cam carrier 26 moves about the relatively fixed cam plate 10. In series, the vacuum cup and block 54 rotate relative to the cam carrier 26 and shaft 52 and the rod 56 is forced to slide relative to the ring 57. The movement of the cam carrier 26 and the other components will be described later in greater detail, particularly with reference to Fig. 2.

Der Saugnapf 58 ist mit einem Vakuumerzeuger "nicht gezeigt) verbunden, der verwendet wird, um ein Vakuum in dem Napf 58 zu erzeugen, derart, daß der Napf durch Vermindern und Erhöhen des Gasdruckes in dem Napf 58 einen Karton halten und den Karton freigeben kann. Durch eine zeitlich richtige Einteilung der Vakuumerzeugungsvorrichtung, um das Vakuum zu spezifischen Zeiten während des Drehungszyklus des Kurvengetriebes zu erzeugen und auszuschalten, kann ein Karton zu geeigneten Zeitpunkten aufgenommen und freigegeben werden.The suction cup 58 is connected to a vacuum generator (not shown) which is used to create a vacuum in the cup 58 such that the cup can hold a carton and release the carton by decreasing and increasing the gas pressure in the cup 58. By properly timing the vacuum generating device to apply and release the vacuum at specific times during the rotation cycle of the cam gear, a carton can be picked up and released at appropriate times.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 ist eine Position 0 angezeigt, welche die beiden Nockenspurstößel 21 und 22 in der Nockenspur 12 zusammen mit einer schematischen Darstellung des Nockenträgers 26, des Trägers 50, der Stange 56 und der Position des Saugnapfes 58 zeigt. Die Bahn, der die Aufnahmeeinrichtung oder der Saugnapf 58 während des Bewegungszyklus der Anordnung (nach-)folgen, ist durch die Ortskurve L angedeutet, entlang welcher sieben weitere Positionen dieser Bauteile in der Fig. 2 als Positionen A, B, C, D, E, F und G spezifisch ausgezeichnet sind. Die individuellen Positionen entsprechen der Bewegungsabfolge eines Kartons aus einem Magazin, wie in den Fig. 3 bis 9 entsprechend gezeigt ist.Referring to Fig. 2, a position 0 is shown showing the two cam track followers 21 and 22 in the cam track 12 together with a schematic representation of the cam carrier 26, the carrier 50, the rod 56 and the position of the suction cup 58. The path that the pickup or suction cup 58 follows during the movement cycle of the assembly (follow) is indicated by the locus curve L, along which seven further positions of these components are specifically marked in Fig. 2 as positions A, B, C, D, E, F and G. The individual positions correspond to the movement sequence of a carton from a magazine, as shown in Figs. 3 to 9.

Demgemäß zeigt die Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vereinzelungsvorrichtung bzw. Zufuhrvorbrichtung, die Teil einer Gesamtverpackungsmaschine ist. Eine Ansammlung von unbearbeiteten Kartons C ist in einem Magazin 70 in einer Faltform gehalten, bevor ein erster unbearbeiteter Karton C1 durch Verwendung des Saugnapfes 58, der an der in der Fig. 3 gezeigten Stange 56 befestigt ist, aufgenommen wird. Das Magazin 70 umfaßt eine Basis bzw. Unterlage 66 und einen (umgebogenen) Bodenkartonrückhaltenanschlag 68, wobei beide die unbearbeiteten Kartons abstützen und der Anschlag dazu beiträgt, die Kartons von einem nach vorne gerichteten Herausgleiten aus dem Magazin abzuhalten. Die Kartons C werden weiterhin mittels einer Papiervorschubrückhaltestütze 60 zurückgehalten, die ein Rad 62 und einen oberen Träger 64 umfaßt.Accordingly, Figure 3 shows a side view of a singling device or feeder which is part of an overall packaging machine. A collection of blank cartons C are held in a hopper 70 in a folded configuration before a first blank carton C1 is picked up by use of the suction cup 58 attached to the rod 56 shown in Figure 3. The hopper 70 includes a base 66 and a (bent) bottom carton retention stop 68, both of which support the blank cartons, the stop helping to prevent the cartons from sliding forward out of the hopper. The cartons C are further retained by means of a paper feed retention support 60 which includes a wheel 62 and an upper support 64.

Die Fig. 3 entspricht einer Vereinzelungsvorrichtung bzw. Zufuhrvorrichtung (und somit einem Kurvengetriebe bzw. einer Nokkenanordnung) in der Position A, die schematisch in der Fig. 2 angedeutet ist. Diese Position des Kurvengetriebes entspricht dem Nockenstößel 21, der in einer Ausnehmung ha der Nockenspur 11 angeordnet ist, wie in der Fig. 2 gezeigt ist. Der Nockenstößel 21 verbleibt vorübergehend in der Position 11a, während der Nockenstößel 22 die Nockenspur 12 für einen Teil seiner Bewegung zwischen den Punkten X und Y in der Nocke 10 abtastet. Wenn sich das Kurvengetriebe in dieser Position befindet, befindet sich der Saugnapf 58 in einer relativ zu der Mittelwelle 40 ausgefahrenen bzw. erstreckten Stellung, wie an dem Punkt A auf der Ortskurve L angedeutet ist. Daher sind die Stange 56 und der Saugnapf 58 in der Fig. 3 in einer ausgefahrenen Stellung gezeigt und steht der Napf 58 mit dem Karton C1 in Eingriff.Fig. 3 corresponds to a separator or feeder (and thus a cam gear or cam arrangement) in position A, which is schematically indicated in Fig. 2. This position of the cam gear corresponds to the cam follower 21, which is arranged in a recess ha of the cam track 11, as shown in Fig. 2. The cam follower 21 temporarily remains in position 11a, while the cam follower 22 scans the cam track 12 for part of its movement between points X and Y in the cam 10. When the cam gear is in this position, the suction cup 58 is in an extended position relative to the center shaft 40, as indicated at point A on the locus L. Therefore, the rod 56 and the suction cup 58 are shown in an extended position in Fig. 3 and the cup 58 is engaged with the carton C1.

Die Fig. 4 entspricht dem Kurvengetriebe in der Position B , die in der Fig. 2 gezeigt ist. In dieser Position wird der Napf 58 gezwungen, in bezug auf die sonstige Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn des Kurvengetriebes um die Welle 40 entgegenzudrehen, wobei der Karton C1 angehoben wird, dessen Vorderseite im wesentlichen tangential an der Gegendrehbahn des Napfes liegt (siehe zum Beispiel die Positionen A und B der Ortskurve, die durch den Napf in der Fig. 2 beschrieben ist). Der Karton wird in die Ausnehmung 65 in der Rückhaltestütze 60 mittels der Wirkung des Napfes 58 und der Führung einer Zugrolle 63, des Rückhalteanschlages 68 und der anderen Kartons C in dem Magazin verbracht bzw. ausgeworfen. Daher erfolgt ein Anhebevorgang zwischen den Positionen A und B des Kurvengetriebes, wenn das Kurvengetriebe die Position B erreicht, wobei der Karton C1 freikommend von der oberen Kante 68a des Rückhalteanschlages 68 angehoben worden ist, während das andere Ende des Kartons an dem oberen Träger 64 der Rückhaltestütze 60 anstößt. Eine weitere Drehung des Kurvengetriebes um die Welle 40 zwingt den Napf 58, sich zu der Position C zu bewegen, die der Vereinzelungsvorrichtungskonfiguration, die in der Fig. 5 gezeigt ist, entspricht. Es ist aus der Fig. 2 ersichtlich, daß der Nockenspurstößel 21 aus der Ausnehmung ha der Nockenspur 11 zurückgezogen worden ist und der Napf 58 somit aus seiner äußersten ausgefahrenen Position zurückgezogen wird. Dementsprechend ist der Karton C1 in der Fig. 5 gezeigt, der aus dem Magazin 70 herausgezogen ist und sich in den Anfangsstadien zur Errichtung bzw. Aufrichtung bzw. Aufstellung bzw. zum Zusammenbau des Kartons befindet, wobei ein Vakuum an den Saugnapf angelegt worden ist, um den Karton C1 aufzunehmen. Zu einer etwaigen Zeit, die der Position A entspricht, welche in der Fig. 3 dargestellt ist, ist der Saugnapf fähig, an der vorderen Paneele des unbearbeiteten Kartons C1 zu ziehen. Das Rad 62 und eine statische Führung 72 werden verwendet, um die Errichtung des Kartons in eine Buchse zu unterstützen. Eine Vorderansicht eines Teils der Verpackungsmaschine ist in der Fig. 10 gezeigt, wobei die Magazinanordnung erkennbar ist, die einen hintersten rechten und linken Flansch F1 bzw. F2 umfaßt. Das Rad 62 wirkt, um die oberen Paneelen des Kartons C1 zurückzuhalten, wenn eine vordere Paneele durch den Napf 58 herausgezogen wird, während die Flansche F1 und F2 mit Endverschlußlappen des Kartons, die mit den hinteren Hauptpaneelen verbunden sind, in Eingriff stehen, derart, daß ebenso eine Zwangsführung vorgesehen ist, um die erwünschte "Öffnungs-"Trennung der vorderen Paneele weg von den hinteren Paneelen des Kartons zu gestatten.Fig. 4 corresponds to the cam mechanism in position B shown in Fig. 2. In this position, the cup 58 is forced to rotate counterclockwise with respect to the rest of the cam mechanism's anti-clockwise rotation about the shaft 40, lifting the carton C1, the front of which is substantially tangential to the counter-rotation path of the cup (see, for example, positions A and B of the locus described by the cup in Fig. 2). The carton is brought into or ejected from the recess 65 in the retaining support 60 by means of the action of the cup 58 and the guidance of a pull roller 63, the retaining stop 68 and the other cartons C in the magazine. Therefore, a lifting action between positions A and B of the cam gear occurs when the cam gear reaches position B, the carton C1 having been lifted clear of the upper edge 68a of the retaining stop 68 while the other end of the carton abuts the upper bracket 64 of the retaining support 60. Further rotation of the cam gear about the shaft 40 forces the cup 58 to move to position C which corresponds to the singulator configuration shown in Fig. 5. It can be seen from Fig. 2 that the cam track follower 21 has been retracted from the recess ha of the cam track 11 and the cup 58 is thus retracted from its extreme extended position. Accordingly, the carton C1 is shown in Fig. 5 withdrawn from the magazine 70 and in the initial stages of erecting the carton, wherein a vacuum has been applied to the suction cup to pick up the carton C1. At some time corresponding to position A shown in Fig. 3, the suction cup is able to pull on the front panel of the unprocessed carton C1. The wheel 62 and a static guide 72 are used to assist in erecting the carton into a socket. A front view of a portion of the packaging machine is shown in Fig. 10, wherein the magazine assembly can be seen comprising rearmost right and left flanges F1 and F2, respectively. The wheel 62 acts to hold the upper panels of the Cartons C1 when a front panel is withdrawn through cup 58 while flanges F1 and F2 engage end closure tabs of the carton connected to the rear main panels, such that a restraint is also provided to permit the desired "opening" separation of the front panels away from the rear panels of the carton.

Die Position D des Napfes 58 auf der Ortskurve L, die in der Fig. 2 gezeigt ist, entspricht einer weiteren Drehung des Kurvengetriebes, wobei sich der Nockenspurstößel 22 zu einer Ausnehmung 12a in der Nockenspur 12 bewegt und der Napf 58 daher seiner ursprünglichen Drehbahn entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 40 folgt. Der Karton C1 wird daher nach unten aus dem Rückhaltekontakt mit dem Rad 62 gezogen, aber noch durch die statischen Führungen 72 zurückgehalten. Daher wird der Karton C1 freikommend aus dem Magazin gezogen und werden die verbliebenen Kartons C in dem Magazin infolge der Schwerkraft nach vorne bewegt bzw. geführt, derart, daß der nächste nachfolgende Karton an der Zugrolle 63 und dem Rückhalteanschlag 68 anstößt. Es ist aus der Fig. 6 ersichtlich, daß der Karton C1 beinahe vollständig in seine rohrförmige Form verbracht wird, in welcher er Artikel, wie Flaschen oder Büchsen, vor einer Fertigstellung des Kartons um dieser Artikels aufnehmen kann.The position D of the cup 58 on the locus L shown in Fig. 2 corresponds to a further rotation of the cam gear, whereby the cam track follower 22 moves to a recess 12a in the cam track 12 and the cup 58 therefore follows its original rotational path counterclockwise around the shaft 40. The carton C1 is therefore pulled downwards out of the retaining contact with the wheel 62, but still retained by the static guides 72. Therefore, the carton C1 is pulled freely out of the magazine and the remaining cartons C in the magazine are moved or guided forwards due to gravity such that the next following carton abuts the pull roller 63 and the retaining stop 68. It can be seen from Fig. 6 that the carton C1 is almost completely converted into its tubular shape in which it can accommodate articles such as bottles or cans before the carton is completed to contain these articles.

Eine weitere Position in dem Verfahren zum Herausziehen eines Kartons aus dem Magazin vor seiner vollständigen Errichtung, in welcher er bereit ist, Artikel aufzunehmen, ist in der Fig. 7 gezeigt. Hier ist der Napf 58 in der Position E gezeigt, die in der Fig. 2 dargestellt ist. Demgemäß fährt der Napf 58 mit seiner Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 40 fort, wobei der Karton C1 weiter aus dem Magazin 70 herausgezogen wird und der Karton Cl, wie in der Fig. 7 gezeigt ist, noch teilweise von der statischen Führung 72 zurückgehalten wird und hierdurch in einer teilweise errichten Stellung infolge der entgegengesetzten Wirkung des Saugnapfes 58 und der statischen Führung 72 gehalten wird. Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Drehung des Kurvengetriebes, bei welcher der Karton C1 zwischen Wegschiebern 80a und 80b, die den Karton C1 längs einer Basis bzw. Grundplatte 82 ziehen, angeordnet ist, wobei die Basis 82 selbst ein Transportband sein kann. Die Fig. 9 zeigt einen vollständig errichteten Karton in einer Büchsenform, bevor der Saugnapf 58 von der oberen Paneele des Kartons außer Eingriff kommt. Die Fig. 8 und 9 entsprechen den Positionen F und G des Saugnapfes 58 entlang der Ortskurve L, die in der Fig. 2 gezeigt ist.A further position in the process of withdrawing a carton from the magazine prior to its complete erection, in which it is ready to receive articles, is shown in Fig. 7. Here, the cup 58 is shown in position E, which is shown in Fig. 2. Accordingly, the cup 58 continues its rotation anti-clockwise about the shaft 40, whereby the carton C1 is further withdrawn from the magazine 70 and the carton C1, as shown in Fig. 7, is still partially retained by the static guide 72 and is thereby held in a partially erected position due to the opposing action of the suction cup 58 and the static guide 72. Figs. 8 and 9 show a further rotation of the cam gearing in which the carton C1 is arranged between pushers 80a and 80b which pull the carton C1 along a base 82, where the base 82 itself may be a conveyor belt. Fig. 9 shows a fully erected carton in a can shape before the suction cup 58 disengages from the top panel of the carton. Figs. 8 and 9 correspond to the positions F and G of the suction cup 58 along the locus L shown in Fig. 2.

Es wird vorweggenommen, daß eine Verpackungsmaschine durch Verwendung mehrerer der Kurvengetriebe bzw. Nockenanordnungen gemäß der Erfindung mehrteilige Vereinzelungsvorrichtungen bzw. Zufuhrvorrichtungen umfassen kann, die Magazine, wie hierin spezifisch beschrieben, umfassen, und dabei eine hohe Betriebsgeschwindigkeit ermöglicht.It is anticipated that by using several of the cam assemblies of the invention, a packaging machine may include multiple separators or feeders including magazines as specifically described herein, thereby enabling high operating speeds.

Claims

1. A cam mechanism for integration in an article separating device, the cam mechanism comprising a cam plate (10) having a first continuous cam track (12) and a second, relatively flatter cam track (11) formed therein, a cam track follower device including a first follower (22) for relative movement in the first continuous track and a second follower (21) for relative movement in the first and second cam tracks (12, 11), drive means (40) for moving the cam track followers (22, 21) with respect to the cam tracks (12, 11), the cam track follower device being mounted on an article receiving device (58), each of the first and second cam tracks (12, 11) including arcuate portions sequentially engaged by the respective first and second cam track followers (22, 21) such that the Article receiving device (58) is forced to move into an outwardly extended position and an inwardly retracted position, respectively, relative to a central axis of the cam plate (10), the first and second cam track followers (22, 21) being connected via a cam carrier (26) which is connected to a second carrier (50) in a superimposed, fixed relationship to the cam carrier (26), the second carrier (50) comprising a bore (51) adapted to carry a shaft (52), the shaft being rotatably connected to the article receiving device (58), characterized in that the axis of rotation (4) of the shaft (52) is arranged at a greater distance from the central axis (3) of the cam carrier (26) than each central axis (2, 1) of the first and second cam followers (22, 21), such that the article receiving device (58) is forced to move with respect to the direction of rotation of the Drive device (40) to move over both a rotary path and an opposite rotary path.

2. Cam mechanism according to claim 1, in which the shaft (52) is connected to the article receiving device (58) via a rod (56) rigidly connected to the article receiving device (58), the drive device comprises a shaft (40) and the rod (56) is slidably mounted in a ring (57) rotatably mounted on the drive shaft (40).

3. A cam mechanism according to claim 1 or 2, wherein the article receiving means comprises a suction cup (58) operatively connected to a vacuum generator which is used to enable a pressure change in the suction cup such that the cup can be releasably secured to an article such as a carton.

Separating device comprising a cam mechanism according to one of claims 1 to 3 and a carton stacking device (70), in which the carton receiving device (58) removes an article from the carton stacking device (70) during a counter-rotational movement of the receiving device (50) relative to the rotational movement of the drive device (40).

5. A singulating device according to claim 4, comprising a magazine (70) for holding unprocessed cartons (C) in an unerected formation and wherein the magazine (70) comprises a lowermost base (66) for supporting the substantial part of the weight of the unprocessed cartons (C), the base comprising a retaining stop (68) which projects from the edge of the lowermost rim of the base (66) and against which a frontmost carton (C1) abuts.

6. Separating device according to claim 5, wherein the magazine (70) further comprises an upper retaining support (60) having a recess portion (65) having a depth at least equal to the height of the retaining stop (68) above the base (66) such that when a carton (C) is raised above the retaining stop (68), a portion of the carton projects into the recess (65), allowing the carton (C) to clear the retaining stop (68).