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Hintergrund der Erfindung
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sDiese Erfindung betrifft eine Kartoniervorrichtung
und insbesondere eine Vorrichtung zur Aufnahme und Zuführung von
Kartonzuschnitten stromabwärts
in Richtung einer Kartoniervorrichtung, die die Kartons aufbaut,
füllt und
verschließt.
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Eine Kartonzuführeinrichtung nach bisherigem
Stand der Technik, die der vorliegenden Erfindung am nächsten kommt,
ist aus US-A-2 361 907 bekannt.
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Bei der Handhabung von Kartons ist
bekannt, eine Kartonzuführeinrichtung
bereitzustellen, um flach gelegte Kartonzuschnitte in großen Mengen zu
empfangen und flache Zuschnitte einzeln an einen Förderer oder
eine andere Kartoniervorrichtung zu liefern. Derartige Zuführeinrichtungen
umfassen ein Zuschnittmagazin, das entweder vertikal, horizontal oder
geneigt orientiert ist. Flach gelegte Kartonzuschnitte werden in
großen
Mengen an das Magazin geliefert und bilden einen „Stapel"
aus Zuschnitten. Derartige Stapel haben im allgemeinen ein unteres Ende,
von dem die Kartons nacheinander abgenommen werden, und ein oberes
Ende, gegen das nach Wunsch flacher gelegte Zuschnitte abgelegt
werden.
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In den vertikalen und geneigten Magazinen ist
das untere Ende des Kartonstapels im allgemeinen das tiefere Ende,
während
das obere Ende des Stapels das höhere
Ende ist. In dem horizontalen Magazin wird das stromabwärts gelegene
Ende des Stapels in Laufrichtung gewöhnlich als das untere Ende
betrachtet, während
das stromaufwärts
gelegene Ende des Stapels das obere Ende ist. In derartigen horizontalen
Magazinen ist es nicht ungewöhnlich,
daß die
Zuschnitte ihre jeweiligen Oberkanten auf die Stromabwärtsrichtung,
d. h. auf die Stapelunterseite, zu geneigt haben. Somit halten die
stromabwärts
gelegenen oder unteren Endzuschnitte den Stapeldruck vom oberen
Ende oder stromaufwärts gelegenen
Zuschnitten, die gegen sie lehnen. Wenn ein Karton von dem stromabwärts gelegenen
oder unteren Ende abgenommen wird, muß er in einer Weise gehandhabt
werden, daß er
von dem Stapel unterschieden oder von ihm getrennt wird. Dies wird manchmal
durch Abnahmemechanismen bewerkstelligt, die Hemmeinrichtungen oder ähnliches
aufweisen, wobei Finger den Stapel halten, während ein Saugnapf oder ein
Greifer den untersten Zuschnitt abzieht.
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Je steiler oder vertikaler der Stapel
orientiert ist, desto höher
ist natürlich
der von den gestapelten Zuschnitten auf die untersten Zuschnitte
ausgeübte Druck,
was wesentliche Steuerungs- und „Rückhalte-"Mechanismen für alle Zuschnitte,
bis auf den, der gerade freigegeben wird, erfordert. Abhängig von
der Flexibilität
und Größe der Zuschnitte
stören
diese Vorrichtungen entweder die Freigabe des untersten Zuschnitts übermäßig oder
erlauben die unerwünschte
Freigabe folgender Zuschnitte. Große, dünne Zuschnitte zum Beispiel
könnten
durch kurze Rückhaltefinger
hindurch fallen.
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Diese Erfindung weist eine verbesserte
Zuführeinrichtung
auf, die in erster Linie in einem horizontalen oder einem anderen
ein wenig geneigten Magazin angeordnet ist, wo der Kartonstapel
gewöhnlich
nichtsdestotrotz mit den Oberkanten nach vorne lehnt, so daß das Stapelgewicht
sich auf die unteren Kartons des vorderen oder unteren Endes des
Stapels stützt
oder dort zusammentrifft. Dieser Druck kompliziert gewöhnlich die
Entfernung eines untersten Kartons für die Zuführung eines nach dem anderen.
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Die Erfindung betrachtet die Handhabung des
Stapels, um die Stapeldynamik und die von dem Stapel auf die Kartons
darin ausgeübten
Drücke
neu zu definieren. Mit anderen Worten betrachtet die Erfindung die
Neuorientierung oder die Umkehr des Stapels oder seines dynamischen
Zustands, so daß Stapeldrücke nicht
auf die sogenannten untersten zur Zuführung bereiten Kartonzuschnitte
ausgeübt werden.
Dies er möglicht
die Verwendung eines viel einfacheren und weniger kostspieligen
Abnahmemechanismus ohne Bedenken wegen mehrfacher Kartonfreigaben
aufgrund von Stapel- oder Zuführdrücken oder
die Verwendung einzelner Abnahmevorrichtungen oder Hemmvorrichtungen.
Gleichzeitig wird die Stapeldynamik auf der Stapeloberseite oder dem
Zuführende
beibehalten, so dass weitere Zuschnitte leicht aufgeladen werden.
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Für
diese Zwecke betrachtet die Erfindung ein im allgemeinen horizontales
oder geneigtes Magazin, das Kartonzuschnitte hält, wobei die Oberkanten in
Lauf- oder Zurührrichtung
nach vorne lehnen, wo sie stromabwärts gelegene Kartonzuschnitte
drücken.
Trotzdem wird das dynamische Wesen des Stapels benachbart zu der
Position, wo die Kartonzuschnitte abgenommen werden, geändert. Insbesondere
die Oberseiten der Kartons werden stabilisiert oder in einer Drosselvorrichtung
oder einer wie eine Drosselvorrichtung wirkenden stehenden Welle
begrenzt, während
die Unterkanten der Kartons über eine
größere lineare
Entfernung angetrieben werden als die Oberkanten des Kartons. Dies
erzeugt eine Form einer stehenden Welle in dem Kartonzuschnittstapel,
was mehrere Kartons an dem vordersten oder unteren Ende des nun
mit seinen Oberkanten nach hinten geneigten Stapels erzeugt.
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Mit anderen Worten werden die Neigungen und
damit die Dynamik des Stapels umgekehrt, wobei auf diese Weise der
führende
oder vorderste Karton von allen stromaufwärts erzeugten Druckkräften, die
von sich abstützenden
Kartons ausgeübt
werden, entlastet wird.
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Da die Oberkanten von ein paar Kartons
nun am stromabwärts
gelegenen Ende des Stapels so nach hinten geneigt sind, gibt es
keinen unerwünschten
Stapeldruck auf den zur Abnahme bereiten Karton am weitesten stromabwärts. Von
ihm auf den Stapel ausgeübte
Drücke
sind nicht höher
als Drücke, die
von dem Stapel nach hinten in Richtung des zuletzt aufgeladenen
Zuschnitts auf der sogenannten Stapeloberseite ausgeübt werden.
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Wenn die gesamte Ladung der Kartons
in der Zuführeinrichtung
von dem zur Abnahme bereiten Karton am weitesten stromabwärts über den
letzten Karton in dem vorrückenden
Stapel auf der Stapeloberseite betrachtet wird, dann hat der Stapel
im Ergebnis ein oberes Ende an seiner stromaufwärts gelegenen Position und
ein anderes Ende am weitesten stromabwärts, wo die Kartons von den
Drücken der
stromaufwärts
gestapelten Kartons nicht beeinflußt werden, und weist somit
auch ein „oberes"
Ende auf. Auf diese Weise hat die gesamte Ladung oder der Kartonstapel
in der Zuführeinrichtung
vom Standpunkt des Kartonzustands als eine Funktion des Stapeldrucks
zwei obere Enden, die beide eine Funktion, wie etwa das Beladen
oben (Kartons nach vorne geneigt) oder die Zuführung oben (Kartons nach hinten geneigt)
erleichtern.
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Entsprechend können Kartonzuschnitte an die
Oberseite des Stapels in dem Magazin zugeführt werden, und von dem anderen
Ende dieses Stapels, welches Dank der zwischenzeitlichen dynamischen Stapelumkehr
auch arbeitet, als ob es auf der „Oberseite" des Stapels wäre (d. h.
keinen Druck von dem Gewicht von Kartons weiter oben oder stromaufwärts hält), können einzelne
Kartons entfernt werden.
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Auf diese Weise kann ein einfacher
Saugnapf-/Segmentscheiben-Abnahmemechanismus oder
ein anderer Mechanismus verwendet werden, ohne übermäßige Sorgen, daß übermäßige Zuführungs-
oder Stapeldrücke
benachbarte Kartons aus der Abführeinrichtung
in den Abnahmemechanismus rammen und ihn blockieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist ein Kartonmagazin einen ersten Satz parallel
laufender Karton tragender und befördernder Ketten auf. Kartons
werden senkrecht quer zu diesen angeordnet, wobei die Unterkanten
auf der Kette und die Oberkanten gegenüber den Unterkanten nach vorne
geneigt sind. Jeder Karton trägt
das Gewicht von stromaufwärts
gelegenen Kartons, die sich auf ihn oder in seine Richtung abstützen.
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An einer „Stapelumkehrstation" werden
die Oberkanten der Kartons an einem Drosselpunkt, bevorzugt durch
eine Vorwärtsstabilisierungsvorrichtung,
zurückgehalten,
und die Unterkanten, die auf einem zweiten Satz weiterer parallel
laufender Ketten angetrieben werden, werden bevorzugt ein wenig nach
oben geneigt und dann nach unten geneigt. Dieser zweite Kettensatz
läuft schneller
als der erste Satz, somit wird die Unterseite der Kartons über eine längere lineare
Entfernung befördert
als die Oberseiten, wobei auf diese Weise ihre Neigung umgekehrt wird,
so daß die
Kartonzuschnitt-Oberkanten den Unterkanten nachlaufen (d. h. die
Zuschnitte sich nun nach hinten stützen).
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Danach befördert ein dritter Satz parallel
laufender Ketten die Kartons in Richtung eines Abnahmepunktes vorwärts, wobei
der führende
Karton frei von dem Gewicht oder Druck folgender Kartons ist.
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Jeder Satz von Förderketten wird von einem unabhängigen Motor
oder Servomechanismus angetrieben, von denen jeder zumindest teilweise
von einem jeweiligen Sensor gesteuert wird. Ein erster Sensor, der
den ersten Motor für
den ersten Satz von Magazinketten steuert, ist an den Oberkanten
der Kartons direkt vor dem Drossel- oder „Wellen-„ Bereich angeordnet. Wenn
der Stapel zu stark geneigt ist, so daß die Zuschnittoberseiten den
Sensor nicht auslösen,
wird der erste Motor mit Energie gespeist, um mehr Zuschnitte zuzuführen.
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Ein zweiter Sensor ist angeordnet,
um Kartonzuschnitt-Oberkanten stromabwärts von der Drosselvorrichtung
abzutasten. Wenn die Oberkanten zu wenig nach unten geneigt sind,
löst der
zweite Sensor die Energiespeisung des zweiten Motors aus, um den
zweiten Kettensatz anzutreiben, um mehr Kartons durch die Umkehrstation
zu führen.
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Ein dritter Sensor ist an der Abführ- oder
Abnahmestation auf die Unterseite der Kartons ausgerichtet. Wenn
genügend
Kartons vorhanden sind, um diesen Sensor in den Betrieb eingreifen
zu lassen, speist er den dritten Motor, um den dritten Kettensatz anzutreiben,
um mehr Kartons an die Abnahmestation zu liefern.
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Natürlich könnten die Servomechanismen durch
Aufteilungssensoren gesteuert werden, um innerhalb von vorher festgelegten
Parametern mit veränderlichen
Geschwindigkeiten zu arbeiten, aber der weiter oben beschriebene
Ein-/Aus-Betrieb ist brauchbar. Auch könnten Algorithmen bereitgestellt werden,
um Motorgeschwindigkeiten oder deren Betrieb zu steuern, um eine
gewünschte
Wirkung zu erzielen.
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Außerdem kann die „Drosselvorrichtung"
der Kartonzuschnitte in einer Umkehrstation ein Blockiermechanismus,
wie etwa eine Stabilisierungsvorrichtung wie gezeigt, sein oder
alternativ einfach aus dem bestehen, was eine nicht beschränkte stehende Welle
zu sein scheint, welche in etwa einer Position über dem geneigten, abfallenden
zweiten Kettensatz entspricht.
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Auf diese Weise werden die Vorteile
des Beladens eines Kartonmagazins auf dem oberen Ende aufrecht erhalten,
während
das Zuführen
von der „Oberseite"
des Stapels von einem funktionalen Standpunkt aus vorgesehen ist,
um die Zuführung und
die Kartonabnahme durch Beseitigen des Kartongewichts und des Drucks
an der Abnahmestation zuverlässiger
zu machen. Auf diese Weise stellt die Zuführeinrichtung mit Beladung
von oben und Zuführung
von oben eine nützliche,
einzigartige und verbesserte Zuführeinrichtung
zur Verfügung,
welche sowohl einen CMH- als auch einen CMC-Kartonierbetrieb aufnehmen
kann.
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Auch nimmt eine derartige Zuführeinrichtung einfacher
größere dünnere Kartonzuschnitte
auf, die ansonsten durch einen Hemm- oder Kantenrückhaltemechanismus
an dem Abführende
fallen können.
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Es wird auch betrachtet, daß die Erfindung, abgesehen
von den Zuschnitten, einfach verwendet werden könnte, um diverse andere Materialien,
wie etwa Bleche, CDs, Scheiben, Platten, ebene oder ineinander schachtelbare
Objekte oder ähnliches
zuzuführen.
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Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden
ohne weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung und aus
den Zeichnungen deutlich, wobei:
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1 eine
Schemarißansicht
aufweist, die die verschiedenen Bestandteile und den Betrieb der Erfindung
zeigt;
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2 die
erfindungsgemäße anfängliche Abnahme
eines Kartonzuschnitts von einem Zuschnittstapel darstellt und die
Unterseite eines am weitesten stromabwärts gelegenen Zuschnitts zeigt, der
anfänglich
von dem Zuschnittstapel entfernt wird;
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3 die
Struktur von 2 darstellt,
wobei ein am weitesten stromabwärts
gelegener Zuschnitt abgenommen wurde und dieser Zuschnitt nun in
einem Spalt befestigt ist, um auf einmal immer einen Zuschnitt von
seinem nächsten
benachbarten stromaufwärts
gelegenen Zuschnitt zu entfernen und ihn für weitere Kartonierverfahren
stromabwärts
zu befördern;
und
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4 eine
Draufsicht der verschiedenen in der Vorrichtung verwendeten Förderer ebenso
wie eine schematische Draufsicht der Kartonabnahmestation, der Sensoren
und der primären
Motoren ist, welche in der Erfindung verwendet werden.
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Uns nun den Zeichnungen zuwendend
ist in 1 eine erfindungsgemäße Zuführeinrichtung 10 dargestellt.
Die Zuführeinrichtung 10 umfaßt einen Magazinabschnitt 11,
eine Umkehrstation 12 und eine Kartonabnahmestation 13.
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Im wesentlichen wird ein Stapel 14 mit
Zuschnitten B für
eine Zuführung
stromabwärts
in Laufrichtung MD in dem Magazinabschnitt 11 deponiert. Wie
in 1 gezeigt, hat diese
Magazinstation eine leichte Vorwärtsneigung
nach unten; der Magazinabschnitt 11 könnte jedoch horizontal oder
mit einer anderen Neigung sein.
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In dieser Hinsicht wird als bevorzugt
angenommen, daß die
Zuschnitte B mit ihren Oberkanten B1 relativ zur
Laufrichtung MD und relativ zu ihren Unterkanten B2 in
Richtung stromabwärts
nach vorne geneigt gehalten werden. Dies macht es viel einfacher,
den Magazinabschnitt an dem oberen Ende des Stapels mit folgenden
Zuschnitten zu füllen,
um den Zuschnittstapel 14 zu bilden.
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Wenn die Zuschnitte in dem Magazinabschnitt 11 nach
hinten geneigt wären,
müßte der
Zuschnittstapel während
der Zeit, in der zusätzliche
Zuschnitte in das Magazin geladen werden, auf dem rechten oder am
weitesten stromaufwärts
gelegenen Ende des Stapels abgestützt werden. Wenn nicht, würden sie
einfach nach hinten fallen. Durch Neigen der Zuschnitte B nach
vorne, wie in 1 gezeigt,
d. h. mit den Oberkanten nach links, ist es nicht notwendig, den
Stapel 14 für
das Beladen mit weiteren Zuschnitten an dem am weitesten stromaufwärts gelegenen
Ende des Stapels festzuhalten.
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An diesem Punkt sollte auch bemerkt
werden, daß der
Zuschnittstapel oder mindestens dieser Teil des Zuschnittstapels
ein oberes Ende hat, das durch den Zuschnitt in der rechten oder
am weitesten stromaufwärts
gelegenen Position definiert ist. Dieser Zuschnitt trägt keinerlei
Gewicht von anderen Zuschnitten, auf denen er ruht. Der nächste Zuschnitt
in dem Stapel würde
zum Beispiel durch den Stapel einfach einen Anteil des Gewichts
des am weitesten stromaufwärts
gelegenen Zuschnitts halten und so weiter, so daß der Stapel mit den Drücken der
verschiedenen Zuschnitte gegeneinander beförderten in eine stromabwärts gelegene
oder MD-Richtung betrieben wird, wie in 1 zu sehen.
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An der Umkehrstation 12 werden
die Neigungen der Zuschnitte in dem Stapel umgekehrt. Dies wird
durch eine Trennung der Unterkanten B2 der Zuschnitte mit
einer schnelleren Geschwindigkeit als die Oberkanten B1 stromabwärts befördert werden, erreicht.
Auf diese Weise werden die Oberkanten B1 der Zuschnitte
in der Umkehrstation blockiert oder gedrosselt, so daß die Unterkanten,
wie weiter beschrieben wird, durch einen sich schneller bewegenden
Förderer
getrennt werden können.
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Dies bewirkt, wie in 1 gezeigt, eine Umkehr der Neigung der
Zuschnitte, so daß die
Zuschnitte nun mit ihren Oberkanten von ihren jeweiligen Unterkanten
nach hinten geneigt sind. Entsprechend ist der am weitesten stromabwärts gelegene Zuschnitt
in dem Stapel 14 nun funktional äquivalent zu einem obersten
Zuschnitt. Das heißt,
er trägt kein Gravitationsgewicht
von Zuschnitten, die ihm folgen. Statt dessen ist er, was die Gravitation
anbetrifft, in der Tat der oberste Zuschnitt an der Abführstation 13.
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An der Abführstation 13 kann
der am weitesten stromabwärts
gelegene Zuschnitt somit entfernt werden, und es ist nicht notwendig,
einzelne Hemmmechanismen zu verwenden, welche andernfalls erforderlich
sein könnten,
um das Stapelgewicht zurück zu
halten, wenn seine Dynamik nicht von der Umkehrstation durch die
Umkehr der Zuschnittsneigung geändert
worden wäre.
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Nachdem der Betrieb der Zuführeinrichtung sehr
knapp beschrieben wurde, wird bewußt, daß die Zuführeinrichtung eine Anzahl von
Bestandteilen einschließlich
erster, zweiter und dritter Förderer 16–18 hat,
von denen jeder unabhängig
von ersten, zweiten und dritten Motoren oder primären Antriebsvorrichtungen M1, M2 und M3 angetrieben
wird. Diese könnten
Ein-/Aus-Elektromotoren, Motoren mit konstanter Geschwindigkeit
sein, oder sie könnten
Servomechanismen oder Hydraulikmotoren oder jede andere geeignete
Form einer primären
Antriebsvorrichtung sein.
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Die Erfindung umfaßt auch
drei Sensoren S1, S2 und S3, die orientiert
sind, wie in 1 gezeigt.
Wie in 4 schematisch
gezeigt, ist jeder der Sensoren mit einem jeweiligen Motor verbunden,
so daß der
Sensor S1 mit der primären
Antriebsvorrichtung M1 verbunden ist, der Sensor S2 mit
der primären
Antriebsvorrichtung M2 verbunden ist, und der Sensor S3 mit
der primären
Antriebsvorrichtung M3 verbunden ist.
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Es wird bewußt, daß jede geeignete Form eines
Sensors, der mit der primären
Antriebsvorrichtung kompatibel ist, verwendet werden könnte; somit könnte der
Sensor elektronisch, hydraulisch oder Lichtwellenleiter-ausgerichtet
sein, oder jede andere geeignete Sensorform und Verbindung mit der
primären
Antriebsvorrichtung könnte
verwendet werden.
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Wie in 4 dargestellt,
arbeiten die Förderer 16, 17 und 18 einigermaßen gemeinsamen
Wellen. Der Förderer
16 wird
von der primären
Antriebsvorrichtung M1 angetrieben, die mit einer Welle 21 verbunden
ist, die primäre
Antriebsvorrichtung M2 ist verbunden, um die Welle 22 des
Förderers 17 anzutreiben,
und die primäre
Antriebsvorrichtung M3 ist verbunden, um die Welle 23 des
Förderers 18 anzutreiben.
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Der Förderer 16 weist ein
Paar paralleler Ketten 16A und 16B auf, die an
Antriebskettenzahnrädern DS1 und DS2 befestigt
sind. Der Förderer 17 weist
ebenso ein Paar Ketten 17A und 17B auf, die von
Kettenzahnrädern DS3 und DS4 angetrieben werden
und die eingerastet sind, um eine Drehbewegung von der Antriebswelle 22 aufzunehmen.
Die Antriebswelle 23 ist mit den Kettenzahnrädern DS5 und DS6 verbunden,
die verbunden sind, um den Förderer 18 anzutreiben,
wenn die Welle 23 gedreht wird.
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Somit wird auch bewußt, daß der Förderer 17 mit
Zwischenkettenzahnrädern I versehen
ist, die einfach auf die Welle 21 montiert sind, aber relativ
zu ihr drehbar sind. Der Förderer 18 ist
auch mit Zwischenkettenzahnrädern I versehen,
die mit der Welle 22 verbunden sind, aber relativ zu ihr
drehbar sind.
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Entsprechend treibt die primäre Antriebsvorrichtung M1 den
ersten Förderer 16 an,
die primäre Antriebsvorrichtung M2 treibt
den zweiten Förderer 17 an,
und die primäre
Antriebsvorrichtung M3 treibt den dritten Förderer 18 an.
Wie weiter oben bemerkt, sind die Sensoren S1, S2 und S3 bevorzugt
einfache Ein-/Aus-Sensoren. Wenn die Sensoren das Nichtvorhandensein
von Zuschnitten abtasten, werden die jeweiligen primären Antriebsvorrichtungen,
an denen sie befestigt sind, wie beschrieben wird, mit Energie gespeist
oder betätigt,
um die jeweiligen Förderer,
an denen sie befestigt sind, anzutreiben.
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Wenn die Sensoren in der Position,
in der sie montiert sind, das Vorhandensein eines Zuschnitts abtasten,
signalisieren sie jeder der jeweiligen primären Antriebsvorrichtungen,
daß sie
den Betrieb stoppen, und damit werden die jeweiligen Förderer,
an denen die primären
Antriebsvorrichtungen befestigt sind, gestoppt.
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Wenn diese Beschreibung weiter ausgeführt wird,
wird bewußt,
daß andere
Formen von Antriebs- und Steuerungsmechanismen verwendet werden könnten. Zum
Beispiel könnten
Algorithmen vorgesehen werden, um die primären Antriebsvorrichtungen oder
die Servomechanismen anzutreiben und zu steuern, so daß in der
Zuführeinrichtung
optimale Stapelbedingungen aufrecht erhalten werden. Auf diese Weise
könnten
alle Zuschnitte mit Hilfe vorgeschriebener Algorithmen und anderer
Steuerungen durch den Magazinabschnitt oder die Station 11,
in die Umkehrstation, wo die Neigungen umgekehrt werden, und and
die Abnahmestation 13 zugeführt werden. Nichtsdestotrotz
haben sich das Ein-/Aus-Verfahren und die Vorrichtung wie weiter oben
diskutiert gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung als geeignet für
die Zuführung
gezeigt.
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Kurz den zweiten und dritten Förderer 17 und 18 beschreibend,
weisen alle einen parallelen Kettenverlauf, wie etwa 17A, 17B und 18A, 18B auf.
Jedoch wird weiter bewußt,
daß auf
jeder Seite des Förderers 17 ein
geneigter Träger,
wie etwa bei 25, vorgesehen ist, um den Wechsel des Laufs 17A, 17B nach
oben zu verursachen und ihm dann einen Abfall nach unten zu erlauben,
so daß im
Weg der Zuschnittunterseiten ein kleiner Hügel bereitgestellt wird.
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Es wird ferner bewußt, daß die primären Antriebsvorrichtungen
gesteuert werden, um die jeweiligen Förderer zu betreiben, an denen
sie bei verschiedenen Geschwindigkeiten angebracht sind. Zum Beispiel
kann die primäre
Antriebsvorrichtung M1 den Förderer 16 mit einer
Geschwindigkeit antreiben, die etwa 8 U/min entspricht. Die zweite
primäre
Antriebsvorrichtung M2 kann so gebaut sein, daß sie den zweiten
Förderer 17 mit
einer 12 U/min entsprechenden Geschwindigkeit antreibt, während die
dritte primäre
Antriebsvorrichtung M3 so gebaut und angebracht ist, daß der dritte
Förderer 18 mit
einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die eine Wirkung von etwa
18 U/min hat.
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Folglich läuft nach einem Aspekt der Erfindung
jeder der Förderer
50% schneller als der vorhergehende Förde rer. Andere Geschwindigkeiten könnten natürlich verwendet
werden und durch verschiedene Verzahnungen, Algorithmen und verschiedene
primäre
Antriebsvorrichtungsoperationen bereitgestellt werden.
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Es wird auf diese Weise bewußt, daß in die Unterkanten B2 von
dem Förderer 17 eingegriffen wird,
während
sich die nach vorne geneigten Zuschnitte B in dem Stapel 14 zu
der Umkehrstation vorwärts
bewegen, und da er schneller als der vorhergehende Förderer 16 läuft, werden
die Unterkanten B2 der Zuschnitte getrennt und mit einer
linearen Geschwindigkeit durch die Umkehrstation bewegt, die schneller
als die der Oberseiten B1 der Zuschnitte B ist,
und man läßt sie sich
durch die Umkehrstation bewegen.
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Zu diesem Zweck und in einer Ausführungsform
der Erfindung wird daher eine Stabilisierungs-Drosselvorrichtung 30 verwendet.
Die Drosselvorrichtung 30 umfaßt eine geneigte Oberfläche 31, die
wirkt, um die Vorwärtsbewegung
der Zuschnitte B zu erschweren, einen Drosseldauerabschnitt 32 und einen
drehbaren Gegenhalter oder eine Hinterseiten-Stabilisierungsvorrichtung 33.
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Es wird bewußt, daß der drehbare Gegenhalter 33 im
Uhrzeigersinn gedreht werden kann, um den Durchtritt der Zuschnittsoberkanten B1 zu
ermöglichen,
wobei der drehbare Gegenhalter 33 jedoch auch so wirkt,
daß er
verhindert, daß die
Oberkanten der Zuschnitte nach hinten fallen im Fall, daß der Stapeldruck
dazu neigt, gering zu sein, oder daß zu wenig Zuschnitte in dem
Stapel 14 und in dem Magazinabschnitt 11 sind,
um genug Vorwärtsdruck
auf die Zuschnitte B aufrecht zu erhalten, um zu verhindern,
daß sie
nach hinten fallen.
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Während
die Zuschnitte von dem Förderer 17 befördert werden,
werden dann die Unterseiten Dank der im Vergleich zu dem Förderer 16 größeren Geschwindigkeit
dieses Förderers
getrennt, und die Zuschnitte werden ebenso etwas in den Drosselbereich
zwischen der Oberfläche 31 und
dem Gegenhalter 33 erhöht,
was den Zuschnittunterseiten ermöglicht,
nicht nur getrennt zu werden, sondern mit einer Ge schwindigkeit
vorwärts
angetrieben zu werden, welche die Geschwindigkeit, mit der sich
die Oberseiten der Zuschnitte bewegen, übersteigt. Diese Geschwindigkeitsdifferenz
wird in dieser Ausführungsform
durch die Stabilisatoroberfläche 31 erleichtert.
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Während
die Zuschnitte weiter von dem Förderer 17 befördert werden,
wird in die nun getrennten Unterseiten schließlich von dem Förderer 18 eingegriffen.
Dieser Förderer
bewegt sich wieder relativ schneller als der Förderer 17, so daß die Zuschnittunterseiten
wieder aufeinander zu gedrängt
werden, während
die Oberseiten gleichzeitig entweder durch die Oberfläche 31 oder
durch den Druck der benachbarten Zuschnittoberseiten teilweise zurückgehalten werden.
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Durch dieses Verfahren wird klar,
daß die Oberseiten
von Zuschnitten in dem Stapel 14 in der Umkehrstation 12 und
in der Abführstation 13 miteinander
in Berührung
bleiben. Danach treibt der Förderer 18 die
Unterseiten der Zuschnitte zusammen in die Abnahmestation 13 an.
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An der Abnahmestation 13 gibt
es eine Ablenkvorrichtung 36, welche in die Oberseiten
der Zuschnitte eingreift und sie einfach in einer Position hält, so daß sie nacheinander
von dem Abnahmemechanismus, der weiter beschrieben wird, abgenommen
werden können.
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Es wird bewußt, daß die Drosselvorrichtung 30 auf
einem Rahmenglied 39 montiert ist, das an einem durch den
Hebel 40 dargestellten einstellbaren Mechanismus befestigt
ist, so daß sie
nach Wunsch vertikal eingestellt werden kann.
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Außerdem können die Ablenkvorrichtung 36 und
die Führungsoberfläche 37 für die Oberkanten der
Zuschnitte durch den gleichen Mechanismus relativ dazu eingestellt
werden. Es wird geschätzt,
daß ein
anderer durch den Griff 42 dargestellter einstellbarer
Mechanismus auch für
eine noch feinere Abstimmung der Drosselvorrichtung 30 bereitgestellt wird,
so daß die
Zuführeinrichtung 10 einfach
eingestellt werden kann, um Zuschnitte mit veränderlichen Abmessungen aufzunehmen.
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Es wird bewußt, daß der Sensor S1, wie
gezeigt, in einer Position auf der Drosselvorrichtung 30 montiert
ist, um die Oberkanten B1 der Zuschnitte darin zu erfassen.
Sollte der Stapel 14 zu sehr nach vorne geneigt werden,
so daß die
Oberkanten B1 der Zuschnitte diesen Sensor nicht belegen,
löst der
Sensor aus, um die primäre
Antriebsvorrichtung M1 und damit den Förderer 16 anzutreiben,
um die Zuführung
von Zuschnitten in Richtung der Umkehrstation 12 weiter
zu betreiben und das Aufrichten des Stapels zu unterstützen, so
daß die
Oberkanten den Sensor nicht belegen. Dieser Zustand könnte zum Beispiel
auftreten, wenn zu wenig Zuschnitte in dem Stapel 14 sind,
um die gewünschte
Neigung beim Eintritt in die Umkehrstation 12 aufrecht
zu erhalten.
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Der Sensor S2 ist auf oder
direkt über
der Führungsoberfläche 37 montiert
und hat, wie gezeigt, einen herabhängenden Arm, um einen Oberteil
der Zuschnitte direkt unter der Oberkante der Zuschnitte an dieser
Position in der Abführstation
zu erfassen. Sollten keine Zuschnitte abgetastet werden, könnte dies
eine Situation anzeigen, in der an der Station zu wenige Zuschnitte
sind; in einer derartigen Situation würde der Sensor S2 die
primäre
Antriebsvorrichtung M2 betätigen, um den zweiten Förderer 17 anzutreiben,
um weitere Zuschnitte durch die Umkehrstation 12 und zu
der Abführstation 13 zu
liefern.
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Schließlich ist der Sensor S3 positioniert,
um einen unteren Teil der Zuschnitte nahe den Unterkanten B2 an
der Abführstation
zu erfassen. Sollten dort nicht ausreichend Zuschnitte vorhanden
sein, würde der
Sensor diesen Zustand abtasten und würde die primäre Antriebsvorrichtung M3 mit
Energie speisen, um den dritten Förderer 18 anzutreiben,
um weitere Zuschnitte in diese Station zu liefern.
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Folglich dienen die Sensoren durch
Antreiben der jeweiligen Förderer
dazu, eine geeignete Zuschnittsqualität in der Drosselstation 12 oder
der Umkehrstation 12 (Sensor S1) aufrecht zu erhalten,
während
die Sensoren S2 über
den Förderer 17,
und S3, indem er die primäre Antriebsvorrichtung für den Förderer 18 mit
Signalen beliefert, sicherstel len, daß, wie gewünscht, ausreichend Zuschnitte
und eine ausreichende Orientierung an der Abführstation vorhanden sind.
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Uns nun kurz der Abnahmestation 13 zuwendend
wird bewußt,
daß ein
Zuschnittabnahmemechanismus 50 offenbart wird, der auf
der linken Seite von 1 und
in 2 und 3 deutlich dargestellt ist. Der Abnahmemechanismus
umfaßt
in dieser Ausführungsform
unter anderem zwei Segmentscheiben 51, 52, von
denen jede eine Segmentöffnung,
wie etwa bei 53 hat.
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Ein Abnahmearm 54 ist drehbar
auf 55 gelagert und hat einen Zuschnitt-Saugnapf 56 darauf.
Ein Betätigungsarm 57 ist über einen
kurbelgetriebenen (Kurbel C) Stift 58 verbunden,
um den Arm 54 in einer bogenförmigen Weise hin und her zu
bewegen, wobei er in einer relativ zu den Segmentscheiben 51, 52 zeitlich
abgestimmten Weise um das Drehgelenk 55 gedreht wird.
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Wenn er in dem in 1 gezeigten Zustand ist, greift der Saugnapf 56 in
den unteren Teil eines führenden
Zuschnitts, wie etwa den in 1 gezeigten
Zuschnitt LB, ein. Dieser Zuschnitt hat seine Oberkante
von seiner Unterkante aus relativ zur Laufrichtung MD nach hinten
geneigt, so daß von dem
Gewicht der folgenden Zuschnitte kein Druck auf diesen Zuschnitt
ausgeübt
wird. Es kann einen leichten transportierten Druck auf diesen Zuschnitt geben,
der durch den Betrieb des Förderers 18 auf folgende
Zuschnitte hinter ihm ausgeübt
wird, aber dieser Druck ist nicht ausreichend, um zu bewirken, daß der nächste führende Zuschnitt
direkt hinter dem Zuschnitt LB herausspringt oder sich
von der Abnahmestation ausdehnt.
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Eine Zwischenposition der Vorrichtung 50 ist in 2 gezeigt. Hier wurden der
Saugnapf 56 und der Arm auf die linke Seite hin und her
bewegt, um die Unterkante des Zuschnitts LB in den segmentierten
Bereich 53 der Segmentscheibe abzuziehen. Der Zuschnitt LB wird
auf diese Weise an seiner Unterseite von dem nächsten führenden Zuschnitt LB1 und
von dem Stapel 14 abgezogen, wobei die unterste Kante B2 des
Zuschnitts LB in dem segmentierten Bereich der Scheibe
liegt.
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Während
sich die Scheibe danach weiter dreht, wird der Zuschnitt in die
Position, wie in 3 gezeigt,
bewegt, wo die Unterkante von der Kante der Öffnung S3 angehoben
wurde, und zwischen der Außenfläche der
Segmentscheibe 52 und der Spaltscheibe 59 eingefangen.
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In dieser Position treibt der durch
die Scheibe 59 und die Segmentscheibe 52 gebildete
Spalt den Zuschnitt LB, wie in 3 zu sehen, nach vorne oder nach links.
Was die Unterkante B2 des Zuschnitts LB war, wird
in Richtung des durch die Spaltscheiben 60, 61 gebildeten
Spalts und weiter auf den Förderer 64 bewegt,
um den Zuschnitt für
das Aufstellen und das Füllen
als einen Karton in Richtung einer stromabwärts gelegenen Position zu befördern oder
zu transportieren.
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Wiederum werden Klammern 63 auf
dem Förderer 64 montiert
und werden dann das, was die Oberkante B1 des Zuschnitts
war, und daher den gesamten Zuschnitt, wie in 2 und 3 zu
sehen, nach links antreiben.
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Danach setzen die Segmentscheiben 51, 52 ihre
Drehung fort, und der Arm 54 bewegt sich vorwärts, um
wieder einen folgenden Zuschnitt, dieses Mal LB1, zum Entfernen
zu greifen, und so weiter.
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Es wird bewußt, daß der Förderer 64 um eine Welle 65 mit
verschiedenen passenden Kettenrädern und
beliebigen anderen Befestigungseinrichtungen montiert ist. Es wird
in 3 bewußt, daß der Arm 64 und
der Saugnapf 56 im wesentlichen unter die Ebene des Laufwegs
der Zuschnitte B, wenn sie von den bei 59, 52 und 60, 61 gebildeten
Spalten gegriffen werden, zurückgezogen
werden.
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Danach wird der Arm 54 von
dem Betätigungsarm 57 und
dem Stift 58 betätigt,
um sich für das
Eingreifen in einen folgenden Zuschnitt wieder nach rechts oder
in Uhrzeigerrichtung zu bewegen.
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Folglich wird bewußt, daß die Erfindung
eine Kartonzuschnitt-Zuführeinrichtung
mit Beladung von oben und Zu führung
von oben betrachtet. Der Ausdruck „Beladung von oben" bezieht
sich auf die Beladung mit den vielen Kartonzuschnitten in den Magazinabschnitt 14,
wo die Ladungen gegen das bereitgestellt werden, was zu diesem Zeitpunkt,
wenn die Beladung vorgenommen wird, der oberste Zuschnitt in dem
Stapel ist.
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Danach würde der am weitesten stromaufwärts gelegene
Zuschnitt, das ist, wie in 1 zu
sehen, der am weitesten rechts gelegene Zuschnitt, der oberste Zuschnitt
in dem Stapel werden. Mit Hilfe der Umkehrstation 12 wird
die Dynamik des Stapels 14 jedoch erheblich geändert. Das
heißt,
daß der
Neigungswinkel von einer Vorwärtsneigung
in eine Rückwärtsneigung
geändert
wird. Nachdem die Zuschnitte durch die Umkehrstation 12 gelaufen
sind, wird dabei der am weitesten links oder am weitesten stromabwärts gelegene
Zuschnitt der oberste Zuschnitt in einem Stapel, und daher betrifft
der Ausdruck „Zuführung von
oben" die Entfernung des obersten Zuschnitts LB von dem
Stapel 14. Auf diese Weise hat der Stapel wie beschrieben,
tatsächlich zwei
obere Enden, eines rechts und eines links. Der Ausdruck „Zuführung von
oben" bezieht sich somit auf die Entfernung des am weitesten stromabwärts gelegenen
Zuschnitts, als ob er der Zuschnitt am äußersten Ende auf der Oberseite
des Stapels, d. h. ohne nennenswerten Druck durch folgende Zuschnitte,
wäre.
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Es wird auch bewußt, daß der Orientierungswinkel der
Zuschnitt sich durch die Vertikale bewegt. Das heißt, die
in dem Magazinabschnitt geneigten Zuschnitte sind in einem Winkel
vorwärts
zur Vertikalen geneigt, und wenn der Neigungswinkel umgekehrt wird,
werden die Zuschnitte, wo sie in der Abnahmestation 13 liegen, über die
Vertikale in einen anderen Winkel zur Vertikalen gedreht.
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Diese Erfindung sorgt für die Handhabung vieler
verschiedener Zuschnittgrößen und
verschiedener Zuschnittparameter. Zum Beispiel können selbst sehr dünne Zuschnitte
ohne Angst gehandhabt werden, daß die Zuschnitte aus einem
Greiffinger oder ähnlichem,
wie etwa an der Abnahmestation, wo der Druck folgender Zuschnitte
oder die bloße Flexibili tät der Zuschnitte
bewirken kann, daß sie
sich verbiegen und einfach aus der Abführstation heraus fallen, herausspringen.
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Außerdem wird bewußt, daß die Drosselvorrichtung
oder die Stabilisierungseinrichtung 30 die Mittel bereitstellt,
durch welche die Oberkanten der Zuschnitte verzögert werden, während die
Unterkanten getrennt werden und sich weiter bewegen, um die Neigungsumkehr
zu bewirken. Es kann durch Steuerung der verschiedenen Antriebe
und Servomechanismen auch möglich
sein, einfach durch diesen Mechanismus und ohne Drosselvorrichtung,
eine stehende Welle in den Oberkanten des Zuschnitts, wie etwa bei
70 dargestellt, zu erzeugen – ohne
die tatsächliche
Notwendigkeit, die Oberkanten des Zuschnitts zu greifen, es sei
denn, um vielleicht eine Rückhaltevorrichtung
zu haben.
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Es wird auch bewußt, daß andere Mechanismen und Verfahren
verwendet werden könnten,
um die Neigung der Zuschnitte umzukehren. Zum Beispiel könnten Zuschnitte
von einem nach vorne führenden
Vorratsstapel abgestreift werden und wieder in einen sich nach hinten
stützenden
Abführstapel eingeführt werden.
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Diese und andere Aufgaben, Vorteile
und Veränderungen,
ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, werden für normale
Fachleute ohne weiteres deutlich, und der Anmelder sieht sich nur
durch die hier beigefügten
Patentansprüche
gebunden.