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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bilden
von Stapeln von Gegenständen.
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Bekannte
Vorrichtungen zum Bilden von Stapeln von Gegenständen weisen normalerweise eine Stapeleinrichtung,
die dazu dient, die Gegenstände zu
Stapeln zu formen; eine Zufuhreinrichtung, die dazu dient, die Gegenstände zu der
Stapeleinrichtung in einer gegebenen Zufuhrrichtung vor zu schieben;
und eine weitere Zufuhreinrichtung auf, die dazu dient, die Stapel
von Gegenständen
von der Stapeleinrichtung längs
eines Entladepfades vor zu schieben, der sich parallel zu der Zufuhrrichtung
erstreckt.
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So
offenbart zum Beispiel sowohl die DE-A-1 127 810 als auch die US-A-4 314 785 eine
Vorrichtung zum Bilden von Stapeln von Gegenständen, wobei die Vorrichtung
Stapelmittel, die dazu dienen, die Stapel zu bilden, Zufuhrmittel,
die dazu dienen, die Gegenstände
zu einem Eingang der Stapelmittel in einer ersten Zufuhrrichtung
vor zu schieben, und Entlademittel in Reihe mit dem Stapelmittel
aufweist, die dazu dienen, die Stapel von einem Ausgang der Stapelmittel
zu entladen und die Stapel in einer zweiten Zufuhrrichtung vor zu
schieben, die rechtwinklig zu der ersten Zufuhrrichtung ist. Die
Entlademittel weisen eine Platte auf, die dazu dient, die Stapel
an zu sammeln, und die auf einem Entladelevel angeordnet ist, der
höher als
ein Zufuhrlevel liegt, der durch den Eingang der Stapelmittel definiert
ist.
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Der
Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert auf dem Dokument US-A-4 314
785.
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Obwohl
Vorrichtungen zum Bilden von Stapeln von Gegenständen des oben genannten Typs sehr
zuverlässig
und leicht hergestellt und betrieben werden können, so haben sie doch einige
Nachteile, die in der Hauptsache auf Grund ihrer Struktur beruhen,
die verhindert, dass sie in begrenzten Arbeitsflächen verwendet werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
Bilden von Stapeln von Gegenständen
zur Verfügung
zu stellen, die einfach ist und wenig kostet und die dazu entwickelt
ist, die oben erwähnten
Nachteile zu beseitigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Vorrichtung zum Bilden von Stapeln von Gegenständen zur
Verfügung
gestellt, wie sie durch den Anspruch 1 vorgetragen wird.
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Die
Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden, in denen:
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1 in
einer perspektivischen Ansicht, in der Teile zur besseren Klarheit
entfernt worden sind, eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum
Bilden von Stapeln von Gegenständen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 in
einer vergrößerten Draufsicht
die Vorrichtung der 1 zeigt.
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Die
Nummer 1 in den 1 und 2 bezeichnet
die Gesamtheit einer Vorrichtung zum Bilden von Stapeln 2 von
Gegenständen 3,
die eine Doppelschrauben-Stapeleinrichtung 4, die dazu dient,
Stapel 2 zu bilden; eine Zufuhreinrichtung 5, die
dazu dient, die Gegenstände 3 nacheinander
zu einem Eingang der Stapeleinrichtung 4 in einer ersten
Zufuhrrichtung D1 vor zu schieben; und eine Entladegruppe 7 aufweist,
die sich in Reihe mit der Stapeleinrichtung 4 befindet
und dazu dient, die Stapel 2 von einem Ausgang 8 der
Stapeleinrichtung 4 zu entladen und die Stapel 2 in
einer weiteren Zufuhrrichtung D2 vor zu schieben, die rechtwinklig
zu der Zufuhrrichtung D1 ist.
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Die
Einrichtung 5 weist ein Endlos-Förderband 9 auf, das
einen Eingangspfad P1 der Vorrichtung 1, der sich bis hin
zu dem Eingang 6 der Stapeleinrichtung 4 erstreckt,
definiert, eine Anzahl von Fördertaschen 10,
die in gleichen Abständen
K angeordnet sind und dazu dienen, die entsprechenden Gegenstände zu befördern, hat
und dafür
sorgt, dass die Gegenstände 3 in
Querrichtung zu den entsprechenden langen Längsachsen 3a der Gegenstände 3 kontinuierlich
vorgeschoben werden. Das Band 9 weist einen horizontale
Fördertrum 11 auf,
der auf einem Zufuhrlevel L1, der niedriger als der Entladelevel L2
der Stapel 2 der Stapeleinrichtung 4 liegt, angeordnet
ist und sich durch den Eingang der Stapeleinrichtung 4 hindurch
erstreckt.
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Die
Stapeleinrichtung 4 weist zwei sich gegensinnig drehende
Schrauben 12 auf, die auf gegenüber liegenden Seiten des Fördertrums 11 der Einrichtung 5 an
einer Basis 13 angebracht sind, sich um entsprechende vertikale
Drehachsen 12 drehen und entsprechende Gewinde 14 mit
entgegengesetzten Steigungen aufweisen, die sich um die entsprechenden
Achsen 12a herum winden. Noch genauer gesagt sind die Gewinde 14 sowohl
zu dem Eingang 6 als auch zu den Seiten des Trums 11 tangential, und
sie sind an dem oberen Ende von einer Oberfläche in Querrichtung zu den
Achsen 12a geschnitten und definieren daher eine Fläche 15,
die dazu dient, Stapel 2 zu bilden, und die auf einem mittleren
Level L3 angeordnet ist, der zwischen dem Level L1 und dem Level
L2 liegt.
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Die
Stapeleinrichtung 4 weist des Weiteren eine Hebeeinrichtung 16 auf,
die dazu dient, Stapel 2 von dem Level L3 zu dem Level
L2 zu heben, und die ihrerseits einen linearen Aktuator 17 aufweist,
der an der Basis 13 längs
einer der Schrauben 12 angebracht ist und einen Ausgabearm,
der in einer Heberichtung D4 parallel zu den Achsen 12a auf
und ab bewegt werden kann, und ein gekrümmtes Plattenelement 19 aufweist,
das an dem oberen Ende des Arms 18 angebracht ist.
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Die
Hebeeinrichtung 16 weist des Weiteren einen bekannten Winkel-Aktuator (nicht dargestellt) auf,
der dem Aktuator 17 zugeordnet ist, um den Arm 18 um eine
Achse 18a, die durch den Arm 18 selbst definiert
ist, herum und in der Richtung D4 zwischen einer abgesenkten Eingriffsposition,
in der sich ein quadratisches Teilstück 20 des gekrümmten Elements 19 auf
demselben mittleren Level L3 wie die Fläche 15 zwischen den
Gewinden 14 befindet, einer angehobenen Entladeposition,
in der sich das Teilstück 20 des
Plattenelements 19 auf dem Level L2 bei dem Ausgang 8 befindet,
und einer angehobenen und/oder abgesenkten Löseposition zu bewegen.
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Die
Entladegruppe 7 weist eine Platte 21 auf dem Level
L2, die dazu dient, die Stapel 2 an zu sammeln; und eine
Taschen-Förder-Einrichtung 22 auf, die
in einer Zufuhrrichtung D3 parallel zu der Richtung D1 und längs eines
Entladepfads P2 bewegt werden kann, der sich durch den Ausgang 8 und
eine Schaltstation 23 hindurch erstreckt, die durch die Platte 21 definiert
ist und sich stromabwärts
von dem Ausgang 8 befindet. Die Entladegruppe 7 weist
des Weiteren einen Bandförderer 24,
der einen Fördertrum 25 hat,
der koplanar mit der Platte 21 ist und sich ausgehend von
der Station 23 in der Richtung D2 erstreckt; und eine Schaufeleinrichtung 26 auf,
die dazu dient, die Stapel 2 von der Fördereinrichtung 22 zu
lösen und
die Stapel 2 von der Platte 21 herunter auf den
Förderer 24 hinauf
zu entladen.
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Die
Fördereinrichtung 22 weist
fünf Taschen 27 auf,
von denen jede dazu dient, einen entsprechenden Stapel 2 bei
dem Ausgang 8 zu empfangen, und die in Reihe Seite an Seite
miteinander in der Richtung D3 angeordnet sind, und die von sechs
vertikalen Wänden 28 in
Querrichtung zu der Richtung D3 definiert sind. Die Fördereinrichtung 22 weist
des Weiteren einen linearen Aktuator 29 auf, dessen Ausgangsarm 30 die
Wände 28 trägt und sich
in der Richtung D3 vor und zurück
bewegt, um die Taschen 27 eine nach der anderen bei dem
Ausgang 8 fest zu halten und so die Taschen 27 in
Schritten auf die Platte 21 vor zu schieben, und um die
Taschen 27 alle gemeinsam von der Platte 21 herunter
zu ziehen.
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Die
Schaufeleinrichtung 26 weist eine Schaufel 31 auf,
die zyklisch durch die Schaltstation 23 hindurch in der
Richtung D2 bewegt werden kann und die vier Durchgangsöffnungen 32 hat,
durch die die Wände 28 hindurch
gehen, wenn die Fördereinrichtung 22 entladen
wird. Die Einrichtung 26 weist des Weiteren einen zyklischen
Aktuator 33 auf, der sich längs des Förderers 24 und an
dem Ende der Platte 21 befindet und der dafür sorgt,
dass sich die Schaufel 31 längs eines zyklischen Pfads
bewegt, während
er die Schaufel 31 parallel zu sich selbst und rechtwinklig
zu der Richtung D2 hält.
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Noch
genauer gesagt sorgt der Aktuator 33 dafür, dass
sich die Schaufel 31 von einer abgesenkten Anfangsposition – in der
die Schaufel 31 an alle Taschen 27 angrenzt, die
bei der Schaltstation 23 festgehalten sind und die entsprechenden
Stapel 2 enthalten – zu
einer abgesenkten Endposition – in
der sich die Schaufel 31 auf dem Fördertrum 25 des Förderers 24 befindet – und durch
zwei angehobene Positionen hindurch bewegt, in denen sich die Schaufel 31 auf
einer solchen Höhe über dem
Trum 25 und der Platte 21 befindet, dass sie die
Stapel 2 vollständig nicht
berührt.
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Die
Vorrichtung 1 wird hauptsächlich dazu verwendet, um so
genannte „Kissenstapel"-Gegenstände 3 zu
stapeln, die einen zentralen Körper 34 und
zwei seitliche Fahnen 35 an gegenüber liegenden Enden des Körpers 34 und
in Querrichtung zu der Längsachse 3a aufweisen.
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Die
Gegenstände 3 sind
derart in den Fördertaschen 10 der
Einrichtung 5 aufgenommen, dass die entsprechenden Fahnen 35 seitlich
nach außen von
dem Fördertrum 11 des
Bands 9 vorspringen, und sie werden von den Taschen 10 kontinuierlich
zu dem Eingang 6 vorwärts
geschoben, wo die beiden Gewinde 14, die sich in entgegengesetzten
Richtungen mit im Wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit
um die entsprechenden Achsen 12a herum drehen, gleichzeitig
beide Fahnen 35 ergreifen und jeden Gegenstand 3 in
der Richtung D4 anheben.
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Die
Gegenstände 3 werden
von den Gewinden 14 von dem Level L1 zu dem Level L3, der
von der bildenden Fläche 15 definiert,
angehoben, und ihre entsprechenden Fahnen 35 bleiben auf
den Schrauben 12 ruhen, bis ein Stapel 2 dadurch
gebildet worden ist, dass die Gegenstände 3 unter einander
gestapelt wurden. Nachdem ein Stapel 2 erst einmal auf
der Fläche 15 gebildet
worden ist, wird das Plattenelement 19 – das zu Anfang in die abgesenkte Löseposition
gebracht worden ist – um
die Achse 18a herum gedreht und wird das quadratische Teilstück 20 – das im
horizontalen Schnitt im Wesentlichen dieselbe Größe wie der Körper 34 des
Gegenstands 3 hat – unterhalb
des neu gebildeten Stapels 2 hinein gesteckt.
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Dann
wird der Aktuator 17 in Betrieb gesetzt, um das Element 19 in
der Richtung D4 zu bewegen und den neu gebildeten Stapel 2 von
dem Level L3 zu dem Level L2 anzuheben; und das Teilstück 20 wird in
Flucht mit der Platte 21 und gerade unterhalb der Wände 28 gebracht,
so dass der Stapel 2 in das Innere einer Tasche 27 hinein
gesteckt wird, die bei dem Ausgang 8 festgehalten ist.
Sobald der Stapel 2 einmal vollständig in das Innere der Tasche 27 hinein gesteckt
worden ist, wird die Tasche 27 um einen Schritt, der gleich
der Breite der Tasche 27 an sich ist, in der Richtung D3
bewegt, so dass der Stapel 2 von dem Teilstück 20 herunter
und auf die Platte 21 hinauf gleitet.
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Wenn
all die Taschen 27 und all die entsprechenden Stapel 2 in
die Schaltstation 23 hinein vorgeschoben worden sind, dann
entlädt
die Schaufeleinrichtung 26 die Taschen 27 und
schiebt die Stapel vor auf den Fördertrum 25 des
Förderers 24.
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Die
Taschen 27 werden dadurch entladen, indem die Schaufel 31 in
die abgesenkte Anfangsposition hinein bewegt wird und die Schaufel 31 in
der Richtung D2 vor geschoben wird, um die Gegenstände 3,
die im Inneren der Taschen 27 gestapelt sind, zu ergreifen
und die Stapel 2 von der Platte 21 herunter und
auf den Förderer 24 hinauf
zu schieben, der in Schritten betrieben wird, um die Stapel 2 in
der Richtung D3 vor zu schieben. sobald die Taschen 27 einmal
entladen worden sind, stellt der Aktuator 29 eine Tasche 27 wieder
an den Ausgang 8 zurück.
Die Zeit, die die Schaufel 31 benötigt hat, um die Taschen 27 zu
entladen, und die der Aktuator 29 benötigt hat, um eine Tasche 27 wieder
an den Ausgang 8 zurück zu
stellen, ist im Wesentlichen gleich der Zeit, die die Stapeleinrichtung
benötigt
hat, um einen Stapel 2 zu bilden.
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Die
Gegenstände 3 werden
daher einzeln und in Querrichtung zu den entsprechenden Achsen 3a zu
dem Eingang 6 vor geschoben, und sie werden anschließend von
dem Förderer 24 und
der Einrichtung 26 parallel zu den Achsen 3a in
der Richtung D2 vor geschoben. Die Tatsache, dass die Stapel 2 von Gegenständen 3 in
einer Richtung D2, die rechtwinklig zu der Einschubrichtung D1 der
Gegenstände 3 ist,
hinaus geschoben werden, sorgt dafür, dass die Länge der
Vorrichtung 1 verringert ist und es so ermöglicht wird,
dass die Vorrichtung 1, anders als die eine beträchtliche
Länge aufweisenden
Vorrichtungen zum Bilden von Stapeln 2 von Gegenständen 3, in
beschränkten
Arbeitsplätzen
installiert wird.