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Vorrichtung zum Abnehmen von Faltschachteln vom Stapel
Die Erfindung
bezieht sich auf mit Saugluft arbeitende Vorrichtungen zum Al>nehmen von flach
zusammengelegten Faltschachteln vom Stapel sowie zum Umfalten unter Brechen der
noch ungebrochenen Kanten der entnommenen Faltschachteln und zum Zuführen derselben
zu einem laufenden Band oder einer sonstigen Fördervorrichtung. Bei den bekannten
Vorrichtungen dieser Art mit Saugern, die eine hin und her gehende Bewegung ausführen,
ist infolge dieser Bewegung die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung beschränkt. Um
demgegenüber die Erzielung hoher Leistungen zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung
die hin und her gehende Bewegung der Sauger in eine in sich geschlossene ISahn urngc\\aridclt.
derart. daß im .Augenblick des beginnenden Saugens der Sauger tunlichst senkrecht
zum Stapel zu stehen kommt und hierbei seine Saugfläche für kurze Zeit zur Anlage
an den Stapel gelangt.
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Die Erfindung erreicht dies durch eine Bahn des Saugers, die durch
Anwendung einer Hypo- oder Epizykloide oder durch gleichzeitige Anwendung dieser
beiden Kurven gebildet wird, wobei in dieser in sich geschlossenen Bahn gegebenenfalls
mehrere Sauger angeordnet werden können, die abwechselnd arbeiten.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf den Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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Fig. I bis 4 stellen beispielsweise die Ausführungsform einer auf
der Verwendung einer Hypozykloidenbahn beruhenden Vorrichtung dar, wobei Fig. 1
schematisch den Verlauf der Bahn eines Saugers zeigt;
Fig. 5 bis
8 stellen beispielsweise die Ausführungsform einer auf der Anwendung einer Epizykloide
beruhenden Vorrichtung dar, wobei Fig. 8 schematisch den Verlauf der Bahn eines
Saugers zeigt; Fig. g bis II veranschaulichen als Einzelheit im Querschnitt, Aufriß
und teilweise geschnittenen Grundriß eine besondere Ausführungsform des Saugers.
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In den Zeichnungen ist der Stapel mit I, die Faltschachtel mit 2,
deren Breitseite mit 2a und deren Schmalseite mit 2b bezeichnet.
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Die zur Einzelentnahme der zusammengelegten Faltschachteln 2 aus
dem Stapel 1 dienende Vorrichtung besteht aus dem Saugrohr 4 mit der Saugdüse 3,
die an der Schmalseite 2b der Faltschachtel zur Wirkung gelangt. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. I bis 4 dient das Saugrohr als Lagerwelle eines Zahnrades 6, das in einem
seitlichen Arm 7 eines bei der Arbeit der Vorrichtung ständig umlaufenden Zahnrades
8 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 8 ist auf einer Achse g gelagert, die in einem
topfartigen Gehäuse 10 befestigt ist, dessen Deckel 10a sich an den Stapel I anschließt.
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In dem Gehäuse 10 ist ein Zahnkranz II eingebaut, in den das Zahnrad
6 des Saugrohres 4 eingreift, so daß bei der Drehung des Rades 8 im Sinne des Pfeiles
(Fig. I) das Zahnrad 6 sich an dem festen Zahnkranz ii abwälzt.
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In Fig. I befindet sich die Saugfläche der Saugdüse 3 genau über
dem Eingriffspunkt P der Teilkreise von Zahnrad 6 und Zahnkranz II. Bei der Drehung
des Armes 7 im Sinne des Pfeiles beschreibt der Punkt P eine reine Hypozykloide,
und es gelangt der Punkt P über P1 nach P2, wo er sich wiederum genau über dem Eingriffspunkt
der beiden Teilkreise von Zahnrad 6 und Zahnkreis II l)efindet. Die Entfernung O-P
der Saugfläche von dem Drehpunkt des Rades 6 ist gleich dessen Radius, und die Saugfläche
nimmt nacheinander die Stellungen 1, II, III, IV usw. ein. Hierbei nimmt die Saugfläche
der Saugdüse 3 die Schmalseite 2b der Faltschachtel mit. Das Ende der Breitseite
2a wird vorerst durch eine vorstehende Leiste I3 an der Stapelwand und im weiteren
Verlauf der Drehung des Zahnrades 6 an einem bogenförmigen Blech 14 von'solcher
Form geführt, daß die Faltschachtel 2 sich allmählich öffnet und im weiteren Verlauf
sich wieder nach der entgegengesetzten Seite zusammenlegt, wie dies in Fig. I durch
die eingezeichneten verschiedenen Stellungen der Faltschachtel veranschaulicht ist.
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Im Kulminationspunkt P, der Hypozykloide ist die Saugdüse 3 dem Mittelpunkt
des Rades 8 zugekehrt. Hier befindet sich die Mantelfläche einer konzentrisch zum
Zahnrad 8 drehbar gelagerten Walze 15, wobei die entgegengesetzt zu ihrer ursprünglichen
Lage im Stapel I umgekehrte Faltschachtel annähernd geschlossen wird. In dieser
Stellung hat die Saugdüse 3 ihre größte Geschwindigkeit erreicht, die ungefähr doppelt
so groß ist als diejenige des Saugrohres 4. Diese Geschwindigkeit wird daher auch
die Faltschachtel bei der nun erfolgenden Aufhebung der Saugwirkung des Saugers
4 besitzen. Die Saugdüse 3 drückt die Faltschachtel gegen den Mantel der Walze 15.
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Gegenüber dieser Walze ist eine Walze I6 mit ungefähr halber Mantelfläche
angeordnet, die während einer Saugperiode eine Umdrehung macht und im Verein mit
der Walze 15 die Faltschachtel vorschiebt, so daß diese die Bahn des nacheilenden
Saugers, die sie kreuzt, verläßt, bevor der Sauger den Kreuzungspunkt P3 errecht.
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Im Punkte P2 hat die Saugdüse, wie zu Beginn der Saugung im Punkte
P, die Geschwindigkeit Null. Es beginnt der nächste Hypozykloidenzweig.
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In der in sich geschlossenen Hypozykloidenbahn können gewünschtenfalls
mehrere Sauger angeordnet werden, und zwar um so mehr Sauger, je kleiner die zu
verarbeitende Faltschachtel ist. Es ist nicht nötig, daß in jedem Zweig der Hypozykloidenkurve
ein Sauger wirkt.
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Um die nunmehr unter Brechen der noch ungebrochen gewesenen Kanten
entgegengesetzt zusammengelegte Faltschachtel weiterzulDefördern, sind bei diesem
Ausführungsbeispiel in Abständen, die kleiner als die Breite der kleinsten Faltschachtel
sind, gemäß Fig. 3 weitere Vorschubwalzenpaare 30, 3I, 32, 33 angeordnet, die die
Faltschachtel einem laufenden Förderband 5 oder einer anderen Fördervorrichtung
zuführen. Das Band 5 besitzt Kästen 22, die im Querschnitt dem Querschnitt der aufgerichteten
Schachtel entsprechen. Mit dem Band wirkt eine Doppelhaspel I8a, I8b zusammen, die
gemäß Fig. 4 auf einem im Gehäuse I0 befestigten, kurbelartig ausgebildeten Zapfen
34 gelagert ist, so daß die hIittelachsen der beiden Haspeln entsprechend dem Kurbelzapfen
gegeneinander versetzt sind. Die untere Haspel I8 ist auf der Nabe eines beim Betrieb
der Vorrichtung ständig umlaufenden Zahnrades 36 befestigt. Die obere Haspel I8a
ist auf dem Kurbelzapfen 46 drehbar gelagert, und die einander entsprechenden Enden
der beiden gleicharmigen Haspeln sind durch Zwischenstücke (Schnallen) 19 aneinandergelel
t. Letztere tragen der Höhe nach verstellbare Winkelleisten 20, die bei der Drehung
der Doppelhaspel im Sinne des in Fig. 3 eingezeichneten Pfeiles die aus dem Walzenpaar
32, 33 austretende Faltschachtel 2 umfassen und in das Band 5 so einführen, daß
vorerst die vordere Kante der Faltschachtel sich an die vordere Wand des betreffenden
Kastens 22 anlegt und dessen Geschwindigkeit besitzt. Dagegen wird die hintere Kante
der zum Teil offenen Schachtel 2 durch die Doppelhaspel beschleunigt, derart, daß
im Augenblick, wo der betreffende Arm der Haspel senkrecht zu der Laufrichtung des
Bandes 5 zu stehen kommt, alle Ecken der Faltschachtel die gleiche Geschwindigkeit,
und zwar diejenige des Bandes 5 haben. Zu diesem Zweck ist die Anzahl der Haspelarme
und deren Größe so bemessen, daß der Sinus des Winkels, den ein Haspelarm jeweils
mit der Lotrechten zum Band 5 bildet, nur um ein geringes Spiel kleiner ist als
die entsprechende Laufstrecke des Bandes. Dieses geringe Spiel ist zu dem Einschieben
von Faltschachteln ungleicher
Papierdicken erforderlich. Im vorliegenden
Falle sind vier Kurvenarme 7 und vier Sauger 4 am Zahnrad 8 angeordnet, die nacheinander
zur Wirkung gelangen, wodurch die Winkelgeschwindigkeit <les Rades 8 nur'/, der
Antriebsgeschwindigkeit ausmacht, so daß die Lagerungen entsprechend ausgebildet
werden können.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 bis 8 ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung auf einer Epizykloidenbahn der Saugdüse 3 aufgebaut. Der Stapel 1 ist
hier auf einen Ständer 27 aufgesetzt.
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Das Zahnrad 6 jedes Saugers 4 greift gemäß Fig. 6 von außen in einen
Zahnkranz II', der um den oberen Teil des Ständers 27 befestigt ist. Die Saugrohre
sind in Lageraugen eines Rades 8' drehbar, das seinerseits um den Ständer 27 drehbar
gelagert ist und beim Betrieb der Vorrichtung in Umlauf gesetzt wird, so daß sich
das Zahnrad 6 des Saugers auf dem festen Zahnkranz II' abwälzt. Das Düsenrohr 4
ist in dem Zahnrad 6 senkrecht verschiebbar, aber nicht drehbar. Am unteren Ende
des Saugers 4 ist mittels eines Klotzes eine Rolle 28 angeordnet, die dem Ständer
27 ständig zugekehrt ist und in eine Nut 29 des Ständers 27 eingreift. Hierdurch
wird der Sauger 4 gezwungen, in bestimmten Stellungen gegenüber dem Stapel I bestimmte
Höhenlagen einzunehmen.
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Befindet sich der Sauger in dem Quadranten a-b (Fig. 6) vor dem Stapel
I, also in der Stellung zum Abnehmen und Weitergeben der Faltschachtel an das Förderband
5 o. dgl., so verläuft der dem Quadranten a-b entsprechende Teil der Nut 29 waagerecht,
und die Wirkungsweise des Saugers geht so vor sich, als ob dieser in einer Ebene
drehbar wäre. Nach erfolgter Abgabe der Faltschachtel an die Vorschubwalzen 40 beginnt
jedoch die Bahn der Nut 29 abzusteigen, und zwar etwa in dem folgenden Bahnquadranten
b-c. Dies geschieht zu dem Zwecke, daß der Sauger im dritten, wieder waagerechten
Bahnquadranten c-d seiner Kreisbewegung unter dem Stapel I hindurch zu dem vierten
Bahnquadranten d-a gelangt, der nun wieder bis zu dem Bahnquadranten a-b ansteigt.
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Auch diese Anordnung ermöglicht, mehrere Sauger anzuordnen, die sich
gemäß dem Schema der Fig. 8 nach Epizykloiden bewegen, wobei der Sauger immer in
seinen Umkehrpunkten innerhalb der Bahn zu stehen kommt und daher die Bahn der abzugebenden
Faltschachtel nicht kreuzen muß.
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Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß die
Abgabegeschwindigkeit kleiner gehalten werden kann als bei der Anwendung der Hypozykloidenbahn.
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Um der Saugdüse 3 im Augenblick des Ansaugens und des Abhebens der
Faltschachtel zu ermöglichen, ihre Kurvenbewegung ungehemmt durchzuführen, und zwar
auch dann, wenn die Anlagefläche der Faltschachtel nicht parallel zu der Saugfläche
steht, ist die Saugdüse 3 gemäß der Einzelausführung nach Fig. g bis II im Kurvenbeginn
um die Lotrechte schwenkbar eingerichtet. Zu diesem Zweck ist die Saugdüse 3 mittels
eines Zapfens 43 in einem Lager 44 des Saugrohres 4 begrenzt schwenkbar angeordnet.
Dies kann beispielsweise mittels einer Sperrwand 45 geschehen, die zwischen zwei
Spiralfedern 56 eingespannt ist. Die beiden Spiralfedern stützen sich andererseits
an Nasen 47 des Saugrüssels 3 ab.
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PATENTANSPP,( CI!E I. Mit Saugluft arbeitende Vorrichtung zum Aliiehmen
von flach zusammengelegten Faltschachteln vom Stapel sowie zum Umfalten und Weiterbefördern
der Schachteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugdüse (3) des Saugers (4) nach
dem Verlauf einer solchen in sich geschlossenen Kurvenbahn, insbesondere einer Hypozykloide
oder Epizykloide, bewegt wird, daß die Düse zu Beginn der Kurve bzw. eines Kurvenastes
am Stapel anliegt, hierbei eine Faltschachtel an ihrer Schmalseite ansaugt und sie
auf der weiteren Bahn der Düse unter Mitwirkung von auf die Breitseite der abgezogenen
Faltschachtel. wirkenden Anschlag- und Führungsmitteln öffnet und sie ungefähr im
Kulminationspunkt der Kurve entgegengesetzt zu ihrer ursprünglichen Lage wieder
schließt, worauf die Düse nach dem Abstellen der Saugwirkung die Schachtel an eine
diese weiterbefördernde Vorrichtung abgibt.