EP0371276B1 - Vorrichtung zum Stapeln von flachen Gegenständen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln von flachen Gegenständen, vorzugsweise von von einer Kunststoffschlauch-oder Halbschlauchbahn abgeschweißten Doppelbeuteln mit im Bereich von deren Mittellinien liegenden Öffnungsrändern, die von einer aus einem sogenannten Wicketer bestehenden Übergabeeinrichtung mit an einer Welle befestigten und um eine horizontale Achse rotierenden, sternartig und paarweise angeordneten Transportarmen auf einer in einer Stapelstation angeordnete, aufragende Stapelstifte oder- nadeln tragenden Halteplatte im Bereich ihrer Längsmittellinie zur Bildung von Stapel aufgenadelt werden.
• Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE-B-36 11 237 und der DE-U-80 00 912 bekannt. Bei diesen Vorrichtungen besteht jedoch das Problem, die jeweils gebildeten Stapel so schnell aus dem Bereich der die Gegenstände zufördernden Transportarme abzufördern, das die Vorrichtung ohne Unterbrechung betrieben werden kann.
• Aus der DE-A-36 11 369 ist eine Wicketer-Stapelvorrichtung bekannt, bei der die flachen Gegenstände auf einer einfahrbaren Kassette zwischengestapelt werden, um die Vorrichtung ohne Unterbrechung der Förderung betreiben zu können. Die bekannte Vorrichtung weist nicht nur einen komplizierten Aufbau auf, bei dieser müssen zusätzlich auch innerhalb sehr kurzer Zeit relativ große Massen bewegt werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der sich bei kontinuierlicher Förderung der flachen Gegenstände Stapel bilden und abfördern lassen, ohne daß kurzfristig Teile der Stapeleinrichtung beschleunigt und abgebremst werden müssen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß auf der Welle oder Achse drehbar zwei radiale Halteplatten gelagert sind, die jeweils mit getrennten Antrieben zu deren Verschwenken in ihre die Gegenstände aufnehmende Stapelstellung versehen sind, und daß eine Einrichtung zum Abnehmen der Stapel von den aufeinanderfolgend in die Stapelstellung gedrehten Halteplatten und zu deren Abtransport vorgesehen ist.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Stapelung jeweils auf in identischen radialen Ebenen um die Achse des Wicketers drehbaren Halteplatten, auf denen die Transportarme die flachen Gegenstände ablegen. Ist auf einer Halteplatte ein Stapel vorbestimmter Stückzahl gebildet worden, wird die unterhalb der den letzten Stapel sammelnden Halteplatte in ihrer Warteposition befindliche Halteplatte mit einer den Transportarmen entsprechenden Drehgeschwindigkeit in ihre Stapelposition oberhalb des letzten Stapels gedreht. Während der Bildung des neuen Stapels kann der Stapel von der nunmehr unterhalb der die herangeförderten Gegenstände stapelnden Halteplatte befindlichen Halteplatte abgenommen und abgefördert werden. Nach der Abnahme des zuletzt gebildeten Stapels von der Halteplatte kann diese in eine Bereitschaftsposition geschwenkt werden, aus der heraus sie wiederum mit einer den Transportarmen entsprechenden Geschwindigkeit in ihre Stapelstellung gedreht wird, wenn auf der nachfolgenden Stapelplatte ein Stapel mit der gewünschten Stückzahl gebildet worden ist. Sobald von einer Halteplatte ein Stapel abgenommen und diese in ihre Bereitschaftsposition geschwenkt worden ist, kann die nachfolgende Halteplatte während des Stapelns in eine Stellung geschwenkt werden, aus der heraus anschließend der Abtransport des fertigen Stapels erfolgt. Die Stapelung auf der nächst folgenden Halteplatte kann bereits zu einem Zeitpunkt beginnen, in dem diese noch nicht in eine Stellung gedreht worden ist, aus der die fertigen Stapel abtransportiert werden, weil durch die Lagerung der Halteplatten auf der Wicketer-Achse immer die lagerichtige Zuordnung der Halteplatten zu der zu stapelnden Gegenständen gewährleistet ist.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Übernahme der Stapel von den Halteplatten und zu deren Abtransport ein mit Greifer versehener schlittenartiger Übergabeförderer vorgesehen ist, der die Stapel an einen aus endlosen, über Umlenkräder oder -rollen laufenden, intermittierend angetriebenen Zugmitteln bestehenden Stapelförderer übergibt.
• Zweckmäßigerweise sind die Zugmittel des Stapelförderers mit aufragenden Nadeln oder Stapelstiften versehen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Übergabeförderer in Führungskanälen o.dgl. eines heb- und absenkbaren Gestells oder Tisches angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die an den Stapelförderer zu übergebenden Stapel zunächst oberhalb der Ebene der Nadeln oder Stifte zuzuführen und anschließend zur Aufnadelung auf den Stapelförderer abzusenken.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Übergabeförderer aus an hin- und hergehend angetriebenen Ketten o.dgl. angeordneten Haltebacken, an denen mit diesen zusammenwirkende Greifer gelagert sind. Zweckmäßigerweise sind beidseits der Stapel paarweise Greifer angeordnet, die entsprechend des Formats der Stapel in ihrem Abstand verstellbar sind. Zu diesem Zweck kann ein Haltebacken fest an der Kette angeordnet und der zugeordnete Haltebacken relativ zu diesem auf Führungsstangen oder Gleitstücken der Kette verschieblich sein.
• Zweckmäßigerweise sind der Ubergabeförderer und der Stapelförderer einander überlappend ausgebildet, so daß eine einfache Übergabe möglich ist.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Trennung der Stapel oberhalb des Übergabeförderers und/oder des Stapelförderers ein feststehendes Messer angeordnet ist, gegen das die Stapel durch einen heb- und absenkbaren Widerlagerbock andrückbar sind. Um eine gute Halterung der zu trennenden Stapel zu sichern, können beidseits des Messers heb- und absenkbare Andrückleisten angeordnet sein, die mit dem Widerlagerbock zusammenwirken.
• Die erfindungsgemäße Stapelvorrichtung ist nicht nur zur Stapelung von Gegenständen geeignet, die im Bereich ihrer Mittellinie fixiert werden, also beispielsweise Doppelbeuteln, sondern auch zur Stapelung von Einfachbeuteln. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß zur Stapelung von Einfachbeuteln, die im Bereich ihrer Öffnungsränder aufgenadelt werden, auf der Wicketerwelle oder -achse zwei gabelförmige Halteplatten gelagert sind, die in denselben radialen Ebenen schwenkbar sind. Diese gabelförmigen Halteplatten unterscheiden sich von den Halteplatten zur Stapelung von im Bereich ihrer Mittellinie zu fixierenden Gegensätnden im wesentlichen dadurch, daß diese breitere Auflageflächen bilden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig.1

die Beutelablage perspektivisch in der Seitenansicht

Fig.2 bis Fig. 5

den schematischen Ablauf der Zwischenstapelung

Fig. 6 bis Fig. 9

die einzelnen Positionen während der Stapeltrennung

Fig.10

eine andere Möglichkeit der Ablage in perspektivischer Darstellung

Fig.11

den in Figur 1 dargestellten Wicketer in abgeänderter Form und

Fig.12

eine weitere Möglichkeit der Lagerung der Zwischenspeicherschenkel am Wicketer

• Mit 1 sind zwei im Abstand voneinander angeordnete Seitengestelle bezeichnet, in denen eine Welle 2 drehbar gelagert ist. Zwischen den Seitengestellen 1 sind auf der Welle 2 zwei Naben 3 und 4 aufgesetzt, von denen die Nabe 3 als Riemenscheibe ausgebildet ist. Über einen Riemen 5 und einen Motor 6 kann die Welle 2 in Rotation versetzt werden. In bekannter Weise sind auf die Naben 3 und 4 radial nach außen verlaufende Speichen 7 aufgesetzt, die hohl ausgebildet sind und Saugbohrungen 8 aufweisen. Etwa in der Mitte der Welle 2 ist mit dieser ein Distanzstück 9 fest verbunden. Beidseits dieses Distanzstückes 9 sitzen frei drehbar auf der Welle 2 Hülsen 10 und 11, wobei die Hülsen 11 Ausdrehungen 12 und 13 aufweisen, in denen ein Keilriemen 14 bzw. 15 läuft. Jedem Keilriemen ist ein Motor 16 bzw. 17 zugeordnet, so daß die Hülsen 10 und 11 unabhängig voneinander angetrieben werden können.
• Mit den Hülsen 10 und 11 sind abgewinkelte Arme 18 und 19 fest verschweißt, deren frei auslaufende Schenkel 20 und 21 übereinanderliegen. Während ihrer Drehbewegung durchlaufen die frei auslaufenden Schenkel 20 bzw. 21 eine U-förmige Ausnehmung 23 eines Hubtisches 24. Dieser Hubtisch besteht im wesentlichen aus einem Ständer 25 und einer darin gelagerten Kolbenzylindereinheit, dessen Kolbenstange 26 mit einem abhebbaren Teil 27 verbunden ist. Dieses Teil 27 ist als hohles Gußteil ausgebildet mit zwei seitlichen Führungskanälen 28. In jedem dieser Führungskanäle 28 lagern zwei Umlenkkettenräder, von denen nur eines, nämlich das Kettenrad 29 dargestellt ist. Beide Kettenräder werden von einer Endloskette 30 umschlungen, in die ein Antriebsritzel 31 eingreift. Dieses Ritzel 31 wird von einem Motor 32 angetrieben. Mit der Kette 30 fest verbunden sind zwei Kalter 33 und 34, deren Abstand zueinander über Spindeln 35 verstellbar ist. Über Achsen 36 sind Greifer 37 an den Haltern befestigt, die über Kolbenzylindereinheiten 38 bewegbar sind.
• Auf der den freien Schenkein 20 und 21 gegenüberliegenden Seite des Tischständers 25 ist ein mit zwei Nadelleisten 39 und 40 besetztes Förderband 41 vorgesehen, welches eine vordere und eine hintere Umlenkrolle 42 bzw. 43 aufweist. Die vordere Umlenkrolle 42 befindet sich zwischen den beiden Führungskanälen 28 und wird von einer Stütze 44 gehalten. Die hintere Umlenkrolle 43 ist zwischen zwei parallel mit Abstand zueinander vorgesehenen Rahmenseitenwänden 45 und 46 gelagert und über einen Motor 47 antreibbar. Aus der Figur 1 ist zu erkennen, daß neben der Stütze 44 eine Kolbenzylindereinheit 48 vorgesehen ist, dessen Kolbenstange 49 einen Widerlagerbock 50 trägt. Dieser Widerlagerbock 50 weist zwei Einschnitte 51 auf, durch die die beiden parallel zueinander verlaufenden Riemen 52 des Förderbandes 41 laufen. Die Einschnitte 41 sind so tief, daß der Widerlagerbock 50 durch die Kolbenstange 49 um einen gewissen Betrag angehoben werden kann. Oberhalb des Widerlagerbockes 50 und oberhalb des Förderbandes 41 ist eine Beuteltrenneinrichtung 53 vorgesehen, die von einem mit den Seitenwänden 45 und 46 verbundenen Portal 54 getragen ist. Sie besteht im wesentlichen aus einem ortsfesten Trennmesser 55 sowie zu beiden Seiten des Messers verlaufende Anpreßleisten 56. Diese Anpreßleisten 56 sind über Führungsstangen 57 mit einer Platte 58 verbunden, welche über eine Kolbenzylindereinheit 59 anheb- bzw. absenkbar sind.
• Anhand der Figuren 2 bis 5 wird nun die Wirkungsweise der frei auslaufenden Schenkel der abgewinkelten Arme 18 und 19 erläutert. In diesen Figuren 2 bis 5 befindet sich der frei auslaufende Schenkel 21 in der U-förmigen Ausnehmung 23 zwischen den Führungskanälen 28. Auf diesem frei auslaufenden Schenkel werden dann zunächst die einzelnen, von den Speichen 7 herantransportierten Beutel aufgenadelt, währen der frei auslaufende Schenkel 20 sich in einer neutralen Position unterhalb des Schenkels 21 befindet. Sobald nun eine genügende Anzahl auf dem Schenkel 21 aufgenadelt worden ist, wird der Motor 17 eingeschaltet, und der Schenkel 20 über die in Figur 3 dargestellte Lage bis in die in Figur 4 dargestellte Lage verschwenkt. Diese Lage ist auch in Figur 3 dargestellt. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Schenkel 20 aus der in Figur 2 dargestellten Lage in die in Figur 3 dargestellte bewegt, kann beliebig sein. Aus der in Figur 3 dargestellten Lage darf sich allerdings der Schenkel 20 nur noch mit der Rotationsgeschwindigkeit bewegen, mit der auch die Speichen 7 bewegt werden, um zu verhindern, daß bei höherer Geschwindigkeit des Armes 70 dieser beispielsweise einen auf den Speichen 7′ bereits abgelegten Beutel von den Speichen abschlägt. Die Rotationsbewegung des Schenkels 20 wird in der in Figur 4 dargestellten Lage gestoppt, so daß der auf den Speichen 7˝ abgelegte Beutel und die folgenden nunmehr statt auf den Arm 21 auf den Arm 20 abgelegt werden. Danach wird der auf dem Arm 21 zwischengelagerte Stapel 60 von den Greifern 37 ergriffen und kann abgefahren werden, sobald sich der freie Schenkel 21 in die in Figur 5 dargestellte Lage bewegt hat. Dies geschieht durch Einschalten des Motors 16. Nachdem der Beutel abgefahren ist, kann sich der Schenkel 20 in die Lage bewegen, die in der Figur 2 für den Schenkel 21 dargestellt ist.
• Während des Transportes des Stapels 60 unter die Beuteltrenneinrichtung 53 wird der Hubtisch 24 so weit angehoben, daß von den Greifern 37 auf die Halter 33 und 34 aufgeklemmte Beutlstapel 60 oberhalb der Nadelleisten 39 und 40 sich befindet. Diese Position ist in der Figur 6 dargestellt. Befindet sich nun ein Beutelstapel 60 unterhalb der Stapeltrenneinrichtung 53, legen sich die Anpreßleisten 56 von oben auf den Beutelstapel 60 und drücken diesen nach unten auf die Nadeln 39 und 40, wobei gleichzeitig das Teil 27 abgesenkt wird. Diese Stellung ist in Figur 7 dargestellt (die Anpreßleisten 56 sind nit gestrichelten Linien dargestellt). Danach werden die Greifer 37 abgeschwenkt, d.h. sie legen sich in die Führungskanäle 28 und überragen diese nicht mehr. Durch Umschalten des Motors 32 (Fig.1) werden dann die Greifer 37 in die in Figur 1 dargestellte Lage zurückgefahren, wobei allerdings die Greifer selbst zunächts noch im Führungskanal liegen und erst dann die in Figur 1 dargestellte Endlage einnehmen, nach dem ein Stapel gebildet ist und dieser geklemmt werden soll. Während der Zeit, in der die Greifer in ihre Ausgangslage zurückfahren, wird der Hubzylinder 48 betätigt, wodurch der Beutelstapel 60 gegen das feste Messer 55 gedrückt wird und durch dieses getrennt wird. Gleichzeitig mit dem Anheben des Widerlagerblockes 50 fahren die Anpreßleisten 56 ebenfalls zurück. Diese Stellung ist in Figur 8 dargestellt. Sodann senken sich der Widerlagerblock und die Anpreßleisten 56 ab, wodurch der nunmehr in zwei Stapeln getrennte Beutelstapel auf die Nadelreihe 39 und 40 gepreßt wird. Im Anschluß daran werden die Anpreßleisten 56 angehoben, so daß die beiden Einzelstapel 60′ und 60˝ abgefahren werden können.
• Die Figur 10 zeigt im Gegensatz zu der Figur 1 die Möglichkeit, einen Stapel auf einem Tisch 61 abzulegen, von dem er dann beispielsweise von dem nur andeutungsweise dargestellten Greifer wagen 62 heruntergezogen und abtransportiert werden kann. Damit die Greifer 63 dieses Greiferwagens 62 den Beutelstapel erfassen können, weist der aus zwei Hälften bestehende Tisch 61 entsprechende Ausnehmungen 64 auf. Auf die Ausbildung der Greifeinrichtung soll nicht näher eingegangen werden, da sie nicht Gegenstand der Erfindung ist.
• Sowohl in der Figur 1 als auch in der Figur 10 sind Stapeleinrichtungen dargestellt, die im Doppelnutzen arbeiten. Im Gegensatz hierzu zeigt die Figur 11 die Möglichkeit der Ablage bei einem Einnutzen-Betrieb. Die frei auslaufenden Schenkel 20′ und 21′ sind dabei rechenförmig ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist der abgewinkelte Arm 20′ mit einer Hülse 10′ fest verschweißt, die auf einem Rohr 65 sitzt, welches die Welle 2′ drehbar umgreift. Auf das Rohr 65 ist eine Hülse 111′ frei drehbar aufgeschoben, mit der der abgewinkelte Hebel 18′ fest verschweißt ist. Sowohl mit der Hülse 11′ wie auch mit dem Rohr 65 ist jeweils eine Antriebsscheibe 66 bzw. 67 fest verbunden, über die die freien Schenkel 20′ und 21′ verdreht werden können. Dies geschieht über Keilriemen 68 und 69 sowie über Motoren 70 und 71, die unabhängig voneinander antreibbar sind.
• Eine andere Möglichkeit der Lagerung der Schenkel 20′ und 21′ auf der Welle 2′ ist in Figur 12 dargestellt. Hieraus erkennt man, daß auf die Welle 2′ eine Nabe 72 auch frei drehbar aufgesetzt ist, mit der die Schenkel 20′ verschweißt sind. Diese Nabe 72 wird von einer weiteren Nabe 73 frei drehbar umgriffen, wobei letztere mit den Schenkeln 21′ fest verschweißt ist. Über ein mit dem stirnseitigen Ende der Nabe 72 verbundenes Zahnrad 74 und über ein mittig auf der Nabe 73 sitzendes Zahnrad 75 können dann die Arme 20′ und 21′ verdreht werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Stapeln von flachen Gegenständen, vorzugsweise von von einer Kunststoffschlauch- oder Halbschlauchbahn abgeschweißten Doppelbeuteln mit im Bereich von deren Mittellinien liegenden Öffnungsrändern, die von einer aus einem sogenannten Wicketer bestehenden Übergabeeinrichtung mit an einer Welle befestigten und um eine horizontale Achse rotierenden, sternartig und paarweise angeordneten Transportarmen auf eine in einer Stapelstation angeordnete, aufragende Stapelstifte oder- nadeln tragende Halteplatte im Bereich ihrer Längsmittellinien zur Bildung von Stapeln aufgenadelt werden,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß auf der Welle (2) oder Achse drehbar zwei radiale Halteplatten (20,21) gelagert sind, die jeweils mit getrennten Antrieben (16,17) zu deren Verschwenken in ihre die Gegenstände aufnehmende Stapelstellung versehen sind, und daß eine Einrichtung zum Abnehmen der Stapel von den aufeinanderfolgend in die Stapelstellung gedrehten Halteplatten und zu deren Abtransport vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils in die Stapelstellung zu verschwenkende Halteplatte aus ihrer Bereitschaftsstellung unterhalb der gerade in der Stapelstellung befindlichen Halteplatte heraus etwa mit mit den Transportarmen entsprechender Drehgeschwindigkeit in die Stapelstellung schwenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übernahme der Stapel von den Halteplatten und zu deren Abtransport ein mit Greifern versehener schlittenartiger Übergabeförderer vorgesehen ist, der die Stapel an einen aus endlosen, über Umlenkräder oder -rollen laufenden, intermittierend angetriebenen Zugmitteln bestehenden Stapelförderer übergibt.
4. Vorrichtung nach einem der Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel des Stapelförderers mit aufragenden Nadeln (39,40) oder Stapelstiften versehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergabeförderer in Führungskanälen eines heb- und absenkbaren Gestells oder Tisches angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergabeförderer aus an hin- und hergehend angetriebenen Ketten o.dgl. angeordneten Haltebacken besteht, an denen mit diesen zusammenwirkende Greifer gelagert sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergabeförderer und der Stapelförderer einander überlappen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung der Stapel oberhalb des Übergabeförderers und/oder des Stapelförderers ein gestellfestes Messer angeordnet ist, gegen das die Stapel durch einen heb- und absenkbaren Widerlagerbock andrückbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Messers heb- und absenkbare Andrückleisten angeordnet sind, die mit dem Widerlagerbock zusammenwirken.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stapelung von Einfachbeuteln, die im Bereich ihrer Öffnungsränder aufgenadelt werden, auf der Wicketerwelle oder -achse zwei gabelförmige Halteplatten gelagert sind, die in denselben radialen Ebenen schwenkbar sind.

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