EP1251093B1

EP1251093B1 - Vorrichtung zum Abstapeln von Faltschachtelschläuchen

Info

Publication number: EP1251093B1
Application number: EP02005689A
Authority: EP
Inventors: Stefan Furthmüller
Original assignee: Bahmueller Maschinenbau Prazisionswerkzeuge GmbH
Current assignee: Bahmueller Maschinenbau Prazisionswerkzeuge GmbH
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: US20020150462A1; EP1251093A2; DE50209892D1; DE10118813C2; DE10118813A1; ES2283480T3; EP1251093A3; ATE359226T1

Description

Aus der DE 695 00 305 ist eine Vorrichtung bekannt, um aus einem Strom von ankommenden Faltschachtelschläuchen Kleinstapel zu erzeugen. Die Produkte kommen im festen zeitlichen Raster an. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Produkten definiert die maximale Pause innerhalb die Vorrichtung zum Abstapeln auf den nächsten Stapel umschalten muss. Die Vorrichtung muss mit sehr hoher Geschwindigkeit unterbrechungsfrei arbeiten, damit sie in der Lage ist, die Produkte entgegenzunehmen, ohne Rückwirkungen auf die vorausgehende Faltmaschine zu verursachen.
Die mechanischen Teile der Stapelvorrichtung müssen dazu mit sehr hoher Geschwindigkeiten arbeiten. Um die Geschwindigkeiten einigermaßen in erträglichen Grenzen zu halten, werden übereinander zwei Stapel gebildet, die durch temporäre Auflagemittel voneinander getrennt werden. Dadurch wird Zeit gewonnen, um einen fertigen Stapel aus der Stapelvorrichtung herausschaffen zu können.
Die maximale Geschwindigkeit, mit der die Stapel bewegt werden können, ergibt aufgrund des Reibschlusses zwischen den aufeinander liegenden Produkten im Stapel. Würde der Stapel zu schnell beschleunigt und abgebremst werden, würden die Produkte im Stapel gegeneinander verrutschen. Die Haftreibung zwischen den Produkten begrenzt die maximale Beschleunigung und damit auch letztlich die erreichbare Geschwindigkeit. Aufgrund des Zwischenstapelns bzw. der zwei Stapel die temporär übereinander entstehen, wird Zeit gewonnen, um einen fertigen Stapel aus der Maschine herauszuschaffen, nämlich etwa so viel Zeit, wie der nächste Stapel zum Bilden braucht.
Es entsteht jedoch das Problem, die temporären Auflagemittel schnell genug in den Stapelschacht zu bringen, ohne die Gefahr einer Kollision mit den mit hoher Geschwindigkeit ankommenden Produkten. Um die Kollisionwahrscheinlichkeit zu verringern, ist bei der bekannten Maschine ein Rechen vorhanden, der die temporären Auflagemittel bildet. Der Rechen kann mit seinem Zinken durch die Schlitze des stromabwärtsgelegenen Anschlags hindurchragen, um in dem Stapelschacht temporärer Auflagemittel zu bilden. Der Rechen muss in dem Schacht eine Vertikalbewegung vollführen und er wird am unteren Ende des Stapelschachtes aus diesem herausgezogen, außerhalb des Stapelschachtes in die obere Stellung zurückgeführt, um oberhalb des Einschusses der Produkte in den Stapelschacht vorgeschoben zu werden. Sodann wird er im Stapelschacht im Gleichstrom mit den im Schacht herunterfallenden Produkten nach unten bewegt. Auch bei niedriger Absenkegeschwindigkeit besteht keine Gefahr der Kollision mit ankommenden Produkten, weil der Rechen sehr schnell den Bereich passiert, in dem die Produkte über die Abzugswalzen eingeschossen werden.
Damit der Rechen die gewünschte Bewegung vollführt, weist die bekannte Maschine ein Art Kreuzschlitten auf mit zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden linearen Achsen. Der Antrieb dieser Anordnung geschieht über zwei endlose Riemen, die mit dem Tragbalken verbunden sind, an dem die Zinken des Rechens befestigt sind. Der Antrieb erfolgt über einen Zahnriemen, der um ortsfest Rollen umläuft. Aufgrund dieser Anordnung vollführt der Rechen immer die gleiche Bewegung, gleichgültig, ob Produkte abgestapelt werden, die in Transportrichtung gesehen kurz oder lang sind.
Die Raumkurve des Riemens muss so gestaltet sein, dass der Hub des Rechens gesehen in Transportrichtung ausreicht, damit die Zinken des Rechens auch bei den größten Produkten hinter den betreffenden Anschlag zurückgezogen werden können. Bei sehr kleinen Produkten entsteht auf diese Weise ein extrem großer Leerhub, der unnötig Zeit kostet und auch bei kleinen Produkten zu sehr hohen Geschwindigkeiten zwingt. Insbesondere kann deswegen auch, die Faltmaschine mit kleinen Produkten nicht mit höherer Geschwindigkeit arbeiten, obwohl dies kleinere Produkte ohne weiteres zulassen würden.
Ferner ist die Kreuzschlittenführung mit den beiden rechtwinklig zueinander liegenden Linearachsen technisch sehr aufwendig und bedingt große zu bewegende Massen mit großen Kräften zweiter Ordnung.
Die temporären Auflagemittel in Gestalt des Rechens, werden bei der bekannten Maschine auch dazu verwendet, um den Stapel aus Faltschachtelschläuchen nieder zu halten und ihn niedergedrückt in eine Ausgabetransporteinrichtung zu überführen.
In diesem Bereich muss der Rechen parallel zum Ausgabeweg geführt werden und steht deswegen über eine längere Zeitspanne nicht zur Aufnahme von Zuschnitten zur Verfügung. Um diese Zeit zu überbrücken, in denen der Rechen zum Abstapeln nicht zur Verfügung steht, anderseits der Hubtisch aber auch nicht benutzt werden kann, werden noch weitere Auflagemittel verwendet in Gestalt von Fingern, die so lange den Stapel aus ankommenden Produkten tragen, bis der Hubtisch von dem vorherigen Stapel freigeworden ist und in die Stapelhöhe nach oben gefahren werden kann.
Die DE 24 59 571 beschreibt eine Stapelvorrichtung für Holzplattenzuschnitte. Übereinander gestapelte Holzplatten werden in einer Trennsägeeinrichtung in Streifen unterschiedlicher Breite aufgetrennt und auf einen Ablagetisch übergeben. Der Ablagetisch hat Keilform und befindet sich in der vorgeschobenen Stellung, in der er die aufgetrennten Platten zugeführt bekommt, oberhalb des zu erzeugenden Stapels. Mittels eines Schlittens an einer starren Führungsbahn kann der Auflagetisch zurückgezogen werden. Beim Zurückziehen schwenkt er um einen geringen Betrag schräg nach unten, damit die Stapel sich nur über einen kurzen Höhenbereich bewegen müssen, wenn sie von dem Auflagetisch auf dem Kopf des Stapels gelangen. Die Führungsschiene selbst an der der Tisch geführt ist, ist starr und ortsunveränderlich.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Abstapeln von flachen Produkten insbesondere von Faltschachtelschläuchen zu schaffen, die flexible an die Größe anpassbar ist, und die mechanisch weniger aufwendig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei Arten temporärer Auflagemittel vorgesehen. Die ersten Auflagemittel sind Finger oder vergleichbare Elemente, die in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes vor oder aus diesem zurückbewegt werden können, ohne dass sie eine Vertikalbewegung vollführen.
Sie befinden sich nicht allzu weit unterhalb jener Ebene, in der die Produkte über die Transporteinrichtung in den Stapelschacht eingeschossen werden. Sie sind jedoch tief genug angeordnet, um einen Stapel aufzunehmen, der während der Zeit entsteht, während der der Hubtisch nicht zur Aufnahme von Produkten bereit steht. Insoweit korreliert die Höhe dieses Stapels mit der Zeit, die benötigt wird, den Hubtisch frei zu bekommen und wieder in die Stapelposition zurückzuführen.
Die zweiten temporären Auflagemittel wirken als Niederhalter, um den auf den Hubtisch gebildeten fertigen Stapel zusammen zu halten und in die Ausgangstransporteinrichtung einzufädeln. Um diese Aufgabe zu erfüllen, müssen die zweiten temporären Auflagemittel zwei Bewegungen vollführen. Sie müssen sich vertikal durch den Stapelschacht bewegen lassen und sie müssen sich obendrein aus dem Lichtraumprofil des Stapelschachtes herausbewegen lassen.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung bewegen sich die Zinken der zweiten temporären Auflagemittel nicht parallel zu der Achse des Stapelschachtes, sondern längs einem Kreisbogen mit großem Radius. Hierzu ist eine Schwenkachse vorgesehen, die rechtwinklig zu der Transportrichtung und horizontal verläuft, damit die Bogenbewegung zustande kommt, die eine weitere Linearachse überflüssig macht. Es genügt, bei der erfindungsgemäßen Lösung, wenn sich die zweiten temporären Auflagemittel nur während der Rückzugsbewegung aus dem Stapelschacht und der Vorschubbewegung in dem Stapelschacht längs einer linearen Achse bewegen. Die Bewegung von oben nach unten durch den Stapelschacht und außerhalb des Stapelschachtes von unten nach oben ist keine gerade Bewegung.
Durch entsprechende Lage der Schwenkachse wird dafür gesorgt, dass in der unteren Stellung eine Unterseite der zweiten temporären Auflagemittel parallel zu der Stapelfläche des Hubtisches liegt und dass die Rückzugsbewegung aus dem Stapelschacht parallel zur Auflagefläche des Hubtisches erfolgt.
Es hat sich gezeigt, dass der Winkelfehler der Auflageseite der zweiten Auflagemittel beim Durchwandern des Stapelschachtes keinen negativen Einfluss auf die Qualität des Stapels hat. Dafür kann der mechanische Aufwand zum Führen der zweiten temporären Auflagemittel wesentlich verringert werden.
Die Verwendung von unabhängigen Antrieben, für die Schwenk- und die Vorschub- bzw. Rückzugsbewegung gestattet es, beide Bewegungshübe völlig unabhängig zu justieren. Dadurch wird auch der Leerweg, und somit die Totzeit verringert, um den die Zinken hinter den stromabwärtsgelegenen Anschlag zurückgezogen werden. Die Vorrichtung ist damit in der Lage, auch Faltmaschinen bedienen zu können, die bei kleineren Faltschachtelschläuchen mit höherer Geschwindigkeit arbeitet.
Besonders gutes Abstapeln wird erreicht, wenn der eine Anschlag, vorzugsweise der stromaufwärts gelegene Anschlag als Rüttler ausgebildet ist. Dies ermöglicht auch eine nachträgliche Justage der Faltschachtelschläuche, wenn die Naht geklebt ist und der Kleber noch nicht vollständig erkaltet ist.
Ein zuverlässiger Abtransport der fertigen Stapel kann erreicht werden, wenn die Ausgabetransporteinrichtung mehrere parallel nebeneinander verlaufende Transportbänder umfasst. Das Wegführen des Stapels vom Hubtisch wird verbessert, wenn dieser ebenfalls fächerartig gestaltet ist, und wenigstens eines der Transportbänder bis in eine Lücke zwischen den Zinken des Hubtisches reicht.
Dadurch kann ein niedrig bauender Hubtisch erreicht werden, der keine Rollen aufweist und es wird auch kein Schieber benötigt, um den Stapel vom Hubtisch herunter zu schieben.
Weitere Transportbänder können seitlich neben dem Hubtisch verlaufen und bis zu dessen stromaufwärts gelegener Kante reichen.
Die Leichtgängigkeit der Transportbänder und die Wartungsfreiheit lässt sich verbessern, wenn die Transportbänder im Bereich des jeweiligen Arbeitstrumms durch Rollen unterstützt werden. Hierdurch werden gleitende Auflagen vermieden.
Das Zuhalten des Stapels und damit das notwendige Nachpressen auch der oberen Faltschachtelschläuche wird erreicht, indem der fertige Stapel in eine Niederhaltereinrichtung eingeklemmt wird. Diese ist zweckmäßigerweise auch mit endlosen Transportbändern ausgestattet, die auf der Oberseite des Stapels wirken. Die Arbeitstrumme dieser Transportbänder laufen parallel zu der Fläche, die die Arbeitstrumme der Transportbänder gebildet werden, auf denen die Stapel ruhen.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen. Dabei sollen auch solche Kombinationen als beansprucht angesehen werden, auf die kein ausdrückliches Ausführungsbeispiel gerichtet ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine Vorrichtung zum Abstapeln von Faltschachtelschläuchen in einer stark schematisierten Seitenansicht und
Fig. 2-10: die weiter vereinfachte Vorrichtung nach Fig. 1 in den einzelnen Funktionsstufen und
Fig. 11: die Vorrichtung nach Fig. 1 für besonders große Faltschachtelschläuche bzw. Faltschachtelschläuche mit großer Rücksprungkraft.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Bilden von Stapeln 2 aus flachen Produkten 3 beispielsweise Faltschachtelzuschnitten oder Faltschachtelschläuchen. Die Darstellung ist stark schematisiert, wobei nur solche Teile veranschaulicht sind, die für das Verständnis wesentlich sind.
Die Produkte 3 laufen bezogen auf Fig. 1 von rechts nach links und kommen beispielsweise aus einer Faltmaschine, in der die Faltschachtelzuschnitte zu Faltschachtelschläuchen geformt werden, die längs der Naht geklebt oder geheftet werden. Somit ist in Fig. 1 eine Richtung nach rechts eine stromaufwärts gelegene Richtung bezogen auf den Strom der Produkte 3 und eine nach links verlaufende Bewegung eine stromabwärts gerichtete Bewegung.
Zu der Vorrichtung 1 gehört ein Maschinengestell 4, das stark schematisiert und aufgeschnitten veranschaulicht ist. Das Maschinengestell 4 weist seitliche Pfeiler 5 auf, die über ein Querjoch 6 miteinander verbunden sind. Die Pfeiler 5 stehen auf einem Bodenfundament 7, auf dem ebenfalls rückwärtige Tragpfeiler 8 aufgeständert sind. Zwischen den rückwertigen Tragständern 8 und den Pfeilern 5 erstreckt sich ein oberes Maschinenjoch 9, auf dem ein Untergestellrahmen 11 befestigt ist.
In dem Maschinengestell 4 ist stromabwärts der beiden Pfeiler 5 ein Stapelschacht 12 ausgebildet, der seitlich offen ist und der in Transportrichtung also stromabwärts von einem Anschlag 13 und stromaufwärts von einem Anschlag 14 begrenzt ist.
Der Anschlag 14 besteht aus einer im wesentlichen Ebenen Platte, die mit vertikalen Schlitzen versehen ist. Die Platte 14 ist an einer Exzenterwelle 15 befestigt, die zwischen den beiden Pfeilern 5 drehbar gelagert ist. Auf diese Weise dient der stromaufwärts gelegene Anschlag 14 als Rüttler. Der Anschlag 13 ist hingegen im Wesentlichen währen des Betriebs feststehend, kann jedoch in seinem Abstand zu dem Anschlag 14 eingestellt werden.
Sowohl der Anschlag 14 als auch der Anschlag 13 definieren Ebenen, die zueinander parallel sind.
Um die Produkte 3 in den Stapelschacht 12 zu transportieren, ist eine Transporteinrichtung 16 vorgesehen, die zwei Transportrollen 17 und 18 umfasst. Die beiden Transportrollen 17 und 18 sind achsparallel horizontal zwischen den beiden Pfeilern 5 gelagert und drehangetrieben.
Ihre Umfangsgeschwindigkeit ist größer als es der Transportgeschwindigkeit entspricht, mit der die Produkte 3 von rechts kommend herangeführt werden.
Die Produkte 3 gelangen in einem kontinuierlichen Strom zu der Transporteinrichtung 16 und sind in dem Strom voneinander beabstandet. Zwischen den Rollen 17 und 18 werden sie mit hoher Geschwindigkeit in den Stapelschacht 12 eingeschossen, und fallen in diesem quer liegend nach unten, wie dies nachstehend noch im einzelnen erläutert ist.
Im unteren Bereich des Stapelschachtes 12 befindet sich ein Hubtisch 19, der mit Hilfe von Lenkern 21 und 22 zwischen den beiden in Fig. 1 erkennbaren Lagen hin und her bewegt werden kann. Der Hubtisch 19 ist nach Art eines Rechens ausgebildet, und weist mehrere parallel zur Transportrichtung sich erstreckende Zinken auf, die über ein Versteifungselement 24 miteinander verbunden sind. Die Bewegung des Hubtisches 19, erfolgt im wesentlichen parallel zu den Flächen, die durch die Anschläge 13 und 14 gebildet sind. Der Anschlag 13 ist ebenfalls als Rechen ausgebildet und besteht aus mehreren im wesentlichen vertikal nach unten hängenden Zinken, zwischen denen vertikal verlaufende und nach unten offene Schlitze enthalten sind.
Im Bereich der oberen Endlage des Hubtisches 19 sind am besten in Fig. 10 erkennbare erste temporäre Auflagemittel 25 und 26 vorgesehen. Die Auflagemittel 25 sind zwei in Längsrichtung bewegliche Finger, die mit Hilfe eines Arbeitszylinders 27 in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes 12 vor und aus diesem zurückgezogen werden können. Die beiden Finger 25 führen durch entsprechende Öffnungen in dem stromaufwärts gelegenen Anschlag 14 hindurch und befinden sich unterhalb der unteren Transportrolle 16. Die beiden Finger 25 haben einen solchen Abstand voneinander, dass sie den kleinsten zu verarbeitenden Faltschachtelschlauch seitlich unterstützen können. Für den Fall, dass zwei derartige Finger nicht ausreichen, wenn sehr breite Zuschnitte gestapelt werden sollen, können zusätzlich zu diesen beiden Fingern nach außen hin noch weitere Finger 25 angeordnet werden. Sämtliche Finger 26 werden synchron angetrieben und gleichzeitig in den Stapelschacht 12 vorgeschoben oder zurückgezogen.
Unterhalb des stromabwärtsgelegenen Anschlags 13 befinden sich ebenfalls Finger 26, die ebenfalls in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes 12 vor und aus diesem zurückgezogen werden können.
Der Übersichtlichkeit halber sind die Antriebseinrichtungen für die Finger 26 nicht gezeigt.
Die Finger 25, 26 definieren eine Ebene, die rechtwinklig zu dem Anschlag 14 bzw. dem Anschlag 13 verläuft, und die quer zur Transportrichtung nicht geneigt ist.
In dem Stapelschacht ist ein zweites temporäres Auflagemittel wirksam, das ebenfalls als Rechen regelmäßig von einander beabstandeten Zinken 28 ausgebildet ist.
Die Zinken 28 sitzen an einem Querbalken, und ragen je nach Betriebsstellung durch die Schlitze in dem stromabwärtsgelegenen Anschlag 13 in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes 12.
Auf der Rückseite des stromabwärtsgelegenen Anschlags 13 befinden sich zwei zueinander parallel Führungsschienen 31, von denen aus Darstellungsgründen lediglich eine erkennbar ist.
Die beiden Führungsschienen 31 sitzen unten an einem Zwischenrahmen 32 und dienen als Führungsschienen für einen Führungsschlitten 33, an dem der Balken 29 unterhalb der Schienen geführt ist. Mit Hilfe einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung kann der Schlitten 33 mittels nicht dargestellter Zahnriemen längs den beiden Führungsschienen 31 bewegt werden. Der Zwischenrahmen 32 ist mittels einer Achse 35, die an nicht gezeigten Gestellteilen befestigt ist, schwenkbar in dem Maschinegestell 4 gelagert. Die Achse 35 verläuft unterhalb der Führungsschienen 31.
Die Achse 35 verläuft horizontal und quer zum Transportweg der Produkte 3. Das gegenüberliegende Ende des Zwischenrahmens 32 ist über eine Lenkeranordnung 37 in gestellfesten Vertikalen Führungsschienen 38 geführt. Auch hier ist der Übersichtlichkeit halber die Antriebseinrichtung für die Lenker 37 und einen zugehörigen in den Führungsschienen 38 laufenden Schlitten 41 nicht gezeigt.
Zur Vertikalbewegung des Schlittens 41 kommen beispielsweise Schraubspindeltriebe in Fragen, während die Längsbewegung des Schlittens 33 über endlose Zahnriemen bewerkstelligt wird.
Die Zinken 28 des zweiten temporären Auflagemittels können auf diese Weise hinter den stromabwärtsgelegenen Anschlag 13 zurückgezogen werden, und sie können außerdem eine Schwenkbewegung bzgl. der Achse 35 vollführen.
Auf der Höhe der unteren Stellung des Hubtisches 19 beginnt bei den Pfeilern 5 eine Transporteinrichtung 42, die mehrere parallel nebeneinander verlaufenden endlose Transportbänder in Gestalt von Flachriemen 43 umfasst. Die Riemen 23 sind längs des Transportweges durch Transportrollen 44 unterstützt, die drehbar in dem Maschinengestell gelagert sind. Auf diese Weise bilden die Transportbänder 43 Arbeitstrumme, die sich längs einer Ebene erstrecken, die senkrecht zu Ebenen verläuft, die durch die beiden Anschläge 13 und 14 definiert sind. Die Ebene die durch die Arbeitstrumme der Transportbänder 43 definiert ist, steigt ausgehend von dem Pfeiler 5 an. Der Abstand zwischen den Transportbändern 43 und die Lagerung ist so gewählt, dass sie zum Teil zwischen die Zinken des Hubtisches 19 hineingreifen oder an ihm seitlich vorbeilaufen, so dass eine Kollision vermieden wird.
Oberhalb der Transporteinrichtung 42 befindet sich eine Niederhaltereinrichtung 45, die von drei parallelen nebeneinander verlaufenden Endlosbändern 46 gebildet ist. Den Abstand, den die Endlosbänder voneinander haben, ist so gewählt, dass zwischen ihnen die Zinken 28 Platz finden, wobei ein Transportband 46 in der Mitte der Gruppe von Zinken 28 verläuft. Die hierfür notwendige Umlenkrolle ist neben der Rückseite des Anschlags 13 hinter einer entsprechenden Zinke von diesem gelagert.
Die Niederhaltereinrichtung 45 beginnt knapp hinter dem stromabwärts gelegenen Anschlag 13 und reicht wie gezeigt etwa bis zum Ende der Transporteinrichtung 42. Die Unterkante des Anschlags 13 fluchtet mit der Ebene, die durch die Arbeitstrume der Transportbänder 46 definiert ist Zwischen der Niederhaltereinrichtung 45 und der Transporteinrichtung 42 wird ein Kanal definiert, der am Anfang und am Ende dieselbe lichte Höhe aufweist.
Die Lagerungsrollen für die Transportbänder 43 und 46, sind in der Fig. schematisch angedeutet, im übrigen jedoch nicht weiter beschrieben, da Art und Weise der Lagerung dem Fachmann geläufig ist und im übrigen die Art und Weise der Lagerung für das weitere Verständnis der Erfindung nicht von Bedeutung ist.
Die Funktionsweise der Stapelvorrichtung wird nunmehr anhand der Figuren 2 bis 10 erläutert.
Der Abstand zwischen den beiden Anschlägen 13 und 14 ist durch Justage der Lage des Anschlags 13 eingestellt. Der Abstand ist so gewählt, dass die Produkte 3 im Wesentlichen spielfrei dazwischen passen, wenn sie auf einem der Auflagemittel bzw. dem Hubtisch 19 aufliegen.
In der Ausgangslage nach Fig. 2 ist der Hubtisch 19 in die oberste Stellung angehoben. Die Zinken 28 sind in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes 12 vorgeschoben, weil die Führungsschienen 31 in die unterste Lage geschwenkt sind. In dieser Stellung verläuft die Unterseite der Zinken 28 in Verlängerung derjenigen Fläche, die durch die Arbeitstrumme der Förderbänder 46 der Niederhaltereinrichtung 45 definiert ist. Um Kollisionen weitgehend zu vermeiden, fluchten in dieser Stellung die Zinken 28 mit den entsprechenden Lücken in dem Tisch 19.
Die Finger 25 und 26 der ersten Auflagemittel sind in das Lichtraumprofil vorgeschoben und zwar so, dass sie weder mit den Zinken 28 noch mit den Hubtisch 19 kollidieren.
Wenn in dieser Stellung gemäß Fig. 2 der erste Faltschachtelschlauch 3 eingeschossen wird, kommt er auf der Oberseite der Zinken 28 zu liegen. Weitere Faltschachtelschläuche lagern sich auf dem jeweils darunter befindlichen in dem Stapelschacht 12 bereits befindlichen Stapel ab, wie dies Fig. 3 zeigt. Der Stapel wird zunächst noch von der Oberseite der Zinken 28 getragen.
Nachdem einige wenige Faltschachtelschläuche 3 eingetroffen sind, wird wie Fig. 4 zeigt, der Schlitten 33 längs der Führungsschienen 31 zurückgezogen, soweit bis die freien Enden der Zinken 28 vollständig aus dem Stapelschacht 12 herausgezogen sind und hinter dem Anschlag 13 verschwunden sind. Der bereits entstandene niedrige Stapel aus 3 oder 4 übereinander liegenden Faltschachtelschläuchen fällt während des Herausziehen der Zinken 28 aus dem Stapelschacht 12 auf die Finger 25 und 26. Diese werden ebenfalls zurückgezogen, so dass der Stapel, wie Fig. 5 zeigt, nunmehr auf der Oberseite des Hubtisches 19 zu liegen kommt.
In Fig. 4 hat das Anheben der Zinken 28 bereits begonnen. Sie sind ein wenig nach oben gestellt, d.h. sie verlaufen nicht mehr exakt parallel zu der Ebene, entsprechend der Arbeitstrumme der Endlosbänder 46.
Während sich das Abstapeln der Faltschachtelschläuche auf dem Hubtisch 19 vollzieht, werden die Führungsschienen 31 um die Achse 35 nach oben geschwenkt in die obere Endlage. Hierzu werden die Führungsschienen 31 über den Schlitten 41, der in den Führungsschienen 38 geführt und entsprechend angetrieben ist, an ihrem den Anschlag 13 benachbarten Ende angehoben.
Nach Erreichen der oberen Lage, wird der Schwenkantrieb für die Führungsschienen 31 stillgesetzt und statt dessen der Antrieb für den Schlitten 33 in Gang. Die Zinken 28 werden durch die Lücken in dem Anschlag 13 in den Stapelschacht 12 vorgeschoben. In der vorgeschobenen Stellung ist ihre Unterseite deutlich oberhalb jener Ebene, längs derer, die Faltschachtelschläuche 3 in den Stapelschacht 12 eingeschossen werden, wie dies Fig. 5 erkennen lässt.
Sobald die gewünschte Anzahl von Faltschachtelschläuchen in dem Stapel 2 erreicht ist, wird der Schwenkantrieb für die Führungsschienen 31 im Sinne des Absenkens in Gang gesetzt. Dabei laufen die Zinken 28 im Gleichstrom mit den Herunterfallenden Faltschachtelschläuchen 3 nach unten durch den Stapelschacht 12 hindurch.
Während des Übergangs von Fig. 5 nach Fig. 6 wurde kontinuierlich der Hubtisch 19 abgesenkt, in dem Maße, in dem der Stapel 2 höher geworden ist, damit die Oberkante d.h. der Kopf des Stapels etwa immer im selben Abstand von der Einschussebene bliebt, so dass angenähert gleiche Fallverhältnisse für die in den Stapelschacht 12 gelangenden Faltschachtelschläuche vorliegen. Während des Abstapelns wird gleichzeitig über die Exzenterwelle 15 der Anschlag 14 periodisch gegen den Stapel bewegt, um den Stapel zusammen zu rütteln und Verzugsfehler im Falle von verklebten Nähten an den Faltschachtelzuschnitten noch ein wenig zu korrigieren.
Die unteren Lagen der Zuschnitte werden jeweils durch die oberen Lagen geschlossen gehalten. Nur die oberen Lagen können aufgrund der Rücksprungkraft der Wellpappe etwas aufspringen.
Das Absenken der Zinken 28 in dem Stapelschacht 12, geschieht synchronisiert, so dass die Spitzen der Zinken 28, die Einschussebene an den Transportrollen in dem Augenblick passieren, in dem gerade kein Faltschachtelschlauch 3 eingeschlossen wird.
Nachdem die Zinken 28 auf den Stapelkopf abgesenkt sind und diesen zusammendrücken, werden die Finger 25 und 26 vorgeschoben, wie dies Fig. 7 erkennen lässt. In Fig. 7 ist der Stapel zusammengedrückt, indem von oben mit Kraft die Zinken 28 aufgedrückt werden. Damit wird Platz geschaffen, um die Finger 25 und 26 in den Stapelschacht 12 vorzuschieben.
Sobald die Zinken 28 auf dem Stapel 2 ruhen, erfolgt zwangsläufig das weitere Abstapeln auf der Oberseite der Zinken 28, die den darunter befindlichen Stapel 2 zusammengedrückt halten. Nunmehr wird die Transporteinrichtung für den Schlitten 33 in Gang gesetzt, um die Zinken 28 in Stromrichtung zu bewegen. Gleichzeitig werden die Transportbänder 43 der Transporteinrichtung 42 mit eingeschaltet und auch die Transportbänder 46 der Niederhaltereinrichtung 45. Der mit Hilfe der Zinken 28 zusammengedrückte Stapel 2 wird so in den Kanal zwischen der Niederhaltereinrichtung 45 und der Transporteinrichtung 42 eingefädelt und in Transportrichtung befördert, wie dies Fig. 9 zeigt. Dabei laufen alle Teile, die mit dem Stapel 2 in Eingriff stehen, mit der selben Lineargeschwindigkeit.
Nachdem der Stapel 2 gemäß Fig. 10 vollständig eingefädelt ist, was spätestens dann erreicht wird, wenn der Schlitten 33 seine von dem Anschlag 13 am weitesten entfernt liegende Stellung erreicht hat, beginnt der Zyklus bei Fig. 4 erneut.
Während es Wegführens des vollständigen Stapels 2 erfolgt das Abstapeln auf den Fingern 25 und 26, so dass Zeit geschaffen wird, um den jetzt freien Hubtisch 19 wieder in die Aufnahmestellung nach oben zu bewegen. Damit steht im Zusammenwirken zwischen dem Abstapeln auf den Fingern 25 und 26 sowie auf dem Hubtisch 19 genügend Zeit zur Verfügung um die Zinken 28 über ihren verhältnismäßig langen Weg wieder in die Startposition gemäß Fig. 5 zu bringen.
Die Finger 25 und 26 können verhältnismäßig schwach dimensioniert sein, da der Stapel, den sie tragen müssen, bis der Hubtisch wieder in Position steht, verhältnismäßig klein und damit leicht ist.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass die Zinken eine Schwenkbewegung bezüglich der Achse 35 vollführen. Dadurch vereinfacht sich die Lagerung wesentlich. Außerdem sind der Schwenkantrieb und der horizontale Antrieb mechanisch voneinander entkoppelt. Auf diese Weise kann der Längshub, den die Zinken 28 parallel zur Fläche des Hubtisches 19 vollführen auf das Maß begrenzt werden, das notwendig ist, um sie gerade hinter den Anschlag 13 zurückzuziehen. Sie brauchen bei kleinen Faltschachtelschläuchen 3 nicht den selben Hub zu durchlaufen wie bei großen Zuschnitten. Auf diese Weise kann die Faltmaschine, die die Faltschachtelzuschnitten 3 erzeugt, bei kleinen Zuschnitten wesentlich schneller laufen als bei großen Zuschnitten, so dass, obwohl die Taktzeit durch die Struktur der Faltriemen vorgegeben ist, ein höherer Durchsatz zustande kommt.
Soweit keine Dimensionierungsangaben für Längen und Breiten gemacht wurden, ergeben sie sich aus der obigen Funktionsbeschreibung in selbstverständlicher Weise.
Bei Faltschachtelschläuchen, die in Transportrichtung gesehen sehr große Abmessungen haben, kann es nach dem Einschießen in den Stapelschacht 12 zu einer vorzeitigen Berührung der vorauseilenden Kante des eingeschossenen Faltschachtelschlauches mit der Oberseite des bereits gebildeten Stapels kommen. Die Vorderkante neigt dann dazu, unter Umständen sich zu verhaken, womit der Karton schräg in dem Schacht 12 liegen bleibt.
Um diesen Effekt zu vermeiden kann, gemäß Fig. 11, das obere Joch 9 oder der Unterrahmen 11 etwas abgesenkt werden, wodurch eine größere Tiefe des Stapelschachtes erreicht wird. An den Pfeilern 5 ist dementsprechend ein weiterer Satz von Fingern 25' vorgesehen, die unterhalb der Finger 25 liegen, und zwar um die Höhe der zusätzlichen Stapelschachttiefe.
Beim Absenken wird entsprechend der stromabwärtsgelegene Anschlag 13 und die Niederhaltereinrichtung 45 entsprechend mit abgesenkt. Da die Finger 26 an dem stromabwärtsgelegenen Rechen 13 befestigt sind, werden hier zusätzliche Elemente eingespart.
Eine Vorrichtung zum Abstapeln von Faltschachtelschläuchen weist einen höhenverstellbaren Hubtisch auf. Oberhalb des Hubtisches befinden sich erste temporäre Auflagemittel, die aus dem Stapelschacht herausgezogen oder in diesen vorgeschoben werden können. Ein weiterer Satz von temporären Auflagemitteln, kann sowohl aus dem Stapelschacht herausgezogen werden, als im Stapelschacht abwärts bewegt werden. Die zweiten Auflagemittel dienen gleichzeitig dazu einen fertigen Stapel zusammen zu drücken um ihn zwischen einer Transportvorrichtung einer Niederhaltereinrichtung einfädeln zu können. Währen der Hubtisch zusammen mit der zweiten Auflageinrichtung mit dem Wegführen des Stapels beschäftigt ist, sorgen die ersten temporären Auflagemittel dafür, dass unterbrechungsfrei dennoch in dem Stapelschacht abgestapelt werden kann.

Claims

Vorrichtung zum Abstapeln von flachen Produkten zu Stapeln, insbesondere von Faltschachtelzuschnitten (3) oder Faltschachtelschläuchen, die in einem Strom nacheinander ankommen,
mit einem Maschinengestell (4),
mit einer Transporteinrichtung (16), die stromaufwärts in dem Maschinengestell (4) angeordnet ist,
mit einem Stapelschacht (12), der stromabwärts der Transporteinrichtung (16) in dem Maschinengestell (4) angeordnet ist und der stromaufwärts und stromabwärts von jeweils einem Anschlag (13,14) begrenzt ist,
mit einem Hubtisch (19), der in dem Lichtraumprofil des Stapelschachts (12) in dem Maschinengestell (4) auf und ab bewegbar gelagert ist,
mit ersten temporären Auflagemitteln (25,26), die zwischen einer aktiven Stellung, in der sie in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes (12) ragen und einer inaktiven Stellung, in der sie aus dem Lichtraumprofil zurückgezogen sind, hin und her beweglich in dem Maschinengestell (4) gelagert sind,
mit einer Ausgangstransporteinrichtung (42), die in dem Lichtraumprofil des Stapelschachtes (12) beginnt und sich stromabwärts in dem Maschinengestell (4) erstreckt,
mit einer Niederhalteeinrichtung (45), die außerhalb des Lichtraumprofils des Stapelschachts beginnt und sich zumindest ein Stück weit längs der Transporteinrichtung und oberhalb von dieser erstreckt, und
mit zweiten temporären Auflagemitteln (28), die an einem Schlitten (33) befestigt sind, der stromabwärts des stromabwärts gelegenen Anschlags (13) geführt ist,
wobei zur Führung des Schlittens (33) wenigstens eine Führungsschiene (31) vorgesehen ist, die um eine Schenkachse (35) schwenkbar ist, die sich horizontal erstreckt und die rechtwinkelig zu der Transportrichtung der Produkte auf der Transporteinrichtung (16) ausgerichtet ist,
wobei die zweiten temporären Auflagemittel (28) derart in dem Maschinengestell (4) gelagert sind, dass sie sowohl zwischen einer aktiven Stellung, in der sie in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes (12) ragen, und einer inaktiven Stellung, in der sie aus dem Lichtraumprofil zurückgezogen sind, hin und her beweglich sind und als auch um die außerhalb des Stapelschachtes (12) liegende Schwenkachse (35) schwenkbar sind, damit sie im Gleichstrom mit den sich in dem Stapelschacht (12) vertikal nach unten bewegenden Produkten (3) von oberhalb der Tranporteinrichtung (16) bis auf die Höhe der Niederhalteeinrichtung (45) absenkbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (16) eine Transportgeschwindigkeit aufweist, die größer ist als die Geschwindigkeit mit der die Produkte (3) sonst im Strom laufen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (16) von zwei achsparallelen gelagerten Transportrollen (17,18) gebildet ist, von denen zumindest eine vorzugsweise beide angetrieben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelschacht (12) seitlich offen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stromaufwärts gelegene Anschlag (14) unterhalb der Transporteinrichtung (16) beginnt und bis auf eine Höhe reicht, die tiefer liegt als die Oberseite des Hubtisches (19) in der vollständig abgesenkten Stellung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stromaufwärts gelegene Anschlag (14) als Rüttelanschlag ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stromaufwärts gelegene Anschlag (14) in Bewegungsrichtung der vertikal durch den Stapelschacht (12) fallenden Produkte (3) im wesentlichen glatt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stromaufwärts gelegene Anschlag (13) eine untere Kante aufweist, die sich auf einer Höhe befindet, die tiefer liegt, als die Oberseite des Hubtisches (19) in der höchstens Stellung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stromabwärtsgelegene Anschlag (13) die Gestalt eines Rechens() aufweist, mit einer Vielzahl parallel im Abstand zueinander angeordnete Zinken, die vertikal verlaufen und eine zu dem stromaufwärts gelegenen Anschlag (13) im Wesentlichen parallele Flächen definieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch (19) die Form eines Rechens aufweist, mit einer Vielzahl parallel im Abstand zueinander angeordneter Zinken, deren freie Enden in Richtung stromabwärts zeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch (19) unterhalb und stromaufwärts des stromaufwärts gelegenen Anschlags (14) in dem Maschinengestell (4) gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stromaufwärts gelegene Anschlag (14) zum Durchtritt der Lagermittel (22,23) für den Hubtisch (19) Schlitze aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten temporären Auflagen (25,26) insgesamt wenigstens vier Finger aufweisen, von denen zwei durch eine von dem stromaufwärts gelegene Anschlag (14) definierten Ebene in den Stapelschacht (12) vorschiebbar sind und die anderen beiden durch eine von dem stromabwärts gelegenen Anschlag (13) definierte Ebene in das Lichtraumprofil des Stapelschachtes (12) vorschiebbar sind, und dass die Finger (25,26) im vorgeschobenen Zustand eine Auflagefläche definieren, die im Wesentlichen rechtwinklig zu dem stromaufwärts gelegenen und dem stromaufwärts gelegenen Anschlag (13,14) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangstransporteinrichtung (42) mehrere parallel nebeneinander verlaufende Transportbänder (43) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch (19) rechenförmig mit wenigstens zwei Zinken ausgebildet ist, und dass wenigstens eines der Transportbänder (43) bis zwischen die Zinken reicht.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die, bezogen auf die Breite des Transportweges, außenliegenden Transportbänder (43) um Umlenkrollen umlaufen, die seitlich neben dem Hubtisch (19) in der Nähe des stromaufwärts liegenden Anschlags (14) in dem Maschinengestell (4) gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Transportbänder (43) mit der selben Transportgeschwindigkeit laufen und angetrieben sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbänder (43) mit ihren Arbeitstrummen eine Transportebene definieren, die in Transportrichtung ansteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbänder im Bereich ihrer Arbeitstrumme durch Rollen (44) unterstützt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederhaltereinrichtung (45) von einer Vielzahl parallel nebeneinander angeordneter endloser Transportbänder (46) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Tranportbänder (46) der Niederhaltereinrichtung (42) um Umlenkrollen umlaufen, die stromabwärts neben dem stromabwärts liegenden Anschlag (13) in dem Maschinengestellt (4) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitstrumme der Transportbänder (46) der Niederhaltereinrichtung (42) eine Ebene definieren, die zu der Ebene der Transportbänder (43) der Transporteinrichtung (42) parallel ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbänder (43) der Transporteinrichtung (42) und die Transportbänder (46) der Niederhaltereinrichtung (45) mit der gleichen Geschwindigkeit laufen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten temporären Auflagemittel (28) von einem Rechen gebildet sind, der parallel in Abstand zueinander angeordnete Zinken aufweist, die in den Lücken zwischen den Zinken des stromabwärtsliegenden Anschlags (13) hindurch bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Führungsschiene (31) Antriebsmittel (37,38,41) zugeordnet sind, um die Führungsschiene (31) um die Schwenkachse (35) auf und ab zu schwenken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsmittel vorgesehen sind, um den Schlitten (33) längs der Führungsschiene (31) zu führen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerungsmittel vorhanden sind, um die Bewegung der beweglichen Teile der Vorrichtung (1) miteinander zu koordinieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (37,38,41) für die Führungsschienen (31) eine Vertikalführung (38) umfasst, in der ein weiterer Einstellschlitten (41) vertikal bewegbar ist, an dem die Führungsschiene (31) angebunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stromabwärts gelegene Anschlag (13) einstellbar in dem Maschinengestell (4) gehaltert ist, derart, dass sein Abstand zu dem stromaufwärts gelegenen Anschlag an die Abmessungen der Produkte (3), gesehen in Transportrichtung einstellbar ist, um die Tiefe des Lichtraumprofils des Stapelschachtes (12) einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub der zweiten temporären Auflagemittel (28) in Richtung parallel zu den Führungsschienen (31) einstellbar ist, derart, dass der Leerhub, um den die Zinken der zweiten temporären Auflagemittel (28) aus dem Lichtprofil des Stapelschachtes (12) herausgezogen werden, minimierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (37,38,41) zum Schwenken der Führungsschienen (31) um die Schwenkachse (35) und der Antrieb zum Längsverfahren des Schlittens (33) des zweiten temporären Auflagemittel (28) mechanisch voneinander entkoppelt ist, derart, dass die Bewegungen zeitlich und in ihrem Hub voneinander unabhängig sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederhaltereinrichtung (45) in Richtung senkrecht zu der durch die Transporteinrichtung (42) definierten Transportebene veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dritte temporären Auflagemittel (25') vorgesehen sind, zu denen wenigstens zwei Finger gehören, die sich auf der Höhe der abgesenkten Niederhaltereinrichtung (45) im Bereich des stromaufwärts gelegenen Anschlags (14) befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten temporären Auflagemittel (28) in eine untere Stellung bringbar sind, in der ihre Unterseite sich auf der Höhe einer Ebene befindet, die durch die Arbeitstrumme der Niederhaltereinrichtung (45) definiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Stellung die Führungsschiene (31) für die zweiten temporären Auflagemittel (28) parallel zu der durch die Arbeitstrumme der Niederhaltereinrichtung (45) definierten Ebene verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wegführen des Stapels (2) aus dem Stapelschacht (12) die zweiten temporären Auflagemittel (28) mit der selben linearen Geschwindigkeit aus dem Stapelschacht (12) herausgezogen werden, mit der sich die Arbeitstrumme der Transporteinrichtung (42) und die Arbeitstrumme der Niederhaltereinrichtung (45) bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines Endlosbänder (46) der Niederhaltereinrichtung (45) bis in die Nähe der Rückseite des stromabwärts gelegnen Anschlags (13) reicht und zwischen zwei Zinken des zurückgezogenen zweiten temporären Stapelmittels (28) verläuft.