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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Übergabe
von Stapeln aus einer Stapeleinrichtung auf eine Ablage- oder Transporteinrichtung.
Dabei werden die Stapel aus Serienformlingen, insbesondere aus ineinander steckbaren
Kunststoff-Artikeln
gebildet, die nach ihrer Erzeugung in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Stapelkanälen der
Stapeleinrichtung übergeben
werden. Darin werden die Formlinge zur wiederholten Bildung der
Formlings-Stapel aneinander gereiht, und mittels eines Ausschiebeorgans
werden die Stapel in Richtung zu einem Stapelkanalausgang und/oder
zur Ablage- oder Transporteinrichtung geschoben. Ferner betrifft
die Erfindung eine zur Durchführung
dieses Verfahrens geeignete Übergabeanordnung,
die eine Stapeleinrichtung mit in unterschiedlichen Ebenen angeordneten
Stapelkanälen
zur Aufnahme der Serienformlinge sowie ein Ausschiebeorgan aufweist,
das mittels vorzugsweise motorischer Antriebsmittel mit den Stapelkanälen in und
außer
Eingriff bringbar sowie längs
diesen bewegbar ist. Dadurch lässt
sich ein Formlings-Stapel aus dem jeweiligen Stapelkanal entfernen.
Weiter betrifft die Erfindung eine Übergabevorrichtung für die genannte Übergabeanordnung,
welche Vorrichtung ein Gestell aufweist, woran Antriebs- und Führungsmittel
befestigt sind.
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Moderne Thermoform-Automaten, eingesetzt
zur Massenproduktion von Serien-Formlingen,
insbesondere Kunststoffbecher, können
im Gegensatz zu älteren
Automaten mehrreihige Formwerkzeuge aufnehmen. Zur Abgabe der fertigen
Kunststoffartikel wird das Formwerkzeug um ca. 80-90° in Folienlaufrichtung
geschwenkt, und dann übergibt
es die fertigen Artikel einer nachgeschalteten Stapeleinrichtung.
Bei einem einreihigen Formwerkzeug sind die einzelnen Formnester
in einer Reihe quer zur Folienlaufrichtung angeordnet. In der nachgeordneten
bzw. anschließenden
Stapeleinrichtung ergibt sich folglich nur eine Ebene, auf welcher die
Artikelstapel gebildet werden. Beim Einsatz von mehrreihigen Formwerkzeugen
sind die Formnester in mehreren Reihen quer zur Folienlaufrichtung
angeordnet. Entsprechend ergeben sich in der Stapeleinrichtung auch
mehrere Ebenen, auf welchen die Artikelstapel gebildet werden.
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Im Rahmen von Rationalisierungsmaßnahmen,
z. B. Verkettung mit Folgemaschinen wie Druckmaschinen, Bördelaggregaten,
Etikettiermaschinen oder Einpackern ist es problematisch, die in
mehreren Ebenen zunächst übereinander
liegenden Artikelstapel auf eine Ebene zu verbringen. Es gibt aber
bereits Stapelmaschinen (vgl. z. B.
DE 100 52 759 C2 ,
DE 100 07 333 A1 ), mit
welchen diese Problematik grundsätzlich beherrscht
werden kann. Jedoch bestehen insbesondere folgende Nachteile: Sie
sind nur für
ein eingeschränktes
Artikelspektrum einsetzbar; hohe Maschinenkosten; im Rahmen einer
Rationalisierungsmaßnahme
hilft nur der Maschinenaustausch.
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Um die zunächst in mehreren Ebenen übereinander
liegenden Artikelstapel auf eine Ebene zu verbringen, werden in
DE 100 07 333 A1 Stapelkäfige vorgeschlagen,
die aus Stapelmagazinreihen bestehen, die senkrecht zur Stapelrichtung
verschoben und von den anderen Stapelmagazinreihen entfernt werden
können. Sie
werden zu einer Entnahmestation geführt, entleert und auf der anderen
Seite wieder auf die in der Stapelstation verbliebenen Stapelmagazinreihen
aufgesetzt. Dies erfordert u. a. die Installierung einer eigenen
Verschiebeeinrichtung sowie einer eigenen Überführungseinrichtung für die Stapelmagazinreihen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
bei einem Übergabesystem
für eine
Stapeleinrichtung den Konstruktions- und Bauteileaufwand zu vermindern
sowie die technische Zuverlässigkeit
und die Anwendungsvielfalt insbesondere für unterschiedlich gestaltete
Formlinge bzw. Artikel zu erhöhen.
Zur Lösung
werden bei einem Übergabeverfahren
mit den Eingangs genannten Merkmalen erfindungsgemäß folgende
Schritte vorgeschlagen:
- a) für die Übergabe
an die Lager- oder Transporteinrichtung werden mehrere einzelne
Trageinheiten verwendet, von denen mindestens eine beweglich ist,
und welche einen oder mehrere, je einem ersten Stapelkanal zugeordnete
Stapeltragkanäle
zur Aufnahme der Formlingsstapel aufweisen,
- b) in einer Ausgangsstellung sind die einzelnen Trageinheiten
an die Stapeleinrichtung derart angelegt, dass deren Stapeltragkanäle mit den
Stapelkanälen
der Stapeleinrichtung fluchten,
- c) nach Anwachsen oder Bildung des jeweiligen Formlingsstapels
in der Stapeleinrichtung bzw. in den Stapelkanälen werden mittels des Ausschiebeorgans
alle Formlingsstapel in die Stapeltragkanäle verschoben,
- d) die Trageinheiten werden daraufhin relativ zueinander in
eine solche Endstellung gebracht, dass sie kaskadenartig in einer
gemeinsamen Ausschubebene liegen, in der die Stapeltragkanäle der einzelnen
Trageinheiten aneinander anschließen bzw. miteinander fluchten,
- e) mittels des Ausschuborgans werden die hintereinander in den
Stapeltragkanälen
der jeweiligen Trageinheiten liegenden Formlingsstapel in Richtung
zur Ablage- oder Transporteinrichtung geschoben.
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Nach Durchlaufen der Stapelkanäle der Stapeleinrichtung
wird das Ausschuborgan, beispielsweise ein an sich bekannter Ausschieberechen,
noch weiter durch die daran am unmittelbar längs einer gemeinsamen Flucht
anschließenden
Stapeltragkanäle
weitergeschoben, wobei die Formlingsstapel von einzelnen Zinken
des Ausschieberechens auf eine Ablage oder beispielsweise ein gegebenenfalls
stillgehaltenes Noppen-Querförderband
bewegt werden.
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Damit korrespondiert die im Rahmen
der allgemeinen erfinderischen Idee liegende Übergabeanordnung zur Durchführung des
obigen Verfahrens, welche sich durch die mehreren, der Stapeleinrichtung
nachgeschalteten Trageinheiten für
die Formlingsstapel auszeichnet. Die Trageinheiten weisen jeweils
wenigstens einen Stapeltragkanal auf, der jeweils einem der Stapelkanäle insbesondere
zur Bildung der gemeinsamen Flucht zugeordnet ist. Erfindungsgemäß ist mindestens eine
der Trageinheiten gegenüber
der Stapeleinrichtung mittels Antriebs- und Führungsmittel derart verstellbar,
dass in einer Ausgangsstellung die Stapeltragkanäle jeweils mit einem der Stapelkanäle einen
gemeinsamen Stapeldurchgang bilden, und dass in einer Endstellung
der oder die jeweiligen Stapeltragkanäle der in dieser Stellung in
Kaskade liegenden Trageinheiten untereinander fluchten.
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Mit dieser gerätetechnisch außerordentlich
einfach realisierbaren Anordnung und Verfahrensweise lassen sich
in mehreren Ebenen beispielsweise vertikal übereinander gebildete Artikelstapel
durch einfache Linearführungen
und -bewegungen wieder auf eine gemeinsame Arbeitsebene verbringen,
welche dann die genannte Ausschubebene bilden kann. Mit wenigen
Handgriffen und durch Austausch weniger Bauelemente lassen sich
die Stapeltragkanäle
auf den Trageinheiten leicht an jeweilige Artikelabmessungen bzw.
-geometrien anpassen. Indem mittels der Trageinheiten, wenn sie
in der gemeinsamen Ausschubebene zueinander in Kaskade liegen, gleichsam
eine automatisierte Förder-Brücke zwischen
den Ausgängen
der Stapelkanäle
in der Stapeleinrichtung und der Ablageeinrichtung oder Weitertransporteinrichtung
gebildet ist, ist die Notwendigkeit einer händischen Abnahme der gebildeten
Stapel mit einfachen Bewegungsabläufen und Baueinheiten vermieden.
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Mit der Erfindung lässt sich
also ein Übergabeverfahren
und eine Übergabeanordnung
zur automatischen Ablage von Formlings- bzw. Artikelstapeln auf
eine gemeinsame, dem Ausschub dienende Basisebene schaffen, nachdem
vorher die Artikelstapel in mehreren Ebenen neben- oder übereinander
hergestellt wurden. Dabei lassen sich die einzelnen Trageinheiten,
die sich beispielsweise mittels einfacher Auflagebleche realisieren
lassen, mit einer mit einfachen, gängigen Baumitteln schaffbaren
Horizontal-Vertikal-Bewegungseinrichtung auf eine gemeinsame (Ausschub-)
Ebene verfahren. Dies eröffnet
die weitere Möglichkeit,
die sich auf den einzelnen Trageinheiten befindlichen Artikelstapel
in deren axialer Richtung zu einem gemeinsamen, längeren Artikelstapel
zu vereinigen, welcher dann mittels des Ausschiebeorgans zur Ablage
oder Weiterförderung
ausgeschoben werden kann.
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Es kommt darauf an, mit möglichst
einfachen Antriebs- und Führungsmitteln
und Bewegungsabläufen die
einzelne oder einzelnen Trageinheiten von ihrer Anlagestellung an
den einzelnen Stapelkanälen
der Stapeleinrichtung in die Kaskadenstellung in der Ausschubebene
bringen zu können.
Dazu ist nach einer zweckmäßigen Ausbildung
der Erfindung vorgesehen, insbesondere im Rahmen des Verfahrensschritts
d) die Trageinheiten zunächst
in den bisher eingenommenen, unterschiedlichen Ebenen in gegeneinander
versetzte Positionen zu fahren. Dabei ist die Positionierung zweckmäßig so,
dass sich die einzelnen Trageinheiten mit ihren Flächen nicht
mehr gegenseitig überlappen.
In dieser Stellung können
dann die einzelnen Trageinheiten in anderer, vorzugsweise senkrechter
Richtung in die gemeinsame Ausschubebene verfahren werden. Indem
die Trageinheiten vorher in den unterschiedlichen Ebenen gegeneinander
vorbestimmt versetzte Positionen eingenommen haben, lässt sich
nun die Kaskaden- bzw. Anschlussstellung weitgehend nahtlos herbeiführen.
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Nach der Erfindungskonzeption muss
in der Kaskaden- oder zusammengesetzten Brückenstellung in der Ausschubebene
eine der Trageinheiten der Stapeleinrichtung stets am nächsten liegen.
Dieser Umstand wird nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung
dahingehend genutzt, dass eine Trageinheit bezüglich der Stapeleinrichtung
so ortsfest angeordnet wird, dass die Stapeltragkanäle der ortsfesten
Trageinheit mit einem zugeordneten oder nächstliegenden Teil der Stapelkanäle ständig fluchten.
Für die
Endstellung brauchen dann nicht alle Trageinheiten in eine erste
und dann in eine zweite Richtung zum Erreichen der gemeinsamen Ausschubebene
verfahren zu werden. Die der Stapeleinrichtung in der Ausschubposition
nächstliegende
Trageinheit benötigt
keine Antriebs- und Führungsmittel.
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Im Rahmen der allgemeinen erfinderischen
Idee wird zur Lösung
der obigen Erfindungsaufgabe bei einer Übergabevorrichtung mit den
eingangs genannten Merkmalen folgendes vorgeschlagen: Es werden
zwei oder mehr den Formlingsstapeln jeweils zugeordnete Trageinheiten
vorgesehen, von denen mindestens eine sowohl längs einer Längs- als auch längs einer
Querführung
der Führungsmittel
durch die Antriebsmittel hin und her bewegbar ist. Die Längs- und
Querführung
verlaufen relativ zueinander derart, dass die Trageinheiten jeweils
in einer unterschiedlichen Ausgangsebene neben- oder untereinander
oder in einer gemeinsamen Ausschubebene kaskadenartig hintereinander
positionierbar sind. Mittels einfacher Längs- und Querführungen, die
zweckmäßig horizontal
bzw. vertikal verlaufen, lässt
sich so eine Positionierung der Trageinheiten einerseits in eine
Stapel-Übernahmestellung
und andererseits in eine Stapelabgabestellung (Kaskadenanordnung) einfach
herbeiführen.
Ein mit dieser Erfindungsalternative erzielbarer, besonderer Vorteil
besteht darin, dass die genannte Übergabevorrichtung als Zusatzaggregat
oder Nachrüst-Baueinheit
in bereits vorhandene Stapelmaschinen einsetzbar und integrierbar
ist. So lässt
sich beispielsweise aus einer ursprünglich als „Handabnahmestapler" konzipierten Maschine
mittels der erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung
in der Verwendung als Nachrüstsatz
ein voll automatisches Stapel-Übergabesystem
nachträglich
schaffen. Dies rührt
nicht zuletzt daher, dass sich die Übergabevorrichtung mit verhältnismäßig wenigen
und einfachen Baukomponenten wie Gestell, Horizontal-Vertikal-Antriebs-
und Führungsmittel
und zwei oder mehr Trageinheiten realisieren lässt, von denen eine ortsfest
angeordnet sein kann.
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Zweckmäßig verläuft die Längsführung parallel zur Stapel-Förderrichtung
und damit parallel zu den Stapelkanälen und etwaigen Stapeltragkanälen auf
den Trageinheiten. Nach einer besonderen Erfindungsausbildung ist
der Hin- und Herbewegungshub der einen oder mehreren Trageinheiten – zweckmäßig über in den Antriebsmitteln
eingerichtete oder programmierte Steuerungen – so bemessen, dass er etwa
der Erstreckung einer Trageinheit oder einem ganzzahligen Vielfachen
davon entspricht, die parallel zur Längsführung bzw. der Stapel-Förderrichtung
ermittelt ist. Entsprechendes kann im Rahmen der Erfindung für die Querbewegungen der
Trageinheiten entlang der Querführungen
gelten, die sich quer, insbesondere senkrecht zur Stapelförder- bzw.
Verschieberichtung erstrecken. Konkret bedeutet dies, dass die Hin-
und Herbewegungshübe
der Trageinheiten parallel zur Querführung etwa den Abständen und/oder
Dicken der Trageinheiten in Querrichtung entsprechen, insbesondere
ganzzahlige Vielfache davon betragen. Mit dieser Bemessung der Hin-
und Herbewegungshübe
der Trageinheiten in Längs-
und Querrichtung lässt
sich erreichen, dass die mehreren Trageinheiten eine in unterschiedlichen
Ebenen gegeneinander versetzte Zwischenstellung einnehmen können, von
welcher sie aus einfach in die gemeinsame Ausschubebene zur Herbeiführung der
Kaskadeanordnung verbracht werden können.
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Die Einfachheit, Effektivität und Anwendungsvielfalt
der oben angesprochenen Nachrüstmontage
wird nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung dadurch gefördert, dass
zur Bildung von jeweils an die Formlänge angepaßten Stapeltragkanälen zwei
passende Leitprofile gegenüberliegend
auf den Flächen
der Trageinheiten angeordnet werden. Zweckmäßig werden die Leitprofile
bzw. die resultierenden Stapeltragkanäle so positioniert, dass sie
in der gemeinsamen Ausschubebene miteinander fluchten.
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Im Rahmen der Erfindung können als
Antriebsmittel den Längsführungen
und/oder den Querführungen
jeweils ein oder mehrere Antriebsmotoren zugeordnet sein, wobei
zweckmäßig elektrische
Synchronmotoren mit frei programmierbaren Steuerungen und/oder internen
Lage- oder Geschwindigkeitsregelungen gewählt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung
ist es vorteilhaft, wenn die Längs-
und Querbewegungshübe
der einzelnen Trageinheiten zwischen der Ausgangsstellung mit mehreren
Ebenen für
je eine Trageinheit und der Kaskade-Endstellung mit einer gemeinsamen Ausschubebene
einfach mit ausreichender Genauigkeit realisiert werden können. Dazu
ist nach einer optionalen Erfindungsausbildung vorgesehen, dass
die Antriebs- und/oder Führungsmittel
baulich integrierte Getriebeeinrichtungen aufweisen, die mit der
oder den Trageinheiten zu deren Bewegung gekoppelt sind. Dabei können die
Getriebe-Übersetzungsverhältnisse
der einzelnen Längs-
und/oder Querführungen
relativ zueinander so dimensioniert werden, dass die resultierenden
Bewegungshübe
der Trageinheiten in Längs-
und/der Querrichtung den Erstreckungen der Trageinheiten in Längsrichtung
und/oder den Abständen
und gegebenenfalls Dicken der Trageinheiten in Querrichtung entsprechen
und/oder ganzzahlige Vielfache voneinander betragen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen
sowie vorteilhafte Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweckmäßiger beispielhafter Ausführungsformen
der Erfindung und den Zeichnungen. Diese zeigen in meist perspektivischer
Darstellung in
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1 eine
Stapeleinrichtung mit entsprechend einer Warteposition horizontal
ausgerichtetem Ausschieberechen, mit einem nachgeordneten, erfindungsgemäßen Stapel-Übergabesystem und einem nachgeordneten
Stollen-Querförderband;
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2 eine 1 entsprechende Darstellung,
wobei mittels des in die Vertikale geschwenkten Ausschieberechens
die Förmlingsstapel
auf Auflagebleche als Trageinheiten geschoben sind;
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3 die
Verstellung der Auflagebleche bzw. Trageinheiten in horizontale,
gegeneinander versetzte Endpositionen unterschiedlicher Ebenen;
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3a die
Stellung gemäß 3 in Seitenansicht;
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4 eine
den vorherigen 1-3 entsprechende Ansicht mit
in eine gemeinsame vertikale Endposition verstellten Auflageblechen;
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5 in
entsprechender Darstellung die mittels des Ausschieberechens weiter
auf das Stollen-Querförderband
bewegten Formlingsstapel, und
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6 eine
für die
Erfindung beispielhafte Übergabevorrichtung,
welche einer Stapelbrille nachgeordnet ist und Horizontal-Vertikal-Bewegungsmittel
für die
zwei oberen der drei Trageinheiten aufweist.
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Gemäß 1 ist eine Stapeleinrichtung 1 in
Form einer Stapelbrille angeordnet, um die aus einem Form- und Stanzautomat
Schuss für
Schuss ausgestoßenen
Kunststoff-Artikel/Formlinge 2, im gezeichneten Beispiel
Kunststoffbecher aufzufangen und übernehmbar und aneinandergereiht
für den
Weitertransport verfügbar
zu halten. Wegen weiterer Einzelheiten verweisen wir auf den Stand
der Technik, beispielsweise eingangs genannte Fundstelle oder WO
99/48781. An die einzelnen Stapelkanäle 3 der Stapeleinrichtung 1 schließen sich
die Stapeltragkanäle 4 einzelner, übereinander
angeordneter Trageinheiten 51, 52, 53 an.
Gemäß gezeichnetem
Beispiel sind die Trageinheiten 51, 52, 53 mittels
einzelner Auflagebleche 6 mit einzelnen Führungsprofilen 7 realisiert.
Letztere bilden einander gegenüberliegend
die Stapeltragkanäle 4,
welche sich an einen jeweiligen Stapelkanal 3 längs einer
gemeinsamen Flucht anschließen.
In der in 1 dargestellten Warte-
und Ausgangsstellung, bei der ein an sich bekannter Ausschieberechen 8 sich
in einer horizontalen Warteposition befindet, sind die drei Trageinheiten 51, 52, 53 vertikal übereinander
in parallelen, unterschiedlichen Ebenen angeordnet. Die gemäß Zeichnung
unterste Trageinheit 53 wird bezüglich der Stapeleinrichtung 1 ortsfest
gehalten, was insbesondere durch eine feste Verbindung mit der Stapeleinrichtung 1 realisiert
sein kann. Die darüber
befindlichen, beweg- bzw. verstellbaren Trageinheiten 51, 52 werden
von Antriebs- und Führungsmitteln
(in 1-5 nicht dargestellt) gehalten und horizontal
sowie vertikal bewegt. Eine beispielhafte Realisierung für letztere
ist näher
in 6 veranschaulicht.
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Nachdem pro Formlingsstapel 9 eine
voreingestellte Anzahl an Formlingen/Artikeln in den Stapelkanälen 3 erreicht
worden war, wurde der Ausschieberechen 8 in die vertikale
Position geschwenkt, wonach mit ihm alle Formlingsstapel 9 gemeinsam
durch die Brillenstruktur der Stapeleinrichtung 1 hindurch
geschoben wurden, bis die einzelnen Formlingsstapel zur Auflage
in den Stapeltragkanälen 4 der
einzelnen Trageinheiten 51, 52, 53 zu
liegen kommen (vgl. 2).
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Gemäß 3 sind die beiden oberen Trageinheiten 51, 52 mit
den in 6 gezeigten Antriebs-
und Führungsmitteln
beispielsweise von ihren jeweiligen Ausgangsebenen aus in horizontal
in Endpositionen verfahren worden. Dieser Zustand ist auch in der
Seitenansicht der 3a veranschaulicht,
wonach der vorher eingeschwenkte Ausschieberechen sich in seiner „Stopposition" befindet, und die
einzelnen, beweglichen Trageinheiten 51, 52 in
ihren jeweiligen Ebenen waagrecht ausgefahren worden sind.
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Gemäß 4 sind daraufhin die beiden oberen Trageinheiten 51, 52 aus
ihren jeweiligen horizontalen Endpositionen in ihre vertikalen Endpositionen
abgesenkt, die sich zusammen mit der ortsfesten Trageinheit 53 in
einer gemeinsamen Ausschubebene befinden. Letztere befindet sich
etwa bündig
bzw. auf gleicher Höhe bzw.
auf gleicher Ebene mit der Förderebene
des den Stapeltragkanälen 4 nachgeordneten
Stollen-Querförderers 10.
Auf dessen Oberfläche
verlaufen quer zu seiner Querförderrichtung 11 (die
quer zur Ausschubrichtung 12 der Formlingsstapel 9 gerichtet
ist) erhabene bzw. vorspringende Stege bzw. Stollen 13,
von denen zwei einander gegenüberliegende
eine Stapel-Quertransportrinne bilden. Mittels einer (zeichnerisch
nicht dargestellten) Steuerung kann der Antrieb des Querförderers 10 so
intermittierend betätigt
werden, dass bei Lage aller drei Trageinheiten 51, 52, 53 in
der gemeinsamen Ausschubebene mit miteinander fluchtenden Stapeltragkanälen 4 die
Stapeltragkanäle
der dem Querförderer 10 nächstliegenden
Trageinheit 51 mit den jeweils nächstliegenden Quertransportrinnen 14 des
Querförderers
einen gemeinsamen Stapeldurchgang bzw. eine gemeinsame Flucht bilden.
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Gemäß 5 hat der zuvor angehaltene Ausschieberechen 8 ein
Kommandosignal zur „Weiterfahrt" erhalten, wobei
die axial hintereinander liegenden Formlingsstapel 9 unterschiedlicher
Trageinheiten 51, 52, 53 gemeinsam aus
dem erfindungsgemäßen Übergabesystem
bzw. den Trageinheiten 51, 52, 53 in
die Quertransportrinnen 14 des Querförderers 10 geschoben
worden sind. Also befinden sich in den jeweiligen Quertransportrinnen 14 zusammengesetzte „Dreier"-Stapel 15,
welche jeweils etwa die dreifache Anzahl an Formlingen 2 im
Vergleich zu den Formlingsstapeln in den Stapelkanälen 3 oder
Stapeltragkanälen 4 umfassen.
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Nach Beendigung dieses Ausschub-Zyklusses
wird der Ausschieberechen 8 wieder in seine horizontale
Position geschwenkt und in die vordere Warteposition gemäß 1 gefahren. Gleichzeitig
werden die beweglichen Trageinheiten 51, 52, 53 wieder
in ihre Ausgangsstellung gemäß 1 verstellt. Die zwischenzeitlich
in den Stapelkanälen 3 der
Stapeleinrichtung 1 angewachsenen Formlingsstapel 9 sind
auch bei Berücksichtigung
maximaler Produktionsleistung eines (nicht gezeichneten) vorgeschalteten
Thermoform-Automaten noch nicht so lang, dass sie den Stapelkanal 3 verlassen
würden,
wie nachfolgende Berechnungen zeigen:
Kaskaden – Ausschub
Aufgebaut
auf SZS 73
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Modellrechnung bezüglich Taktzahlen:
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Maßliche Festlegungen:
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- Stapelbrille = 100 dick
- Stapellänge
= 225 mm
- Kaskadenlänge
= 250 mm
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Stapellänge 225 mm werden gebildet
von:
- 1) dm 95, Artikelhöhe 120, Stapelhöhe 15 =
8 Stck. = 220 mm = Stangenlänge
= 220 mm = mögliche
Taktzahl 25 min–1 (500 cc Milchbecher)
= der Stapel ist fertig in ca. 20 sec. (= 19,2 sec)
- 2) dm 75, Artikelhöhe
100, Stapelhöhe
9 = 14 Stck. = 215 mm = mögliche
Taktzahl in PS = 30 min–1 (125 cc Joghurtbecher)
= der Stapel ist fertig in 28 sec.
- 3) dm 70,5, Artikelhöhe
100, Stapelhöhe
5 = 25 Stck. = 220 mm = mögliche
Taktzahl 40 min–1 (Trinkbecher) = der
Stapel ist fertig in 37,5 sec.
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Addition der Funktionszeiten:
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- 1. Einschwingen des Rechens + Fahrzeit für 220 mm
= 1,5 sec.
- 2. Ausklappen der waagrechten Kaskade = 1,0 sec senkrechten
= 1,0 sec
- 3. Rechenfahrt bis Ende = 3,0 sec.
- 4. Rechenrückfahrt
= 3,0 sec.
- 5. Einklappen der Kaskaden = gleichzeitig während Rechenrückfahrt
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ε =
9,5 ≅ in
10 sec. Produktionszeit steht die Stapelung wieder zur Verfügung
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Kontrollrechnung:
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In 10 sec. wurden vom Artikel 1)
500 cc Milchbecher
4 Stck. Becher produziert = Länge innerhalb
der Stapelbrille = 4 × 15
= 60 mm
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In 10 sec. wurden vom Artikel 2)
125 cc Joghurtbecher
5 Stck. Becher produziert = Länge innerhalb
der Stapelbrille = 5 × 9
= 45 mm
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In 10 sec. wurden vom Artikel 3)
0,2 l Trinkbecher
6,6 Stck. = 7 Stck. Becher produziert = Länge innerhalb
der Stapelbrille = 7 × 5
= 35 mm
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Maximale Leistungen:
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RDM 70K/SZS 73/24-fach Trinkbecherproduktion
: 40 Takte/min. = 24×40×60 = 57.600
Stck./h
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Lagervorrat
im Magazin
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Standfläche: Breite = 850 mm
Tiefe
= 670 mm
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Auf dieser Standfläche kann
folgende Produktivität
bevorratet werden:
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Verhältnis der üblichen Formflächenbelegung
einer RDM 70K zum Magazin-Inhalt:
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Dem Bedienpersonal wird also ein
durchschnittlich 4-fach größeres Zeitfenster
eingeräumt,
um an der Maschine zu erscheinen und die bevorrateten Artikelstapel
einzupacken.
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Der beabsichtigte Rationalisierungseffekt
hat zweifache Bedeutung:
- 1. bei einer Einpersonen-Bedienung
je Anlage kann nun auf maximale Taktzahl gesteigert werden;
- 2. rüstet
man zwei Anlagen mit Magazinen aus, ist – je nach räumlichen Gegebenheiten – auch eine
2-Maschinen-Bedienung durch eine Bedienperson möglich.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung,
anstelle des gezeichneten Querförderbandes
einen Ablagetisch und/oder ein Längsförderband
zu verwenden, je nach Anforderung.
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Gemäß 6 ist die erfindungsgemäße Übergabevorrichtung über ein
Gestell 16 gegen einen Maschinenboden, ein Maschinenfundament
oder eine sonstige Unterlage abgestützt. Im in Ausschubrichtung 12 vorderen
stirnseitigen Bereich des Gestells 16 sind zwei obere und
untere Antriebsmotoren 17o, 17u, beispielsweise
elektrische Synchronmotoren mit interner Lageerfassung und -regelung,
abgestützt.
Der untere Elektromotor 17u treibt über ein teilweise in 6 sichtbares Zahnradgetriebe 18 gleichzeitig
zwei horizontale Außengewindespindeln,
nämlich
eine obere Horizontal-Außengewindespindel 19o und
eine untere Horizontal-Außengewindespindel 19u.
Mit deren jeweiligem Außengewinde
kämmen
ein oberer Horizontalführungsschlitten
(in der Zeichnung nicht sichtbar) und ein unterer Horizontalführungsschlitten 20u.
Beide Führungsschlitten
sind mit vertikal verlaufenden, flachen Querführungen 21v, 21r fest
verbunden, so dass letztere über Schlittenbewegungen
horizontal hin- und herbewegt werden können. Die beiden Horizontal-Spindeln 19o, 19u bilden
zur Stapel-Ausschubrichtung 12 parallele Längsführungen.
Ihre Außengewinde
weisen zueinander derart unterschiedliche Schraubenlinien-Steigungen
auf, dass bei gleicher Drehzahl der obere (nicht sichtbare) Horizontalführungsschlitten
etwa den doppelten Längsweg
im Vergleich zum unteren Führungsschlitten 20u zurücklegt.
Dadurch lassen sich die gegeneinander versetzten, horizontalen Endpositionen
für die
beweglichen Trageinheiten 51, 52, 53 gemäß 3 und 3a herbeiführen. Damit in vertikaler Richtung
gesehen keine Überlappungen
zwischen übereinanderliegenden
Trageinheiten eintreten, müssen
die Trageinheiten 51, 52, 53 in Ausschubrichtung
bzw. Längsrichtung 12 gesehen
gleiche Erstreckungen (gemäß Zeichnung
Breiten) aufweisen.
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Gemäß 6 wird mit dem oberen Antriebsmotor 17o eine
Mehrkantwelle 22 (z. B. sechs Außenkanten) gedreht. Der dem
Antriebsmotor 17o entfernte Endbereich der Mehrkantwelle 22 steht
mit einem in Aufschubrichtung 12 vorderen Winkelgetriebe 23v und
einem hinteren Winkelgetriebe 23r in Eingriff. Diese umfassen
jeweils ein Kegelradpaar 24, von welchen das jeweils axial
in Quer- bzw. Vertikalrichtung Ausgerichtete eine vordere Vertikal-Außengewindespindel 25v und
eine hintere Vertikal-Außengewindespindel 25r antreibt. Mit
den jeweiligen Vertikalspindeln 25v, 25r kämmen die
jeweiligen Innengewinde eines vorderen Vertikal-Führungsschlittens 26v und
eines hinteren Vertikal-Führungsschlittens 26r.
Mit dem vorderen Vertikal-Führungsschlitten 26v ist
die obere, bewegliche Trageinheit 51, und mit dem rückwärtigen Führungsschlitten 26r die mittlere,
bewegliche Trageinheit 52 fest verbunden oder bewegungsübertragend
gekoppelt. Dadurch lassen sich den beweglichen Trageinheiten 51, 52 vertikale
Auf- und Abbewegungen erteilen, insbesondere, um sie aus den in 3, 3a gezeigten, horizontalen Endpositionen
in die gemeinsame Ausschubebene gemäß 4 abzusenken. Dabei muss die obere, bewegliche
Trageinheit 51 einen erheblich größeren Vertikalhub, beispielsweise
den doppelten, als die mittlere bewegliche Trageinheit 52 zurücklegen.
Die untere Trageinheit 53 ist ortsfest an das Gestell 16 fixiert.
Die für
die beiden oberen, beweglichen Trageinheiten 51, 52 notwendig unterschiedlichen
Vertikalhübe
werden gemäß Ausführungsbeispiel
durch unterschiedliche Schraubengangsteigungen der jeweiligen Außengewinde
der beiden Vertikal-Außengewindespindeln 25v, 25r realisiert. Wenn
die Trageinheiten 51, 52 und 53 in ihren
vertikal übereinander
liegenden Ausgangsstellungen mit gleichen Abständen voneinander angeordnet
sind, muss die obere Trageinheit 51 den doppelt so langen
Vertikalhub als die mittlere Trageinheit 52 zurücklegen,
um in die gemeinsame Ausschubebene gemäß 4 und 5 zu
gelangen. Dies lässt
sich, ähnlich
wie bei den Horizontal-Außengewindespindeln 19o, 19u,
dadurch bewerkstelligen, dass das Außengewinde der vorderen, mit
der oberen Trageinheit 5o verbundenen Vertikalspindel 25v die
doppelte Steigung aufweist wie die rückwärtige Vertikalspindel 25r (ebenso
weist die obere Horizontalspindel 19o die doppelte Außengewindesteigung
wie die untere Horizontalspindel 19u auf).
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Zur stabilen Führung der beiden Flach-Quer-/Vertikalführungen 21v, 21r sind
auf deren den Trageinheiten 51, 52, 53 zugewandten
Flachseiten quer- bzw. vertikalverlaufende Führungsschienen 27 angebracht, welche
mit Führungsaufnahmen 28 der
Vertikal-Führungsschlitten 26v, 26r der
jeweiligen beweglichen Trageinheiten 51, 52 in
Eingriff stehen.
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- 1
- Stapeleinrichtung
- 2
- Formlinge
- 3
- Stapelkanal
- 4
- Stapeltragkanal
- 51,
52, 53
- Trageinheit
- 6
- Auflageblech
- 7
- Führungsprofil
- 8
- Ausschiebeorgan
- 9
- Formlingsstapel
- 10
- Stollen-Querförderer
- 11
- Quer-Förderrichtung
- 12
- Ausschub-Richtung
- 12a
- Querrichtung
- 13
- Steg/Stollen
- 14
- Stapel-Quertransportrinne
- 15
- Dreier-Stapel
- 16
- Gestell
- 17o
- oberer
Antriebsmotor
- 17u
- unterer
Antriebsmotor
- 18
- Zahnradgetriebe
- 19o
- obere
Horizontal-Außengewindespindel
- 19u
- untere
Horizontal-Außengewindespindel
- 20u
- unterer
Horizontalführungsschlitten
- 21v,
r
- vordere,
hintere Flach-Querführungen
- 22
- Mehrkantwelle
- 23v,
r
- vorderes,
rückwärtiges Winkelgetriebe
- 24
- Kegelradpaar
- 25v,
r
- vordere,
rückwärtige Vertikal-Außengewindespindel
- 26v,
26r
- vorderer,
hinterer Vertikal-Führungsschlitten
- 27
- Führungsschiene
- 28
- Führungsaufnahme