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Verfahren zum Wenden von flachen Gegenständen und Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wenden
von flachen Gegenständen, insbesondere von gefüllten Buchzünderumschlägen, die in
einer Reihe von einer Buchzündermaschine zu einer Verpakkungsstation transportiert
werden, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in erster Linie dazu bestimmt,
bei derartigen verhältnismäßig flachen Gegenständen verwendet zu werden, die nicht
gleichförmig dick, sondern keilförmig sind, d. h. an einem Ende etwas dünner sind
als am anderen. Das Verfahren kommt vor allem beim Sortieren und Verpacken derartiger
Gegenstände zur Anwendung, die im Zusammenhang mit dem Verpacken so gewendet werden
sollen, daß in der Verpackung nebeneinanderliegende Gegenstände in entgegengesetzter
Richtung zueinander gewendet sind. Ein besonderes Beispiel für Gegenstände der in
Frage stehenden Art sind gefüllte Buchzünderumschläge, d. h. flache Zündholz-Faltpackungen,
und die Erfindung wird im folgenden im Hinblick auf diese beschrieben.
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Es sind bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, mittels deren jeder
zweite Gegenstand einer Reihe von etwa keilförmigen Gegenständen gegenüber den anderen
um 1800 verdreht wird. Dieses kann dadurch erzielt werden, daß entweder jeder zweite
Gegenstand um 1800 gedreht wird oder daß aufeinanderfolgende Gegenstände abwechselnd
um 900 in entgegengesetzter Richtung gedreht werden.
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Eine nach dem erstgenannten Prinzip arbeitende, bekannte Vorrichtung
umfaßt einen Drehteil, der zwei Kammern enthält, die durch eine gemeinsame schräggestellte
Mittelwand voneinander getrennt sind.
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Die eine Kammer ist nur einseitig offen, so daß die in diese Kammer
gelangenden zu wendenden Gegenstände diese Kammer nicht passieren können. Die andere
Kammer ist hingegen beidseitig offen, so daß die Gegenstände durch diese Kammer
hindurchgleiten können. Zum Wenden wird z. B. zuerst ein Gegenstand in die erstgenannte
Kammer eingeführt und der Drehteil um 1800 gedreht, so daß der Gegenstand herausgleitet;
dann wird ein zweiter Gegenstand durch die andere, beidseitig offene Kammer ohne
Drehung hindurchgeführt. Anschließend wird der drehbare Teil wieder um 1800 gedreht.
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Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt, bei der jeder zweite zu wendende
Gegenstand hochkant auf eine geneigte Anschlagfläche fällt, die in reziprokierender
Bewegung an einer festen, oberhalb der geneigten Fläche angeordneten Wand vorbeibeweglich
und mit zwei aufstehenden Fingern versehen ist. Bei der Rückwärtsbewegung der Anschlagfläche
wird durch Zusammenwirkung der Finger und der festen Wand der Gegenstand um 1800
gekippt. Die übrigen, nicht zu wendenden Gegenstände gleiten an dieser beweglichen
Anschlagfläche vorbei und werden von dieser nicht beeinflußt.
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Bei einer weiteren nach dem ersten Prinzip arbeitenden Vorrichtung
sind zwei Sätze drehbarer Wendeglieder vorgesehen, von denen die des einen Satzes
in jedem Arbeitsgang zusammen mit einem in diese eingeführten Gegenstand um 900
gedreht werden, während die Wendeglieder des anderen Satzes in jedem Arbeitsgang
mit einem in diese eingeführten Gegenstand um 2700 gedreht werden.
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Bei einer nach dem zweiten Prinzip arbeitenden bekannten Vorrichtung
wird jeder Gegenstand in einen drehbaren Zylinder eingeführt, der sich zusammen
mit dem eingeführten Gegenstand abwechselnd um 900 in entgegengesetzter Richtung
dreht.
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Bei einer anderen nach dem'zweiten Prinzip arbeitenden Vorrichtung
wird jeder zweite Gegenstand unter Herabgleiten auf einer schrägen, feststehenden
Ebene in einer Richtung gedreht, während die übrigen Gegenstände von einem beweglichen
Wendeglied in entgegengesetzter Richtung ebenfalls um 900 gedreht werden.
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Diese bekannten Vorrichtungen wenden die Gegenstände auf mechanischem
Wege. Daher erfordern
diese Verfahren verhältnismäßig große Kräfte
zur Ausführung des Wendevorganges, weil ziemlich schwere Glieder beschleunigt und
verzögert werden müssen. Das Wenden ist deshalb in seiner Geschwindigkeit stark
beschränkt.
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Hiervon ausgehend bezweckt die Erfindung in erster Linie, ein einfacheres
und schnelleres Verfahren zum Wenden von flachen Gegenständen zu schaffen, die in
einer Reihe von einer Herstellungsmaschine zu einer Verpackungsstation transportiert
werden und von denen anschließend jeder zweite Gegenstand in ein und derselben Drehrichtung
um einen Winkel von annähernd 900 und jeder der übrigen Gegenstände in umgekehrter
Drehrichtung ebenfalls um annähernd 900 gedreht wird, wobei die jeweilige Drehachse
in der Nähe des Mittelpunktes und annähernd parallel zu einer Seitenkante des Gegenstandes
verläuft.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
das wechselweise Wenden von zwei Gruppen intermittierend wirkender, abwechselnd
auf im wesentlichen symmetrisch zur Drehachse gelegene Flachseitenbereiche aufeinanderfolgender
Gegenstände auftreffender Druckmittel-, z. B.
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Luftstrahlen, besorgt wird, wobei die eine Gruppe jeweils dem von
ihr beaufschlagten Gegenstand ein in einer Richtung und die andere Gruppe jeweils
dem von dieser beaufschlagten Gegenstand ein in entgegengesetzter Richtung wirkendes
Drehmoment erteilt.
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Die Umsteuerung der Druckmittelstrahlen ist sehr schnell durchführbar
und erfordert keine mechanischen Glieder für den Wendevorgang. Das Wenden, das nur
900 umfaßt, kann daher sehr schnell vor sich ge'nen.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der
Zeichnungen beschrieben.
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F i g. 1 zeigt, teilweise im Schnitt, die wichtigsten Antriebsglieder
und andere wesentliche Einzelheiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung; F i g.
2 zeigt Glieder zum Zuführen und Verteilen von Druckmittel zu den Strahlendüsen;
Fig. 3, 4 und 5 sind Seitenansichten der Wendekammer, einer an diese angeschlossenen
Auslaßrinne und eines Vorschubschiebers, mittels dessen die Buchzünderumschläge
in die Auslaßrinne von der Wendekammer eingeführt werden; Fig. 6,7 und 8 sind der
Fig. 3,4 bzw. 5 entsprechende Endansichten; F i g. 9 ist ein Diagramm, welches die
verschiedenen Schritte in der Steuerung der Luftzuführung zu den Strahlendüsen veranschaulicht.
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Zur besseren Verständlichkeit wird die vollständige Maschine beschrieben.
Schutz wird aber nur für das in den Ansprüchen Gekennzeichnete beansprucht.
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-Die in Fig.1 gezeigte Vorrichtung, die mit der Maschine zum Herstellen
der Buchzünderumschläge mechanisch zusammengekuppelt ist und mit dieser im Gleichlauf
angetrieben wird, umfaßt ein Ges häuse 1, eine mit der nicht gezeigten Maschine
zum Herstellen der Buchzünderumschläge verbundene Antriebswelle 2, ein Lager 3,
in welchem das eine Ende der Antriebswelle gelagert ist, sowie eine auf der Antriebswelle
befestigte Schneckenschraube 4.
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Diese ist mit einem Schneckenrad 5 im Eingriff, das auf einer Welle
6 sitzt, auf welcher eine zweite Schneckenschraube 7 befestigt ist, die mit einem
anderen Schneckenrad 8 im Eingriff steht. Dieses ist an einer im wesentlichen vertikalen
Welle 9 ange-
bracht, deren unteres Ende in einem im Gehäuse 1 befestigten Lager
10 gelagert ist.
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Die Welle 6 treibt über einen nicht gezeigten Kettenantrieb eine
Nockenwelle 12, welche die Hauptantriebswelle der Maschine darstellt und auf welcher
unter anderem zwei Kurvenscheiben 13 und 14 fest angebracht sind. Diese arbeiten
zusammen mit je einer Kurvenscheibenrolle 15 bzw. 16, die an je einem Hebel 17 bzw.
18 drehbar gelagert sind. Der Hebel 17, der von einer Feder 19 nach links (entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn) beeinflußt wird, ist mittels eines Universalgelenkes 11 so gelagert,
daß der Hebel unter Einwirkung der Kurvenscheibe 13 und der Feder 19 teils in der
Zeichenebene und teils im rechten Winkel zu dieser Einwirkung eines nicht gezeigten
Kurvenschwenkkammes beweglich ist. Am oberen Ende des Hebels 17 ist ein Vorschubschieber
20 gelenkig befestigt. Der andere Hebel 18, der um einen Zapfen 21 schwenkbar ist
und im Uhrzeigersinn von einer Feder 22 beeinflußt wird, ist mittels eines Gelenkes
23 mit einer Kolbenstange 24 verbunden, an welcher ein Kolben 25 befestigt ist,
der unter Einwirkung der Kurvenscheibe 14 und der Feder 22 sich nach oben und nach
unten in der Wendekammer 26 bewegt, wie das aus den Fig.3 bis 8 deutlich hervorgeht.
Der Kolben 25 besteht aus zwei Hälften 25 a, 25 b, die zweckmäßig mit einer nicht
dargestellten Feder verbunden sind und von dieser in Richtung gegeneinander beeinflußt
werden, wobei zwischen den Hälften die Buchzünderverpackungen festgeklemmt werden.
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Über dem Gehäuse 1 befindet sich eine Bahn 28, die den Auslaß der
nicht dargestellten Maschine zum Herstellen von Buchzünderumschlägen mit der Wendevorrichtung
gemäß der Erfindung verbindet. Über und parallel mit der Bahn 28, die zu der zur
Bahn hin offenen Wendekammer 26 führt, läuft eine mit Mitnehmern 30 versehene endlose
Kette 29 über eine geeignete Anzahl nicht gezeigter Kettenräder, von denen eines
von der Welle 9 angetrieben wird. Nachdem die Buchzünderumschläge den letzten Arbeitsschritt
in der Maschine zum Herstellen von Buchzünderumschlägen durchlaufen haben, werden
die fertigen Buchzünderumschläge31 von nicht dargestellten Entnahmearmen auf die
Bahn 28 übergeführt, auf welcher diese an einer die Umschläge überprüfenden Arbeiterin
vorbei zur Wendemaschine mittels der Mitnehmer 30 der Kette 29 geführt werden. Eine
Führung 33 ist über dem bei der Wendevorrichtung befindlichen Ende der Bahn angeordnet
und hat die Aufgabe, die Buchzündernmschläge in vertikaler Lage aufrecht zu halten.
Über der Führung ist ein Mikrostromschalter 34 angeordnet, dessen bewegliche Kontaktzunge
durch eine Öffnung in der Führung 33 hervortritt. Nachdem die : Buchzünderumschläge
unter die Führung gelangt sind, werden diese einzeln vom Vorschubschieber 20 ergriffen,
der die Umschläge vorbei am Mikrostromschalter 34, dessen bewegliche Kontaktzunge
durch die Umschläge in momentane Berührung mit der festen Kontaktzunge gebracht
wird, zur Wendekammer 26 überführt, in welcher die Umschläge durch Luftstrahlen
auf unten beschriebene Weise gewendet werden. Danach werden die Umschläge vom Kolben
25 in eine gebogene Rinne 36 vorgeschoben, welche eine nach unten gerichtete Fortsetzung
der Wendekammer 26 darstellt.
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Die Buchzünderumschläge 31 werden durch in der Rinne angeordnete Federn
37 (Fig.6 bis 8) daran
gehindert, in die Wendekammer zurückzufedern.
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Wer die Rinne 36 gelangen die Buchzünderumschläge auf einen Tisch,
werden von den erwähnten Arbeiterinnen ergriffen und in Schachteln gelegt, in denen
-,ie zu verpacken sind.
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Das pneumatische System zum Wenden der Buchzünderumschläge sowie
deren Steuer- und Regulierglieder, die teils über dem Gehäuse und teils im Gehäuse
1 angeordnet sind, sind in F i g. 2 sowie 3 bis 8 veranschaulicht. Das System umfaßt
eine Druckmittelquelle 38, von welcher eine Leitung 39 ausgeht, die sich in zwei
Zweige 40 und 41 teilt.
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In der Leitung 40 sind ein mechanisches Ventil 42 und ein elektromagnetisches
Ventil 44 hintereinander angeordnet. In der Leitung 41 sind ein mechanisches Ventil
43 und ein eIektromagnetisches Ventil 45 hiníereinander angeordnet. Die Leitung
40 teilt sich in zwei Zweige 46 und 48, die je zu einem Düsenpaar 50 bzw. 52 führen,
die zusammen eine Gruppe bilden.
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Die Leitung 41 teilt sich in zwei Zweige 47 und 49, die je zu einem
Paar Düsen 51 bzw. 53 führen, die ebenfalls zusammen eine Gruppe bilden. Die Düsen
50, 53 bzw. 51, 52 sind in gegenüberstehenden Wandungen der Wendekammer angebracht.
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Die mechanischen Ventile 42, 43, die in geschlossener Lage in F i
g. 2 schematisch dargestellt sind, werden gleichzeitig miteinander geöffnet und
geschlossen und werden im Gleichlauf mit der Bewegung des Kolbens 25 umgestellt,
wobei die Ventile ungefähr gleichzeitig geöffnet werden, wenn der Kolben seine obere
Wendelage erreicht hat, die in F i g. 7 gezeigt ist. Die Ventile 42, 43 werden mittels
Kurvenscheiben 54 bzw. 55 umgestellt, die ähnlich wie die Kurvenscheiben 13 und
14 auf der Nockenwelle 12 (F i g. 1) sitzen.
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Da die Buchzünderumschläge im wesentlichen ein keilförmiges Profil
haben, d. h. an einem Ende schmaler und am anderen dicker sind, soll jeder zweite
Buchzünderumschlag in eine Richtung gewendet werden, während die übrigen Buchzünderumschläge
in entgegengesetzter Richtung gewendet werden, damit z. B. eine Reihe in einer Schachtel
angeordneter Buchzünderumschläge oben und unten gleich dick wird. Das wird nach
der Erfindung dadurch erreicht, daß das Druckmittel wechselweise den beiden Gruppen
von Düsen 50, 52 bzw. 51, 53 zugeführt wird.
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Wie insbesondere aus F i g. 7 hervorgeht, werden die Buchzünderumschläge
in einer Richtung (entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn) gewendet, wenn die Drnckmittelstrnhlen
von den eine Gruppe bildenden Düsen 1, 53 kommen, und in der anderen Richtung (im
Uhrzeigersinn), wenn die Strahlen von der Düsengruppe 50, 52 kommen. Diese alternierende
Verteilung der Druckmittelzufuhr zu den beiden Düsengruppen 50, 52 bzw. 51, 53 wird
von den Magnetventilen 44, 45 sowie deren Steuergliedern sichergestellt, die über
dem Gehäuse 1 angeordnet sind und in Verbindung mit F i g. 2 näher beschrieben werden.
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Die Steuerglieder umfassen den in Zusammenhang mit F i g. 1 beschriebenen
Mikrostromsehalter 34, der in den Stromkreis für den Elektromagneten 56 eingeschaltet
ist, der einen Anker hat, der als Wendehaken 57 ausgebildet und um eine Achse 58
schwenkbar ist und entgegen dem Uhrzeigersinn durch eine Feder 59 beeinflußt wird.
Der Wendehaken 57 wirkt mit einem Sperrzahnrad 60 zusammen, das 40 Sperrzähne hat
und auf einer Welle 61 befestigt ist, mit welcher auch ein Nutenrad 62, welches
20 Nuten und
20 Zähne hat, fest vereinigt ist Bei jedem durch einen Buchzünderumschlag
verursachten Stromimpuls zum Elektromagneten 56 schiebt sein Anker, d. h. der Wendehaken
57, somit das Sperrzahnrad 60 um einen Sperrzahn und das Nutenrad 62 um eine halbe
Teilung vor, d. h. von einem Zahn auf eine Nut, oder umgekehrt. In der Nähe des
Nutenrades 62 ist ein Mikroschalter 63 angeordnet, der eine bewegliche Kontaktzunge
64 und zwei feste Kontakte 65, 66 hat. Die Kontaktzunge ist mit einem mit den Nuten
und den Zähnen des Nutenrades zusammenwirkenden Vorsprung 67 versehen, der den Stromkreis
zu dem festen Kontakt 65 und dem Magnetventil 45 schließt, wenn der Vorsprung in
einer Nut des Nutenrades 62 liegt, und den Stromkreis zu dem festen Kontakt 66 und
dem Magnetventil 44 schließt, wenn der Vorsprung gegen einen Zahn des Zahnrades
62 anliegt. Bei ihrer Magnetisierung lassen die Magnetventile 44, 45 Druckmedium
zu ihrer Gruppe von Düsen 50,52 bzw. 51, 53 fließen, während die mechanischen Ventile
geöffnet sind.
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Wie es aus dem Vorstehenden und dem Diagramm nach F i g. 9 hervorgeht,
schließt jeder Buchzünderumschlag bei Passieren des Mikrostromschalters 34 den Stromkreis
zum Elektromagneten 56, wodurch dieser magnetisiert wird und mittels seines Wendehakens
57 das Sperrad 60 und das Nutenrad 62 eine Sperrzahnteilung bzw. eine halbe Nutenteilung
vorschiebt. Bei seinem Vorschub betätigt das Nutenrad 62 den Schalter 63, der seinerseits
die Magnetventile zum Steuern des Druckmittels zu den beiden Düsengruppen 50, 52
bzw. 51, 53 umstellt. Da die Magnetventile 44, 45 von den Buchzünderumschlägen selbst
gesteuert werden, arbeitet die Wendevorrichtung, wie gewünscht, auch dann, wenn
ein oder mehrere Buchzünderumschläge in der Kette 29 fehlen sollten.