DE2429830C2

DE2429830C2 - Vorrichtung zum Zuführen einer Füllung zu einem endlosen Band zur Versteifung eines Umschlags oder eines räumlichen Gegenstandes

Info

Publication number: DE2429830C2
Application number: DE2429830A
Authority: DE
Inventors: Arnoldus Josef Zandvoort Versteege
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-21
Filing date: 1974-06-21
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE2429830A1; NL7308680A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Durch die DD-PS 1 134 ist eine Vorrichtung dieser Art bekanntgeworden, bei der auf einem Querbalken ein Wagen horizontal verschiebbar ist, der wenigstens einen anhebbaren und absenkbaren Stab mit einer Anzahl von Saugnäpfen trägt, deren Horizontallage und deren Vertikallage individuell einstellbar ist. Jedes Ende des Stabes ist an einem Schwenkhebel angelenkt, der wiederum fest auf einer Welle sitzt. Die beiden Wellen sind mittels eines Kurbelgetriebes in einem vorgegebenen Winkelbereich drehbar, wodurch der die Saugnäpfe tragende Stab anhebbar und absenkbar ist. Da die Auf- und Abbewegung unmittelbar von der Schwenkbewegung zweier synchron betätigter Hebel abgeleitet ist, kommt keine exakte senkrechte Bewegung zustande, jedes Ende des Stabes bewegt sich vielmehr kreisförmig um die Mittelachse der zugehörigen Welle. Wenn deshalb durch einen vorgegebenen Hub der Wagen von einer Aufnahmestation zu einer Abgabestation befördert wird, dann ist eine exakte Positionierung von Karton- und Schaumstoffblättern, Metallstreifen etc., wie sie als Füllung für einen Umschlag verwendet werden, an der Abgabestation nicht mehr möglich, falls die Blätter oder Metallstreifen nicht stets in der gleichen Höhe aufgenommen werden. Bei unterschiedlicher Höhe, also beispielsweise bei der Aufnahme dieser Blätter oder

Streifen aus einem Vorratsstapcl, dessen Höhe je nach Verbrauch fortlaufend abnimmt, überlagert sich dem Hub des Wagens auf dem Querbalken infolge der Schwenkbewegung des die Saugnäpfe tragenden Stabes

eine von der jeweiligen Höhe des Stapels abhängige

Komponente, die allenfalls durch eine komplizierte Steuerung ausgeglichen werden könnte. Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Zufuhreinrich-

tung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 genannten Art verfügbar zu machen, bei der die Auf- und Abbewegung senkrecht erfolgt, so daß eine Höhenveränderung der Aufnahmeposition keinen Einfluß auf die Position in der Abgabestation hat. Es soll damit ermöglicht werden,

die Teile einer Füllung für einen Umschlag oder dergleichen nacheinander von einem Stapel in einer Vorratsstalion abzunehmen und exakt an der vorbestimmten Stelle in einer Abgabestation auf dem Transportband abzulegen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Untcransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von neun Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles einer Maschine, in der eine Zuführvorrichtung gemäß der Erfindung eingebaut ist;

F i g. 2 die Maschine in einer Seitenansicht längs der Linie 11-11 der Fig. I:

F i g. 3 die Maschine in einer Seitenansicht längs der Linie Ill-Ill der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig.4 ein Diagramm der Arbeitszyklen von Transportband, Kurbel und Kette:

F i g. 5 eine Vorderansicht eines der Saugorgane für

)^r) die erfindungsgemäße Zufuhrvorrichtung; F i g. 6 eine Draufsicht und

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht des Stabes, auf dem die Saugorgane verschoben werden können; F i g. 3 eine mittels der Maschine hergestellte Büchse; und

Fig.9 eine Abwicklung der verschiedenen, individuellen Komponenten der Büchse.

In den F i g. 1 bis 3 ist eine Maschine mit einer Zuführvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht und in Seitenansichten dargestellt. Die Maschine enthält ein periodisch laufendes Transportband 1, das um zwei Endrollen 2 und 3 geführt ist, von denen z. B. die Endrol-Ic 2 mittels Riemenscheiben 4 und 6 sowie eines Riemens 7 durch einen Motor 8 angetrieben wird. Das

Transportband 1 dient zur Unterstützung einer Unterbahn 9 aus Kunststoffmaterial und, in einem hinteren Abschnitt, einer Oberbahn 11, welche zunächst hoch über dem Transportband 1 geführt wird und mittels Umlcnkrollen 12 und 13 unmittelbar vor einer Schweiß einheit 14 mit der Unterbahn 9 zusammenkommt. Die beiden Bahnen 9 und 11 werden in der Schweißeinheit 14 durch Schweißnähte thermisch zusammengeschweißt und verlassen die Schweißeinheit 14 als ein zusammenhängendes Ganzes. Sie werden periodisch

M) von einer Vorratsrolle 16 bzw. 17 abgezogen und durch das Zusammenwirken stationärer Klemmbalken IG und hin- und hergehender Kleminbalken 19 periodisch mit dem Transportband fortbewegt. Diese Balken klemmen die /usiimmengcschwcißten Kunststoffbahnen 9, ti auf

b^r) dem Transportband 1 fest, wobei die Vorwärtsbewegung der Kleminbalken 19 mit der periodischen Fortbewegung des Transportbandes 1 zusammenfällt. Durch die stationären Klemmbalkcn 18 sollen die zusammen-

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geschweißten Kunststoffbahnen 9 und U auf dem Transportband 1 während der Rückwärtsbewegung der Klemmbalken 19 gespannt gehalten werden. Sie gehen während der Vorwärtsbewegung der Klemmöalken 19 auseinander. Die Bewegungen der beiden Paare der Balken 18 und 19 erfolgen derart, daß das Festklemmen der stationären Balken 18 die Periode, in der die sich bewegenden Klemmbalken 19 geöffnet sind, .-eichlich nach beiden Seiten hin überlappt. Unmittelbar vor der Endrolle 3 befredet sich noch ein Schneidgerät 21, das die verschiedenen Gegenstände über den Schweißnähten aus den ursprünglichen Kunststoffbahnen losschneidet.

Die Maschine eignet sich besonders für das doppelseitige Bekleiden hauptsächlich kartonartiger Gebrachsgegenslände mit Kunststoffmalerial. Die Gebrauchsgegenstände können aus einer größeren oder kleineren Anzahl von Komponenten bestehen, die gegenseitig in Form, Abmessung oder Materialsut abweichen können. Es können z. B. sein Kartonbüchsen oder -schachteln, welche aus kleinen Flächen verschiedener Form oder Abmessungen bestehen oder Umschläge für Bücher, Alben, Ordner u. dgl., in denen neben dem Karton zusätzliche Füll- oder Versteifungskomponenten eines von Karton verschiedenen Materials verwendet werden soll.

Hierfür ist eine spezielle Zufuhrvorrichtung 24 vorgesehen, welche mit den übrigen Teilen der vorliegenden Maschine zusammenarbeitet und durch Quertransport die verschiedenen Komponenten auf einmal von einer Vorrats- beziehungsweise Aufnahmestation außerhalb des Transportbandes zu einer Abgabestation auf dem Transportband transportiert. Die Erfindung wird im wesentlichen anhand der Verarbeitung einer Füllung 25 in einem Buchumschlag o. dgl. erläutert.

Auf einem Tisch 26 werden die verschiedenen Komponenten der Füllung, z. B. Kartonblätter, Schaumstoffblätter und Metallstreifen derart aufgestapelt, daß die Lage und der gegenseitige Abstand der Stapel mit der Stelle übereinstimmen, welche diese Komponenten in der Kunststoffumhüllung haben sollen. Das Kartonblau und das Schaumstoffblatt, die im Endprodukt aufeinanderliegen, werden in der Vorratsstation auch schon aufeinandergelegt. Auf diese Weise entstehen drei Stapel, nämlich ein erster Stapel 27 mit abwechselnden Blättern aus Karton und Schaumstoff, ein zweiter Stapel 28 aus Metallstreifen und ein dritter Stapel 29 aus Karton- und Schaumstoffblättern.

An den Ecken der Stapel sind Eckstützen 31 angeordnet, die leicht versetzbar und mittels (nicht dargestellter) Magnethalter fixierbar sind. Mithin ist es möglich auf schnelle, bequeme und einfache Weise die Abmessungen der durch die Eckstützen 31 bestimmten v'orratkammern zu ändern und den verschiedenen Formen der Komponenten einer Füllung für einen Buchumschlag anzupassen, wie auch auf eine Prcduktionsserie mit anderen Formen und Abmessungen und gegebenenfalls anderen Komponenten umzuschalten.

Die Zufuhrvorrichtung 24 enthält einen Wagen 32, der als ein U-förmiges horizontales Gestell ausgebildet ist und zwischen dessen Schenkein 32a und 32ö sich Stäbe 33 ausstrecken, welche Saugorgane 34 und 36 tragen. Die Saugorgane 34 können mittels Vakuum ein Kartonblatt mit einem daraufliegenden Schaumstoffblatt ansaugen, und die Saugorgane 36, die sich nur dadurch von den Saugorganen 34 unterscheiden, daß sie kleiner ausgebildet sind, sind im Stande mittels Vakuum einen Metallstreifen aus dem Stapel 28 anzusaugen.

Auch hier ist die Ausführung derart, daß eine schnelle Änderung und/oder Anpassung an andere Formen, Abmessungen oder Materialien der Komponenten möglich ist. Es können auf jedem Stab 33 mehrere Saugorgane 34 bzw. 36 und es können auch mehrere Stäbe 33 zwischen den Schenkeln 32a, b des U-förmigen Gestells 32 angebracht werden.

Im Zusammenhang mit der erwünschten Einstellbarkeil sind die Saugorgane 34 und 36 längs der Stäbe 33

to verschiebbar, während die Stäbe 33 ihrerseits längs der Schenkel 32a und 326 des U-förmigen Gestells 32 verschiebbar sind, wozu diese Schenkel z. B. an den Unterseiten mit einer Schiene 35 mit Nut 35a versehen sind.
Weiter kann der Wagen 32 mit Hilfe von Gleitbüch-

is sen 37 über Stangen 38 in axialer Richtung versetzt werden. Die Stangen sind zu beiden Seiten des Transportbandes 1 angeordnet und tragen einen Querbalken 39, an den mittels einer Schiene 41 und Gleitorganen 42 der Wagen 32 angekuppelt ist (siehe F i g. 3).

2Q Außer dieser Möglichkeit mit dem Querbalken 39 den Wagen 32 axial zu versetzen besteht auch die Möglichkeit den Wagen in Querrichtung zu versetzen, wobei er sich zwischen zwei Positionen bewegt, nämlich einer ersten Position — der Abgabeposition —, bei der er sich für das Deponieren der Komponenten einer Füllung 25 auf die Unterbahn 9 oberhalb des Transportbandes 1 befindet und einer zweiten Position — der Aufnahmeposition —, bei der er sich für das Aufnehmen eines neuen Satzes von Komponenten aus den Stapeln 27 bis

jo 29 oberhalb des Vorratstisches 26 befindet.

Während des horizontalen Quertransportes gleitet der Wagen 32 mit den an einer vertikalen Trägerplatte 43 (F i g. 3) angebrachten Gleitorganen 42 in einer Ober- und einer Unternut 44 der Schiene 41, wobei er auf einer Querstange 46 gleitend gestützt wird, welche in einer viereckigen, kanalförmigen Aussparung 47 im Verbindungsteil 32c zwischen den beiden Schenkeln 32a und 326 des U-förmigen Wagens 32 aufgenommen ist.

Der Antrieb für diesen Quertransport erfolgt mit HiI-fe einer Kettenübertragung. Dazu ist mit der Trägerplatte 43 eine doppelt ausgebildete Brücke 48 verbunden, die über den Querbalken 39 hin den Wagen 32 an den Antriebsmechanismus für den Quertransport kuppelt. Dieser Antriebsmechanismus wird durch einen (nicht dargestellten) Motor gebildet, der mittels eines (nicht dargestellten) Übertragungsgliedes mit zwei übereinander angeordneten Ketten 49 gekoppelt ist, die an den beiden Enden um Kettenräder 51 und 52 geführt sind, welche auf Achsen 53 und 54 des Querbalkens 39

so gelagert sind, jede Brücke 48 ist oben und unten durch einen Finger 56 mit einem Mitnehmer 57 an der Kette 49 verbunden. Weiterhin gleiten die Brücken 48 jeweils mittels eines Schuhes 58 über eine Querstange 59.

Außer einem Quertransport wird der Wagen 32 auch noch einem vertikalen Transport unterworfen. Dies geschieht jedesmal am Beginn und am Ende des horizontalen Quertransportes. Hierzu ist der Wagen 32 mit einem Schlitten 61 versehen, der in einer vertikalen Nut 62 verschiebbar ist, die in der Mitte der senkrecht stehen-

M> den Trägerplatte 43 ausgefräst ist. Der Antrieb für den vertikalen Transport des Wagens 32 geschieht folgendermaßen.

Die Querstange 50 (F i g. 3) ist an den Enden, also an beiden Seiten des Transportbandes 1, mit einer Schnek-

b¹; kc 63 versehen, die mit einem Schneckenrad 64 in Eingriff steht, das auf einer Welle 66 sitzt, welche in einem an der Unterseite des Querbalkens 39 befestigten Joch 67 gelagert ist. An dem dem Schneckenrad 64 abge-

wandten Ende der Welle 66 ist eine Kurbel 68 montiert, die über einen Kurbelarm 69 mittels eines Winkeleisens 71 mit einem U-Balken 72 verbunden ist, der seinerseits mittels eines Balkens 73 mit der Querstange 46 gekoppelt ist, auf der der Wagen 32 ruht. Die Querslange 59 wird von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben, dessen Rotation mittels der Schnecke 63 auf das Schnekkenrad 64, die Welle 66 und die Kurbel 68 übertragen wird. Sobald der Wagen 32 an das Ende seines horizontalen Hubes, entweder der Hin- oder der Rückwärtsbewegungen, gekommen ist, hört der horizontale Transport auf und es fängt der vertikale Transport an, weil der Kurbelarm 69 um 180° herunter- und nachher wieder zurückschwenkt. Dieser Bewegung folgen alle mit dem Kurbelarm 69 verbundenen Teile. Dies hat zur Folge, daß der Wagen 32 nach unien and nach oben geht und dabei durch die Verschiebung des Schlittens 6t in der vertikalen Nut 62 vertikal geführt wird. Durch die Anwendung zweier Kurbeln 68 ist eine saubere Parallelführung des Wagens 32 gesichert, so daß dieser sich nicht verkanten kann.

Das gegenseitige Zusammenspiel des periodischen Längstransportes des Transportbandes 1, des horizontalen Quertransportes und des vertikalen Transportes des Wagens 32 ist in F i g. 4 durch die Linien 74 (Band), 76 (Kette) und 77 (Kurbel) dargestellt. Im Ausgangszustand befindet sich der Wagen 32 oberhalb des Transportbandes 1, wobei die Saugorgane 34 eine Füllung 25 tragen, während sich auf dem Transportband 1 noch eine vorangehende Füllung 25 in der Abgabe-Station befindet. Das Band 1 fängt an sich zu bewegen (Phase A) und schiebt die schon auf dem Band liegende Füllung 25 in den Spalt 78 (F i g. 2) zwischen den Kunststoffbahnen 9 und if unter der Schweißeinheit 14; Kette 49 und Kurbel 68 bleiben in dieser Anfangsperiode A in Ruhe. Wenn hiernach das Band 1 stoppt, beginnt der Schweißprozeß und zugleich der normale Zyklus (Phase B). Die Kurbel 68 schwenkt nach unten, deponiert die noch hängende Füllung 25 auf das Transportband 1 und geht wieder hoch; hiernach läuft der Wagen 32 zum Vorratstisch 26. In der nächsten Phase C verschiebt sich das Band 1 mit der daraufliegenden Füllung 25. Gleichzeitig senkt sich der Wagen 32 um eine neue Füllung 25 aufzunehmen, steigt wieder hoch und bewegt sich dann horizontal zur Abgabestation. Mit den Phasen B und C ist ein kompletter, normaler Zyklus vollendet.

Es sind spezielle Maßnahmen getroffen, die dafür sorgen, daß die gegenseitige Lage der Komponenten einer Füllung 25, wie sie in der Bevorratungsstation eingestellt worden ist, nach der Ablagerung auf dem Transportband, bis zu dem Augenblick, in dem sie in den Spalt 7» zwischen den Kunststoffbahnen 9 und ii unter der Schweißeinheit 14 hineingeschoben werden, keine Änderung mehr erleidet.

Wenn die Füllung ganz aus Karton besteht, kann eine zeitweilige Fixierung der Karton-Komponenten dadurch erhalten werden, daß ein wenig Leim auf die Unterbahn 9 gestäubt wird. Hierzu ist auf einem auf den Stangen 38 verschiebbaren Stativ 81 eine Querstange 82 montiert, an der eine Anzahl von Düsen 83 angebracht ist, welche im Hinblick auf eine erwünschte Einstellmöglichkeit in Querrichtung verschiebbar sind.

Wenn eine der Komponenten aus Eisen ist, kann der für die Versteifung des Rückens dienende Streifen zeitweilig während des Transportes von der Abgabezone zur Schweißzone mit Hilfe einer Magnetbank 84 auf der Unterbahn 9 fixiert werden, welche während des Transportes des Bandes 1 gerade eine so große Anziehungskraft auf die Streifen ausübt, daß sich diese nicht verschieben.

In den Fig. 5 bis 7 ist eine Ausl'ührungsform des Saugorgans 34 dargestellt, und zwar in F i g. 5 in Vor^r> deransicht und in Fig.6 in Draufsicht, während in F i g. 7 gezeigt wird, wie dieses Organ auf dem Stab 33 horizontal verschiebbar ist im Hinblick ;iuf die Einstellungsbedingungen und hinsichtlich des vertikalen Auf- und Niedergehens des Wagens 32 bei der Aufnahme

in und Abgabe einer Füllung 25.

Das Saugorgan 34 besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Saugdüse bzw. einem Saugnapf 86, der mittels einer Scheibe 87 an ein Pcrtinaxgchäuse 88 montiert ist. Der Saugnapf 86 weist eine zentrale Bohrung 89

r> auf, die durch einen Kanal 91 im Gehäuse 88 mit einem Anschluß 92 für cimu Vakuuniicitung in Verbindung sieht.

Das Pcrtinaxgehäuse 88 ist ferner mit einer metallischen Gleitplatte 93 verbunden, in der sich eine Nut 94 befindet, die mit einer vertikal stationären, an einem Schlitten 97 (F i g. 7) befestigten Führungsplatte 96 zusammenwirkt. Der Schlitten ist zu Einstellungszwecken horizontal in Nuten 98 des als Schiene ausgebildeten unteren Abschnitts 99 des Stabes 33 verschiebbar. Am oberen Ende ist das Gehäuse 88 mit einem kleinen Anschlagstrcifen 101 verschen. Das Saugorgan 34 ist außerdem mit säulenförmigen, stählernen Gewichten 102 schwerer gemacht. Der Anschlagstreifen 101 dient dazu die tiefste Lage des Saugorgancs 34 zu begrenzen. In

jo dieser Lage ruht das Saugorgan 34 mit dem Saugnapf 86 gerade auf dem leeren Vorratstisch 26. Sobald sich darauf Stapel von Füllungskomponenten befinden, wird das Saugorgan 34 in einer Zwischenlage auf den Stapeln 27 bis 29 ruhen bleiben. Durch diese Bauart können die

J5 Saugorgane 34 einen ganzen Stapel von Füllungen bis zum letzten Exemplar verarbeiten, ohne daß die Senkhöhe der Saugorgane 34 geändert werden muß. Außerdem brauchen die drei Stapel 27 bis 29 nicht gleich hoch zu sein. Man kann dadurch z. B. mit ungleichen Stapeln arbeiten, wodurch eine Ergänzung mit neuen Stapeln nicht gleichzeitig bei allen drei Stapeln nötig ist, sondern eine geringe zeitliche Verteilung möglich ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich gleichfalls für die Herstellung verschiedener räumlicher Gegenstände, wie Schachteln, Büchsen oder dergleichen Behälter. Ein Beispiel solcher Gegenstände ist z. B. die in F i g. 8 perspektivisch gezeichnete Büchse 105, die aus Seitenflächen 106 bis 109 und einem Boden 110 besteht. Dadurch daß man hiervon eine Art von Abwicklung macht, wie in Fig.9 mit 115 angegeben, man weiter /..B. den Boden 110 in vier Dreiecke a bis d untertciit und für Übcriappungsrändcr ί ii und Ü2 und horizontale bzw. vertikale Zwischenräume 113 bzw. 114 sorgt, wird nach dem zweiseitigen Umhüllen dieser Karton-Komponenten mit Kunststoffmaterial ein Produkt bekommen, bei dem die an der Stelle der Zwischenräume 113 bzw. 114 gebildeten Laschen als Faltnähte fungieren, so daß die Büchse in die erwünschte Form gefaltet werden kann und nur bei den Überlappungsrändern

bo 111 und 112 mit einer zusätzlichen Lasche festgelegt zu werden braucht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprache:

1. Vorrichtung zum Zuführen einer Füllung für einen Umschlag oder dergleichen oder für räumliche Gegenstände, wie Schachteln. Büchsen oder dergleichen Behälter, zu einem endlosen Band, welches einer Maschine zum Einlegen dieser Füllung zwischen zwei oder mehr warmschweißbaren Kunststoffbahnen zugeordnet ist, mit einem auf einem Querbalken zwischen einer Aufnahmestation neben dem Transportband und einer Abgabestation auf dem Transportband horizontal verschiebbaren Wagen, der auf wenigstens einem Stab eine Anzahl von verschiebbaren Saugorganen trägt, und ein Antrieb für die Horizontalverschiebung des Wagens vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Saugorgane (34, 36) tragende Stab (33) am Wagen (32) horizontal, senkrecht zur Wagenverschiebung einstellbar befestigt ist, und der Wagen (32) an einer senkrechten, längs des Querbalkens (39) verschiebbaren Tragerplatte (43) mittels einer senkrechten Nut- oder Schienenführung angebracht und außerdem durch eine Querstange (46) gleitend unterstützt ist, weiche für eine senkrechte Auf- und Abbcwegung des Wagens (32) mit einer Kurbel (68) gekoppelt ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugorgane (34) mittels an den horizontalen Stäben (33) montierten Eingriffsorganen (96) voneinander unabhängig senkrecht verschiebbar sind, und die Stäbe (33) an sich gegenüberliegenden Schenkeln (32a, 3?b) des Wagens (32) gelagert sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalken (39) in Längsrichtung des Transportbandes (1) verschiebbar ist.