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Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Artikeln
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Artikeln, von
welchen mindestens ein erster Teil und mindestens ein zweiter Teil an voneinander
distanzierten Ausgangsstationen bereitgestellt, dort durch Greifer gefasst und in
eine Verbindungsstation geführt werden, in welcher die Artikel miteinander verbunden
werden und von wo anschliessend der Teileverbund abgeführt wird, sowie Vorrichtungen
zur Durchführung des Verfahrens.
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In der Verpackungstechnik stellt sich öfters das Problem, innerhalb
eines Verpackungsvorgangs Teile der Verpackung vor oder nach dem Einbringen des
Verpackungsguts miteinander zu verbinden. Verhältnismässig einfach ist ein Verbindungsvorgang
für Teile, die über zwei Zuführeinrichtungen der Verbindungsstation zugeführt und
dort verbunden werden. Sobald es jedoch erforderlich ist, die einzelnen Teile einer
Vorbehandlung zu unterwerfen, besteht die Aufgabe, getrennte Teile von verschiedenen
Ausgangsstationen zusammenzuführen, zu verbinden und den Teilverbund abzuführen.
Unter Vorbehandlung können hierbei die verschiedensten Operationen verstanden werden,
d.h. Operationen,
die aus bestimmten Gründen vor dem Verbinden der
Teile begonnen oder abgeschlossen sein müssen, z.B. das Herstellen einer Verpackung
aus einem Band und das Abfüllen mit dem Verpackungsgut sowie die nachfolgende Siegelung
und Trennung vom Band oder das Befestigen und Aufwickeln eines Fadens auf ein Etikett.
Das Zusammenbringen mindestens zweier solcher vorbehandelter Teile benötigt im allgemeinen
zwei verschiedene Transporteinrichtungen, um die Teile in der Verbindungsstation
zusammenzubringen.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass die an voneinander distanzierten
Stationen bereitgestellten Teile unter Vermeidung aufwendiger Antriebe miteinander
verbunden werden können.
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Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass mindestens
ein erster und mindestens ein zweiter Artikel in die Verbindungsstation durch gegenläufige
Hubbewegungen geführt werden, welche von einem einzigen Schwenktrieb erzeugt werden.
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Die Erfindung wird in der beiliegenden Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels
dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Eine schematische Darstellung
zur Erläuterung des Verfahrens, Fig. 2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht einer
Maschine zum Abfüllen eines Granulats und zum Etikettieren des verschlossenen Beutels
und
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Greifers zum Halten von Artikeln.
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In Fig. 1 ist ein erster Artikel 1, z.B. ein Etikett, und ein zweiter
Artikel 2, z.B. ein Portionenbeutel, dargestellt. In der Ausgangslage befinden sich
die Artikel 1 und 2 in Vorbehandlungsstationen B1 und B2. In der Vorbehandlungsstation
B1 für den ersten Artikel 1 ist beispielsweise ein Faden 3 dargestellt, der mit
diesem Artikel verbunden wird. In der Vorbehandlungsstation 2 wird beispielsweise
der Artikel 2 von einer Rolle abgezogen, zu einem Beutel geformt, mit einem Granulat
abgefüllt und vom Band getrennt. Die Vorbehandlung kann jedoch auch andere Operationen
umfassen, sie ist für die nachfolgend vorzunehmende Verbindung der Artikel 1, 2
ohne Einfluss. Demgemäss kann eineVorbehandlung entfallen.
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Nach der Vorbehandlung in den Stationen B1, B2 werden die Artikel
1, 2 in Ausgangsstationen Al für den ersten Artikel 1 und A2 für den zweiten Artikel
2 bereitgestellt. In der Ausgangsstation Al wird der Faden 3 um das Etikett in einer
Drehbewegung 4 gewickelt und geschnitten. In den Stationen Al, A2 werden die Artikel
1, 2 durch je einen Greifer 21, 31 gefasst und zu einer Verbindungsstation V geführt.
Entsprechend der Lage der Stationen Al, A2 beidseits der Verbindungsstation V werden
die Artikel 1, 2 in einer gegenläufigen Bewegung, siehe die Pfeile 5, 6 in die Verbindungsstation
V geführt. Wesentlich ist hierbei, dass für die Ausführung der gegenläufigen Bewegungen
5, 6 ein einziger Antrieb verwendet wird, welcher in Fig. 1 als zweiarmiger Hebel
40 mit Hebelarmen 41, 42 dargestellt ist. Der Hebel 40 ist mittels einer Welle 43
in einem ortsfesten Lager 44 schwenkbar gelagert und durch
einen
nichtdargestellten Antrieb im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn schwenkbar. Die
Hebelarme 41, 42 des Hebels 40 sind durch Schubstangen 28, 38 mit den Greifern 21,
31 verbunden, die somit der Bewegung des Schwenkhebels 40 folgen und die gewünschten
gegenläufigen Bewegungen zur Verbindungsstation V und von dieser weg ausführen.
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Nachdem die Artikel 1, 2 verbunden sind, wird der so geschaffene Artikelverbund
1, 2 in einer quer zu den gegenläufigen Bewegungen 5, 6 verlaufenden Bewegung 7
in eine Sammelstation S gebracht und dort zu Bündeln gestapelt.
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Falls erforderlich, kann während der Bewegung 7 der Artikelverbund
1, 2 in eine beliebige andere Lage gedreht werden.
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In Fig. 2 sind die in Fig. 1 schematisch dargestellten Teile, soweit
dies für die Funktion erforderlich ist, ausführlicher dargestellt. Hierbei wurden
die Teile des Schwenktriebs, d.h. der Hebel 40 und die Schubstangen 28, 38 nur strichpunktiert
dargestellt, da die zugehörigen Teile keinerlei konstruktive Besonderheiten aufweisen,
sondern mit Gelenken verbundene Hebel und Stangen darstellen.
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In Fig. 2 sind beidseits der Verbindungsstation V die beiden Greifer
21, 31 dargestellt, die an Schiebern 22, 32 befestigt sind, Die Schieber 22, 32
sind in Geradführungen 20, 30 verschiebbar gelagert, die ihrerseits in ortsfesten
Rahmen 23, 33 gelagert sind.
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Die Ausgangs station Al besteht im wesentlichen aus einem drehbaren
Greifer 14, der den ersten Artikel aufnimmt, nachdem mit demselben der Faden 3 in
der Vorbehandlungsstation
B1 verbunden wurde. Wie aus Fig. 2 ersichtlich
ist, liegt der Artikel 1, z.B. ein Etikett, nicht genau in der Mitte des Greifers
14, sondern ausmittig in Richtung zur Vorbehandlungsstation B1. Wird nun der Greifer
14 rotiert, z.B. mit eineinhalb Umdrehungen, so gelangt der Artikel 1 in die gestrichelte
Lage 1'. In der Lage 1' wird der Artikel 1 vom Greifer 21 gefasst, in die Verbindungsstation
V verschoben und dort mit dem Artikel 2 verbunden. Der Artikel 2, z.B. ein Portionenbeutel
für ein Granulat, wird in der Vorbehandlungsstation B2 aus einem nicht dargestellten
Band gefaltet, dann mit einer Portion des Granulats gefüllt und anschliessend versiegelt.
Hierzu dienen zwei Siegelwalzen 8 (nur eine sichtbar), die in nicht näher dargestellter
Weise drehbar gelagert sind und in Uebereinstimmung mit den übrigen Bewegungen rotieren.
Die durch die Siegelwalzen 8 verschlossenen Beutel gelangen zu einer rotierenden
Transportwelle 9, welche die noch zusammenhängenden Beutel in eine Schneideinrichtung
10 leitet, deren Messer 11 die einzelnen Beutel bzw.
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Artikel 2 vom Band trennt. Der Greifer 31 fasst in seiner in Fig.
2 entgegengesetzten Lage die abgeschnittenen Artikel 2 und bringt sie in die dargestellte
Lage in der Verbindungsstation V. Der Artikel 1 liegt hierbei auf dem Artikel 2
und wird durch nicht näher dargestellte Mittel miteinander verbunden. Die Verbindung
kann auf verschiedene Weise erfolgen, z.B. durch Klammern, Heften, Kleben oder Siegeln.
Durch die ausmittige Lage des Artikels 1 zum drehbaren Greifer 14 wird das Uebereinanderlegen
der Artikel 1, 2 erleichtert. Wird gemäss Fig. 3 der Greifer 21 mit einer U-förmigen
Ausnehmung versehen, so besteht genügend freier Platz, um die Verbindung in der
Verbindungsstation V durchführen zu können. Ausserdem gestattet der Greifer nach
Fig. 3, den Faden 3 in einer definierten
Lage zu halten. In Fig.
3 ist die Lage des Artikels 1 und des Fadens 3 dargestellt und es ist ersichtlich,
dass der eine Teil des Artikels 1 freisteht, um damit die Verbindung mit dem Artikel
2 durchführen zu können.
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Der auf diese Weise dargestellte Artikelverbund wird durch einen dritten
Greifer erfasst und im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung der Greifer 21, 31
von der Verbindungsstation V in die Sammelstation S gebracht. Der Greifer 51 ist
auf einer drehbar gelagerten Schwenkwelle 52 befestigt, die am freien Ende eines
Schwenkarms 50 drehbar gelagert ist. Der Schwenkarm 50 ist seinerseits auf einer
drehbar gelagerten Achse 53 befestigt. Dem Schwenkarm 50 ist ein Zykloidentrieb,
z.B. ein Hülltrieb mit einem Hüllstoff 54, z.B. einer Kette, einem in der Achse
53 feststehenden Rad 55 und einem an der Schwenkwelle 52 gelagerten drehbaren Rad
56 zugeordnet, Damit wird erreicht, dass beim Abwärtsschwenken des Schwenkarms 50
der Greifer 51 eine beliebige Schwenkbewegung, z.B. um 90°, ausführt, siche Fig.
1, in welcher in der Sammelstation S der Artikel 1 am oberen Rand des Artikels 2
liegt, während er in der Verbindungsstation in der Nähe eines Seitenrandes des Artikels
2 liegt. Der Greifer 51 führt mit dieser Einrichtung eine Zykloidenbewegung aus,
durch die eine Drehung des Artikelverbunds 1, 2 erreicht wird.
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Auch bei der Vorbehandlungsstation B1 kann die Verbindung des Fadens
3 mit dem Artikel 1 durch Klammern oder in anderer Weise, z.B. durch Kleben, Siegeln
o.dgl. erfolgen.
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Werden die Artikel 1 in Form eines Bandes herangeführt, so werden
sie durch eine nicht näher dargestellte Schneideinrichtung vom Band getrennt, so
dass nach der Verbindung des Fadens 3 mit dem Artikel 1 die Wickelbewegung erfolgen
kann.
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Der Antrieb der bewegten Teile, insbesondere des Hebels 40, des Schwenkarms
50 und des drehbaren Greifers 21 sowie die übrigen Bewegungen für die Vorrichtungen
der Vorbehandlungsstationen B1, B2 erfolgen über einen gemeinsamen Antrieb, vorzugsweise
über Kurvenscheiben und Exzenterantriebe, die jedoch wegen ihrer allgemeinen Offenkundigkeit
nicht mehr näher beschrieben werden.
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