DE3822103A1 - Vorrichtung zum verschieben von teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben von Teilen und insbesondere zum Verschieben eines aus zu verpackenden Briefhüllen bestehenden Stapels von einer Ablegevorrichtung zu einer Verpackungsstation mit Hilfe eines kolbenstangenlosen Zylinders, der Druckluftver­ sorgungskanäle, Dichtungen und Umlenkrollen in seinen Kopf­ stücken sowie ein Zugmittel aufweist, das den Kolben mit einem Mitnehmer für ein Schiebestück verbindet.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 86 32 668 bekannt. Zum Herausfahren des Stapels aus dem Bereich der Ablegevorrichtung wird das Schiebestück sehr rasch bewegt, wozu eine entsprechende Ansteuerung des Kolbens im kolbenstangenlosen Zylinder über die angeschlossene Druckleitung erfolgt. Es hat sich nun gezeigt, daß die zur Verfügung stehende Zeit zu gering ist, wenn die einzeln ankommenden Briefhüllen von der Ablege­ vorrichtung extrem rasch abgestellt werden. Der Er­ findung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der genannten Art so zu gestalten, daß sie auch bei extrem kurzen Taktzeiten der Ablegevorrichtung in der Lage ist, das eine Ende des Stapels aus dem Be­ reich der Ablegevorrichtung herauszuschieben.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Kolben im kolbenstangenlosen Zylinder zu Beginn seines Arbeitshubes unter Bildung einer Druckkammer im Abstand von dem ihm zugehörigen Kopfstück steht.

Die zwischen Kolben und Kopfstück befindliche Druck­ kammer ist zu Beginn des Arbeitshubes mit einem expansionsfähigen Druckmedium wie z.B. Druckluft ge­ füllt mit der Folge, daß sich der Kolben zu Beginn des Arbeitshubes extrem rasch bewegen kann. Der Kolben wird mittels einer Bremseinrichtung in der Startposition lage­ mäßig fixiert und kann sich aufgrund des in der Druck­ kammer herrschenden Druckes erst bewegen, wenn die Brems­ einrichtung gelöst wird. Seine Geschwindigkeit zu Beginn des Arbeitshubes hängt somit nicht mehr von der Druck­ luftversorgung ab, sondern sie leitet sich von der Größe des in der Druckkammer zwischen dem Kopfstück und dem Kolben eingeschlossenen, expansionsfähigen Druckluft­ volumens her. Dieses wesentlich größere Volumen bewirkt einen Schnellstart des Kolbens zu Beginn seines Arbeits­ hubes im Vergleich zu einer Kolbenbewegung vom unmittel­ baren Ende des zugehörigen Kopfstückes aus und führt im Ergebnis dazu, daß der vom Kolben gezogene Mitnehmer und das an diesem befestigte Schiebestück den Stapel sehr rasch aus dem Wirkbereich der Ablegevorrichtung heraus­ schieben.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Verpacken von Umschlägen;

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt durch einen kolbenstangenlosen Zylinder in größerem Maßstab;

Fig. 3 einen Schnitt durch den kolbenstangen­ losen Zylinder mit einem ersten Schiebestück in nochmals größerem Maßstab und

Fig. 4 einen Schnitt durch den kolbenstangen­ losen Zylinder in Fig. 3 mit einem anderen Schiebestück.

Eine Vorrichtung 1 zum Verpacken von Umschlägen 2 in Kartons 3, Pappschachteln und dgl. umfaßt ein Maschinen­ gestell 4, eine Ablegevorrichtung 5 für einzeln an­ kommende Umschläge 2, eine Stapelstrecke 6, eine Ein­ füll- bzw. Einschachtelstation 7 zum Einfüllen der Umschläge 2 in die Kartons 3 sowie Antriebsvorrichtungen für die sich bewegenden Teile.

Die Ablegevorrichtung 5 stellt die einzeln ankommenden Umschläge 2 am einen Ende der Stapelstrecke 6 auf eine Tischplatte 8. In diesem Bereich kann die Stapelstrecke 6 in Fig. 1 nicht dargestellte Bürsten aufweisen, die parallel zueinander sowie seitlich neben einem Schlitz 11 angeordnet sind, der sich in der Tischplatte 8 befindet. Die beiden Bürsten halten die Umschläge 2 nach dem Ab­ stellen und verhindern, daß sie umfallen. Ferner wandern die Umschläge 2 selbsttätig zwischen den Bürsten ent­ sprechend dem Ablegevorgang von der Ablegevorrichtung 5 weg.

Die beiden Bürsten besitzen in Stapellängsrichtung nur eine begrenzte Länge. Sobald der Stapel 12 länger als die Bürsten ist, hält eine frei verschiebbar geführte und von einer konstanten Kraft zur Ablegevorrichtung 5 hin beaufschlagte Stapelstütze 13 die zwischen den Bürsten heraustretenden Umschläge 2. Diese Stapelstütze 13 ist an einem Schlitten 14 angeordnet, der auf der Unterseite der Tischplatte 8 in Längsrichtung des Schlitzes 11 ver­ schiebbar ist, wobei die Stapelstütze 13 durch den Schlitz 11 greift.

Als die Stapelstütze 13 konstant haltende Kraft ist ein freihängendes Gewicht 15 vorgesehen und greift mit einem um eine Umlenkrolle 16 geführten Seil 17 an dem Schlitten 14 an. Ferner weist die Vorrichtung 1 ein längs der Tisch­ platte 8 verschiebbares Schiebestück 18 auf, das an den Stapel 12 heranfährt, sobald er eine vorgewählte Größe besitzt. Wenn nämlich eine genau definierte Zahl Umschläge 2 von der Ablegevorrichtung 5 auf die Tischplatte 8 gestellt wurde, verschiebt das Schiebestück 18 den Stapel 12 gegen den Widerstand der von dem Gewicht 15 beauf­ schlagten Stapelstütze 13 zur Einfüll- bzw. Ein­ schachtelstation 7 (Fig. 1).

Das Schiebestück 18 ist mit Hilfe einer Kolben- Zylindereinrichtung 19 bewegbar. Diese Kolben- Zylindereinrichtung 19 befindet sich auf der Unter­ seite der Tischplatte 8. Der Zylinder dieser Kolben- Zylindereinrichtung 19 ist ein kolbenstangenloser Zylinder bzw. ein geschlitzter Packzylinder 20.

Gesteuerte Drosselventile 21 sind in der zum ge­ schlitzten Zylinder 20 führenden Druckluftleitung 22 angeordnet und werden derart angesteuert, daß das Schiebestück 18 mit dem schiebestückseitigen Ende des Stapels 12 innerhalb der Taktzeit der Ablegevorrichtung 5, d.h. also sehr schnell den Ablegebereich verläßt, woraufhin das Schiebestück 18 mit geringerer, d.h. üblicher Geschwindigkeit den Stapel 12 zur Einfüll­ bzw. Einschachtelstation 7 verschiebt. Dort übernehmen eine stationäre Stapelstütze 23 und z.B. ein in der Tischplatte 8 verschwenkbar gelagertes, versenkbares sowie verstellbares Halteteil 24 den komprimierten Stapel 12 derart zwischen sich, daß ein Karton 3 bzw. eine Schachtel 3 in hier nicht näher interessierender Weise auf den Stapel 12 aufgeschoben werden kann. Für den Rückhub senken sich die bewegliche Stapelstütze 13 und das Schiebestück 18 zunächst gemeinsam unter die Tischplatte 8 ab und bewegen sich sodann in ihre Aus­ gangsposition im Bereich der Stapelstrecke 6 zurück.

Die Stapelstütze 13 fährt dabei unter der Einfüll­ bzw. Einschachtelstation 7 zurück und das Schiebe­ stück 18 bewegt sich unter dem sich neu bildenden Stapel 12 bis in eine Warteposition gemäß Fig. 1, d.h. bis vor den Stapel 12. Wenn sich die Stapelstütze 13 und das Schiebestück 18 im Bereich der Stapelstrecke 6 bzw. vor der Ablegevorrichtung 5 befinden, greifen sie wieder durch den Schlitz 11 der Tischplatte 8 nach oben.

Um die vordere Stapelstütze 13 und das Schiebestück 18 aus der Bewegungsbahn des Stapels 12 zu entfernen, d.h. konkret zum Absenken und Anheben, wird die gesamte Kolben-Zylindereinrichtung 19 entsprechend abgesenkt und angehoben. Dies geschieht mit Hilfe einer Hubvor­ richtung 25 z.B. in Gestalt einer weiteren Kolben- Zylindereinrichtung.

Die zum Verschieben des Schiebestückes 18 dienende Kolben-Zylindereinrichtung 19 (Fig. 2) umfaßt den bereits oben erwähnten Zylinder 20, der eine Zylinderbohrung 26 und einen stangenlosen Kolben 27 sowie zwei stirnseitig angeordnete Kopfstücke 28, 29 mit Umlenkrollen 30 auf­ weist. Parallel zu der Zylinderbohrung 26 erstreckt sich eine im Querschnitt beispielsweise C-förmige Führung 31 für einen Mitnehmer 32, der über ein Zugmittel bzw. Bänder 33, 34, die über die Umlenkrollen 30 laufen, mit dem Kolben 27 verbunden ist. In den Kopfstücken 28, 29 befinden sich schließlich noch Druckluftversorgungs­ kanäle 35 und Durchtrittsöffnungen 36 mit Dichtungen 37 für die Bänder 33, 34.

Das eine Zugmittel bzw. Band 33 erstreckt sich von dem in der Führung 31 geführten Mitnehmer 32 über die linke Umlenkrolle 30 (Fig. 2) zum Kolben 27. Das andere Band 34 erstreckt sich von dem Mitnehmer 32 über die rechte Umlenkrolle 30 zum Kolben 27. Beide Bänder 33 und 34 durchgreifen dabei jeweils vor und hinter den Umlenkrollen 30 die Durchtrittsöffnungen 36 und 37, ehe sie in das Innere der Zylinderbohrung 26 eintreten. Das Innere der Zylinderbohrung 26 ist über die Druckluftversorgungskanäle 35 mit den Drossel­ ventilen 21 bzw. Drosselrückschlagventilen 21 und einem Steuerventil 38 bzw. einer Steuereinrichtung 38 (Fig. 1) über geeignete Leitungen verbunden und an eine in den Figuren nicht dargestellte Druckluftversorgung angeschlossen.

Die zwischen dem Kolben 27 und dem Mitnehmer 32 ange­ ordneten Zugmittel bzw. Bänder 33 und 34 sind unter­ schiedlich lang. So ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Band 33 länger als das Band 34. Hierdurch wird erreicht, daß der Kolben 27 zu Beginn seines Arbeitshubes unter Bildung einer Druckkammer 39 im Abstand von dem ihm zugehörigen Kopfstück 28 des kolbenstangenlosen Zylinders 20 steht. Diese Druck­ kammer ist ein Teil der Zylinderbohrung 26 und besitzt einen entsprechend großen Querschnitt und ein großes Volumen im Vergleich zu dem Querschnitt und Volumen des Druckluftversorgungskanales 35 im zugehörigen Kopf­ stück 28. Zu Beginn des Arbeitshubes beaufschlagt daher ein sehr großes Druckluftpolster den Kolben 27 und führt dazu, daß sich dieser sehr rasch aus seiner Ruhe­ position in die Zylinderkammerhälfte 40 niedrigen Druckes bewegen kann. Entsprechend schnell ist zu Beginn des Arbeitshubes auch die Bewegung des über die Bänder 33, 34 mit dem Kolben 27 verbundenen Mit­ nehmers 32, der gemäß den Darstellungen in den Fig. 3 und 4 das Schiebestück 18 trägt.

Der Mitnehmer 32 ist in Fig. 2 nur prinzipmäßig darge­ stellt. Einzelheiten des Mitnehmers 32 gehen aus den Fig. 3 und 4 hervor.

Um zu erreichen, daß der Kolben 27 zu Beginn eines Arbeitshubes in der Position gemäß Fig. 2 verharrt, wobei auf seiner einen Seite in der Druckkammer 39 bzw. Zylinderkammerhälfte 39 ein hoher Druck herrscht, während auf seiner anderen Seite in der Druckkammer­ hälfte 40 ein niedriger Druck herrscht, weist der Mit­ nehmer 32 eine gesteuerte Bremseinrichtung 41 auf. Diese Bremseinrichtung 41 arbeitet vorzugsweise mit Druckluft und wird über ein Anschlußstück 42 (Fig. 2) am Mitnehmer 32 sowie nicht näher dargestellte Leitungen mit Druckluft bzw. Bremsluft versorgt.

Der Mitnehmer 32 besteht gemäß Fig. 3 aus einem aus der U-förmigen Führung 31 herausragenden Teil 43, der als Träger für das Schiebestück 18 dient, und aus Teilen, die sich im Inneren der Führung 31 befinden. Zu diesen Teilen gehören ein Mittelstück 44 und symmetrisch sowie spiegelbildlich zu diesem angeordnete Seitenstücke 45, die aussen mehrere, radial verlaufende Bohrungen 46 auf­ weisen. Teil 43, Mittelstück 44 und die Seitenstücke 45 sind mittels nicht gezeigter Verbindungselemente fest mit­ einander verbunden. Die Bohrungen 46 führen zu mindestens einem mittig angeordneten Kanal 47, der in nicht näher dar­ gestellter Weise mit dem Anschlußstück 42 (Fig. 2) verbunden ist.

Zwischen den Seitenstücken 45 und der Kontur 48 der Führung 31 befinden sich schließlich noch im Querschnitt U-förmige Gleit- und Bremsstücke 49. Sobald ein Druck in dem Kanal 47 und den Bohrungen 46 der Seitenstücke 45 aufgebaut wird, legen sich die Gleit- und Bremsstücke 49 fest an die Kontur 48 der Führung 31 an und fixieren dadurch den Mitnehmer 32 und mit ihm gleichzeitig den Kolben 27. Wird der Bremsdruck durch entsprechende An­ steuerung in den Bohrungen 46 der Seitenstücke 45 jedoch abrupt abgesenkt, so ist der Kolben 27 für einen Arbeits­ hub frei und verschiebt den Mitnehmer 32.

Wie Fig. 3 ferner zeigt, weist der Zylinder 20 Seiten­ wände 50, 51 mit in Längsrichtung verlaufenden Führungs­ nuten 52 auf, in denen Arme 53 des Mitnehmers 32 mit Rollen 54 geführt sind.

Zur Steuerung der Bremseinrichtung 41 dienen u.a. auch Sensoren 55, 56, die am Mitnehmer 32 oder seinem Schiebestück 18 (Fig. 3) bzw. am Maschinengestell 4 angeordnet sind.

Das Schiebestück 18 gemäß Fig. 3 weist zwei Trennfinger 57 auf, die durch den Schlitz 11 in der Tischplatte 8 greifen. Ein weiteres Schiebestück 18 a gemäß Fig. 4 weist vier nebeneinander stehende Trennfinger 57 auf, wobei die beiden äusseren Trennfinger 57 in einer Führung 58 auf die beiden inneren Trennfinger 57 hin verstellbar und arretierbar sind.

Der größeren Breite des Schiebestückes 18 a wegen sind seitlich neben dem Zylinder 20 Tragrohre 59 angeordnet und dienen als Träger für Böcke 60 und je eine Linear­ führung 61. Zum Schiebestück 18 a gehört ferner ein Winkelstück 62 mit Führungsbuchsen 63, die auf den Linearführungen 61 gleiten. Das Winkelstück 62 ist schließlich in zweckmäßiger Weise mit dem Teil 43 des Mitnehmers 32 verbunden, wie im einzelnen aus Fig. 4 hervorgeht.

Gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist der Zylinder 20 länger als der Arbeitshub. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Aus­ führungsform beschränkt, denn Ergänzungen und Ab­ wandlungen sind im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich. So kann anstelle einer durch die Endstellung des Kolbens 27 im Zylinder 20 definierte Druckkammer 39 auch eine gesonderte Druckkammer für den Kolben 27 un­ abhängig vom Zylinder 20 vorgesehen sein.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Verschieben von Teilen, insbesondere zum Verschieben eines aus zu verpackenden Briefhüllen bestehenden Stapels von einer Ablegevorrichtung zu einer Verpackungsstation, mit Hilfe eines kolben­ stangenlosen Zylinders, der Druckluftversorgungskanäle, Dichtungen und Umlenkrollen in seinen Kopfstücken sowie Zugmittel aufweist, die den Kolben mit einem Mitnehmer für ein Schiebestück verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) zu Beginn seines Arbeitshubes druckseitig an einer Druckkammer (39) steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) im kolbenstangenlosen Zylinder (20) zu Beginn seines Arbeitshubes unter Bildung einer Druckkammer (39) im Abstand von dem ihm zugehörigen Kopfstück (28) steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zylinder (20) länger ist als der Arbeitshub.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Zugmittel bzw. Bänder (33, 34) den Kolben (27) und den Mitnehmer (32) verbinden und daß das eine Band (33) länger ist als das andere Band (34).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Mitnehmer (32) verbundene Schiebe­ stück (18) aussen in Führungsnuten (52) des Zylinders (20) geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Linearführungen (61) für das Schiebestück (18 a) seitlich neben dem Zylinder (20) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) in seiner Startposition von einer Bremseinrichtung (41) gehalten wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (41) an einem vom Kolben (27) bewegten Mitnehmer (32) angeordnet ist.