DE4024450A1 - Geraet zum beschicken von verpackungsmaschinen mit stapeln aus geschichtetem material - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken von Verpackungsmaschinen mit Stapeln aus geschichtetem Material, insbesondere aus Kartonzuschnit­ ten für starre Zigarettenpackungen.

Zigarettenverpackungsmaschinen werden - wie bekannt - mit Stapeln von Kartonzuschnitten beschickt, die den äußeren Behälter von Packungen bilden sollen.

Die Stapel von Kartonzuschnitten sind auf einem Band­ förderer angeordnet, der sich schrittweise vorwärtsbe­ wegt, um die Stapel zu einer Einrichtung zu fördern, die die einzelnen Kartonzuschnitte zu einer Verarbeitungs­ straße der Maschine bringt.

Die Stapel mit Zuschnitten werden derzeit manuell auf dem Eingabeförderer der Verpackungsmaschine angeordnet.

Der Förderer wiederum beschickt einen Behälter oder ein Magazin, das ein Abstreifelement beschickt, das zum Trennen der einzelnen, zu der verarbeitenden Maschinen­ straße zu übertragenden Zuschnitte geeignet ist.

Dieses Beschickungssystem ist ziemlich kompliziert und begrenzt die Produktivität der Maschine, wobei es dar­ über hinaus beträchtliche Arbeitskosten nach sich zieht.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, das oben beschriebene Problem mittels einer Vorrichtung zu lösen, die Verpackungsmaschinen mit Stapeln von Kartonzuschnit­ ten auf eine vollständig automatische Art und Weise beschickt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vor­ richtung zu schaffen, die konzeptionell einfach, beim Betrieb hoch zuverlässig und vielseitig verwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung geschaffen zum Beschicken von Verpackungsmaschinen mit Stapeln von geschichtetem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine umlaufende Trägereinrichtung hat, die mit einer Verteilungseinrichtung mit einer Vielzahl von Trägereinrichtungen versehen ist, von denen jede geeignet ist, eine Aufnahme zur Unterbringung eines Stapels zu bilden, und eine Einheit zum Entnehmen und Übertragen der Stapel hat, die mit einem bewegbaren Kopf versehen ist, der ein Greiferelement für einen Stapel trägt und geeignet ist, an einer Aufnahme angeordnet und darauffolgend zu einer Beschickungsstation der Ver­ packungsmaschine bewegt zu werden.

Weitere Charakteristiken und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Beschicken von Verpackungsmaschinen;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der umlaufenden Trägereinrichtung;

Fig. 3 eine detaillierte Ansicht eines Details aus Fig. 2; und

Fig. 4 eine detaillierte Ansicht eines Details aus Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 gezeigt, mit der sich Stapel von Kartonzuschnitten 2 einem Magazin 3 automa­ tisch zuführen lassen, das eine Station zum Beschicken einer herkömmlichen Verpackungsmaschine mit den Zu­ schnitten bildet.

Die Kartonzuschnitte 2 haben eine im wesentlichen recht­ eckförmige Form, die an ihren Enden jeweils eine Zunge 2a und einen trapezförmigen Ausschnitt 2b hat; die Zu­ schnitte 2 haben darüber hinaus Faltungen und Trennli­ nien, wodurch sie für darauffolgende Verpackungsopera­ tionen geeignet sind.

Die Zuschnitte 2 werden in Stapeln 4 geliefert, die geordnet in einer umlaufenden Trägereinrichtung 5 ange­ ordnet sind, wie es im Detail in Fig. 2 dargestellt ist.

Der Umlaufförderer hat einen Rahmen 6, der von Rädern 7 getragen ist und eine Verteilungseinrichtung lagert, die vorzugsweise ein Band 8 hat.

Das Band 8 ist um eine obere Rolle 9 bzw. eine untere Rolle 10 gewickelt, die von dem Rahmen 8 derart getragen sind, so daß sie horizontal parallel liegen und koplanar sind.

Das Band 8 kann geeignet durch eine Motorelementeinrich­ tung 11 betätigt werden, die von dem Rahmen 8 getragen wird.

Eine Vielzahl von Stapeltrageeinrichtungen 12 sind in Parallelen Reihen über das Band 8 verteilt.

Jede Trageeinrichtung 12 hat ein Paar von gegenüberlie­ genden Wänden 13, durch die geeignet eine Aufnahme 14 für einen betreffenden Stapel 4 bestimmt ist (Fig. 3).

Die Wände 13 haben Kanten 13a, die die Längsseiten der Kartonzuschnitte 2 an den Zungen 2a bzw. den Ausschnit­ ten 2b halten sollen.

Die Wände 13 sind schwenkbar um Achsen, die parallel zu den Achsen der Rollen 9 und 10 sind, durch die Enden von jeweiligen Armen 15 getragen, die steif mit dem Band 8 senkrecht zu dessen Oberfläche verbunden sind.

Es ist anzumerken, daß die Arme 15 an einem oberen Bereich der Wände 13 angreifen, so daß die Trägerein­ richtungen 12 während der Bewegung des Bands 8 eine stabile vertikale Ausrichtung beibehalten.

In einer bevorzugten, in Fig. 3 gezeigten Ausführungs­ form ist die Drehachse für jede Dreheinrichtung 12 durch Wellen 16 gebildet, die außen an den zwei Wänden 13 festgelegt sind.

Jede Welle 16 wird der Wirkung einer Axialbewegungein­ richtung ausgesetzt. Diese Einrichtung hat vorzugsweise einen Hohlzylinder 18, der steif mit dem Ende eines Arms 15 über einen Kolben 17 verbunden ist, der steif mit der Welle 18 verbunden und innerhalb des Zylinders 18 durch pneumatische Zuführungen 19 zum Beschicken des Zylinders 18 gleitbar ist, was das axiale Gleiten des Kolbens 17 in beiden Richtungen geeignet veranlassen kann.

Demzufolge bilden die Wellen 16 mit den entsprechenden Kolben 17, die Zylinder 18 und die pneumatischen Zuführen 19 eine Einrichtung zum Öffnen und Schließen der zwei Wände 13 jeder Aufnahme 14.

Die Wände 13 können daher lateral bewegt werden und sind um die Achsen der Wellen 16 schwenk- bzw. drehbar, wie durch die Pfeile A und B in Fig. 3 angedeutet.

Die Vorrichtung 1 hat eine feststehende Rahmeneinrichtung, die vorzugsweise zwei Paare von Säu­ lenständern 20 hat, die sich symmetrisch entlang der Seitenkanten eines Rahmenwerks erstrecken und an ihren Enden ein Paar von Trägern 21 haben, die horizontal und parallel ausgerichtet sind.

An den Trägern 21 ist eine Einheit 22 zum Entnehmen und Transferieren der Stapel 4 horizontal bewegbar.

Die Entnahme- und Transfereinheit 22 hat einen Kopf 23, der an dem unteren Ende eines Vertikalträgers 24 ange­ bracht ist.

Die Träger 21 lagern gleitbar jeweilige Gleitstücke 25, die miteinander über ein Querelement 26 verbunden und durch Stellelemente (nicht dargestellt) betätigbar sind.

Das Querelement 26 trägt gleitbar eine Buchse 27, die durch ein geeignetes Stellglied (nicht dargestellt) betätigt werden kann; eine weitere Buchse 28 ist steif mit der Buchse 27 und senkrecht zu dieser verbunden; der Vertikalträger 24 ist in dieser gleitbar angeordnet und kann durch ein entsprechendes (nicht dargestelltes) Stellglied betätigt werden.

Der Entnahmekopf 23 hat eine Greiferelementeinrichtung 29, die im wesentlichen bügelförmig und im Detail in Fig. 4 dargestellt ist.

Das Greiferelement 29 hat eine Art von Gabel 30, die mit zwei Zinken 30b versehen ist, die sich bezüglich des Kopfes 23 nach unten erstrecken.

Die Zinken 30b sind um rechte Winkel gebogen, so daß sie unter den zu entnehmenden Stapel 4 einführbar sind.

Die Zinken 30b der Gabel 30 haben an ihren Enden vor­ zugsweise jeweilige optische Leerraum-Sensoren 30a, die ein Signal liefern sollen, das das Einführen des Grei­ ferelements 29 unter den Stapel 4 ermöglicht.

Ein Andruckelement 31 kann mit der Gabel 30 zusammen­ wirken und ist schwenkbar zwischen einer oberen und einer im wesentlichen mittleren Position bezüglich der Zinken 30b angebracht.

Das Andruckelement 31 ist mittels einer elastischen, vorzugsweise durch eine schraubenartige Feder 31a gebil­ deten elastischen Einrichtung an dem Ende eines Arms 32 gelagert, der sich radial von einer Buchse 33 erstreckt.

Die Buchse 33 ist unter der Wirkung eines geeigneten Stellgliedes (nicht dargestellt) auf einer Welle 34 drehbar, die quer bezüglich der Gabel 30 liegt.

Der Arm 32 ist von einer schraubenförmigen Feder 35 elastisch zurückgehalten, die an einem oberen Kopplungs­ element 36 festgelegt ist, das steif mit dem Kopf 23 verbunden und geeignet ist, gegen die Sicherungswirkung des Andruckelements 31 zu wirken.

Der Betrieb der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt.

Die Stapel 4 von zu der Verpackungsmaschine zu übertra­ genden Zuschnitten 2 werden durch eine Bedienperson in die Aufnahmen 14 eingeführt, die durch die entsprechen­ den Trägereinrichtungen 12 an dem Umlaufförderer gebil­ det sind.

Zu diesem Zweck werden die Wände 13 mittels einer (nicht dargestellten) Betätigungseinrichtung geöffnet, die auf die pneumatischen Zylinder 18 wirkt.

Der gegenseitige Abstand der Wände 13 ermöglicht das Einführen des Stapels 4.

Die Wände 13 werden dann - wiederum durch die pneumati­ schen Zylinder 18 - zurückbewegt, um den Stapel 4 sicher zwischen ihnen zu halten.

Es ist natürlich möglich, den Schritt des Einsetzens in die Aufnahmen 14 des Umlaufförderers 5 mittels geeignet vorgesehener Einrichtungen automatisch auszuführen.

Der Umlaufförderer 5, auf dem die Stapel 4 geordnet ausgerichtet sind, wird in die Basis der Vorrichtung 1 eingeführt.

In dieser Position ist der Umlaufförderer 5 unterhalb der Entnahme- und Transfereinheit 22 angeordnet, die über das Querelement 21 bewegbar ist.

Der Entnahmekopf 23 ist entlang dreier orthogonaler Achsen bewegbar und kann daher exakt am ersten zu transferierenden Stapel 4 positioniert und darauffolgend vor dem Stapel abgesenkt werden.

Die Bewegungen des Kopfes 23 werden geeignet von einer angemessenen elektronischen Steuereinheit (nicht darge­ stellt) gesteuert, die bekannt ist, kommerziell erhält­ lich und normalerweise bei Dreiachsen-Meßmaschinen ver­ wendet wird.

Die Gabel 30 wird nach vorne bewegt, so daß ihre Zinken 30b unterhalb des Stapels 4 in den Bereich eindringen, der zwischen den Kanten 13a gebildet ist.

Das Absenken des Andruckelements 31 wird dann bewirkt und dieses klemmt den Stapel 4 derart elastisch ein, daß der Stapel während des Öffnens der Wände 13 abgestützt ist. Dieses Öffnen, das von einer bekannten Freigabeein­ richtung (nicht dargestellt) gesteuert wird, wird mit­ tels der pneumatischen Zylinder 18 durchgeführt.

Der von dem Greiferelement 29 entnommene Stapel 4 wird über den Umlaufförderer 5 angehoben, wie es durch die gestrichelte Linie 29a (Fig. 1) angedeutet ist, und dann in Transferrichtung C, die parallel zu den Trägern 21 verläuft, bewegt, bis er über dem Beschickungsmagazin 3 ist.

Dann wird der Stapel 4 abgesenkt, in das Magazin 3 eingeführt und von dem Greiferelement 29 freigegeben.

Es ist anzumerken, daß der Stapel 4 während des Trans­ ferschritts mit seinen längeren Seiten der Zuschnitte 2 horizontal senkrecht zu der Richtung C angeordnet ist.

Das Magazin 3 ist durch eine Vielzahl von Winkelprofil­ elementen 37 gebildet, die vertikal entlang der Seiten­ kanten eines Rechtecks angeordnet und geeignet sind, den Stapel 4 zu führen; die winkelig geformten Elemente 37 erstrecken sich von einem Rahmen 38, der den Stapel 4 trägt und über einem an sich bekannten Abstreifelement angeordnet ist, mit dem sich die einzelnen Zuschnitte 2 des zu der Verarbeitstraße der Verpackungsmaschine zu übertragenden Stapels trennen lassen.

Die Entnahme aus dem Umlaufförderer 5 und der Transfer zu dem Beschickungsmagazin 3 werden für die anderen Stapel 4, die innerhalb der Aufnahmen 14 innerhalb der gleichen Reihe angeordnet sind, darauffolgend auf ähnli­ che Art und Weise durchgeführt.

Sobald der Transfer der gesamten Reihe von Stapeln 4 abgeschlossen ist, bewegt sich das Band 8 des Umlauf­ förderers 5 entlang der Anheberichtung D, um eine wei­ tere Reihe von Stapeln 4 in die Entnahmeposition zu bringen.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die beschriebene Vorrichtung die Beschickung von Verpackungsmaschinen mit Stapeln von Kartonzuschnitten auf einer vollständig automatische Art und Weise erlaubt. Insbesondere trans­ feriert die Vorrichtung einen Stapel zur Zeit, was eine hohe Betriebsgeschwindigkeit liefert, die für die Be­ triebsgeschwindigkeit herkömmlicher Verpackungsmaschinen angemessen ist.

Es ist anzumerken, daß die Vorrichtung ermöglicht, daß das Beschickungsmagazin 3 der Verpackungsmaschine direkt mit erheblichen Vorteilen hinsichtlich der konstruktiven und operativen Einfachheit gegenüber bekannten Einrich­ tungen beschickt wird, bei denen das Beschicken durch Zwischenschalten von Bandförderern erreicht wird.

Geeigneterweise ist es möglich, eine angemessene Anzahl von Stapeln auf einer festen Ablage 39 zu speichern, von der sie während des Schrittes des Wechseln des entleer­ ten Umlaufförderers 5 entnommen werden können, um den Betrieb der Maschine nicht zu unterbrechen. Die Ablage 39 erstreckt sich unterhalb eines Trägers 31 quer zur Transferrichtung C.

Bei einer für die Praxis ausgelegten Ausführungsform der Erfindung können die verwendeten Materialien als auch die Form und Dimensionen an die Anforderungen angepaßt werden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Beschicken von Verpackungsma­ schinen mit Stapeln (4) von geschichtetem Material (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine umlaufförderartige Trägereinrichtung (5), die mit einer Verteilungseinrichtung (8) versehen ist, die eine Viel­ zahl von Trägereinrichtungen (12) hat, von denen jede zur Bildung einer Aufnahme für einen Stapel (4) geeignet ist, und eine Entnahme- und Transfereinrichtung (22) für die Stapel (4) hat, die mit einem bewegbaren Kopf (23) versehen ist, der ein Greiferelement (29) für einen Stapel (4) lagert und geeignet ist, an einer Aufnahme angeordnet und darauffolgend zu einer Beschickungssta­ tion (3) der Verpackungsmaschine bewegt zu werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verteilungseinrichtung ein Band (8) hat, das um ein Paar von Rollen (9, 10) gewunden ist, die derart von einem Rahmen (6) gelagert sind, daß sie horizontal parallel in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet sind, wobei das Band (8) geeignet durch ein Motorelement (11) betätigt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Trägereinrichtungen (12) für die Stapel ein Paar von gegenüberliegenden Wänden (13) hat, die eine der Aufnahmen bestimmen können und derart gelagert sind, daß sie über jeweilige Arme (15), die von der Verteilungseinrichtung (8) getragen sind, um eine Horizontalachse schwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine Einrichtung zum Öffnen der Wände hat, was das Einführen eines Stapels (4) in eine der Aufnahmen und das Entfernen des Stapels (4) aus dieser Aufnahme durch das Greiferelement (29) ermöglicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnungseinrichtung eine Welle (16), die jeweils an einer Wand (13) festgelegt ist, und eine Axialbewegungseinrichtung (17-19) für die Welle (16) hat, wobei die Axialbewegungseinrichtung (17-19) an einem Ende eines jeweiligen Arms (15) getragen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (17-19) zur Axialbewegung der Welle (16) einen Kolben (17), der steif mit der Wel­ le verbunden ist, einen Zylinder (18), der eine glei­ tende Bewegung des Kolbens ermöglicht und fest mit dem Ende eines jeweiligen Arms (15) verbunden, und pneumati­ sche Zuführungen (19) zum Beschicken des Zylinders (18) hat.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Welle (16) mit der Horizontalachse für das Schwenken der Aufnahme zusammenfällt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (23) der Entnahme- und Transfereinheit (22) an dem unteren Ende eines Vertikalträgers (24) angebracht ist, der gleitbar in einer Buchse (28) ist, die steif mit einer weiteren Buchse (27) senkrecht zu dieser verbunden ist, die an einem Querelement (26) gleitbar ist, das an seinen Enden mittels jeweiliger Gleitstücke (25) auf einem Paar von horizon­ tal parallelen Trägern (21) gelagert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiferelement (29) eine Art von Gabel (30) hat, die mit Zinken (30b) versehen ist, die sich bezüglich des Kopfes zunächst nach unten erstrecken und geeignet sind, ihre freien Enden, die im wesentlichen horizontal liegen, unter den zu entfernen­ den Stapel (4) zu bringen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiferelement (29) ein Andruckelement (31) hat, das mit der Gabel (30) zusam­ menwirkt und derart angebracht ist, daß es bezüglich der Zinken (30b) zwischen einer oberen und einer im wesent­ lichen mittleren Position schwenkbar ist, in der es den zu entfernenden Stapel auf den Zinken (30b) festlegt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsstation (3) durch ein Magazin gebildet ist, das durch einen Rahmen (38) und eine Vielzahl von winkelig geformten Elementen gebildet ist, die den Stapel (4) auf den Rahmen (38) führen können.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine feststehende Ablage (39) zum Speichern einer geeigneten Anzahl von Stapeln (4) hat, die während des Schritt des Wechselns der entleerten Trägereinrichtung (12) zu entnehmen sind.