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Es
gibt Maschinen zum Verpacken von Stapeln von Gegenständen, insbesondere
von im Wesentlichen zylindrischen Gegenständen, in entsprechende Verpackungshüllen, die
aus einer Lage wärmeschweißbaren Materials
erhalten wurden.
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Der
folgende Text bezieht sich dabei der Einfachheit halber auf Papierrollen.
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Die
eingangs erwähnten
Maschinen weisen folgendes auf:
- – eine Gruppierungsstation,
in der Lagen von Rollen gebildet werden, wobei jede Lage aus geordnet
nebeneinander positionierten Rollen gebildet wird;
- – eine
Station, in der aus einer oder zwei übereinander angeordneten Lagen
ein Stapel gebildet wird; und
- – eine
Hüllenverpackungsstation,
in welcher der Stapel mit einem wärmeschweißbaren Material umhüllt wird,
wodurch die oben erwähnte
Verpackungshülle
entsteht.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Station zur Bildung des Stapels.
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Es
gibt bereits bekannte Stationen zur Bildung von Stapeln aus Lagen
von zylindrischen Gegenständen.
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Insbesondere
ist in jedem der Dokumente
US
3,455,085 ,
IT 1.225.033 eine
Station beschrieben, welche folgendes aufweist:
Eine Auflagefläche für Lagen
von zylindrischen Gegenständen,
welche von der stromaufwärts
befindlichen Gruppierungsstation kommen, wobei der Endteil der Auflagefläche der
Hüllenverpackungsstation zugewandt
ist und zu einer pendelartigen Bewegung angetrieben wird, damit
ebenso viele Positionen definiert werden wie zu erhaltende Lagen;
eine
Vielzahl von übereinander
angeordneten und in ihrer Anzahl der Anzahl von Lagen entsprechenden Aufnahmeebenen,
von denen jede mit einem Ende der Gruppierungsstation zugewandt
ist und in der Nähe
und auf dem selben Niveau wie das sich bewegende Ende des oben erwähnten „Pendels" in einer entsprechenden
Stellung dieses angeordnet ist;
erste Mittel zum Bewegen des „Pendels", um eine der Stellungen
zu definieren;
zweite Mittel zum Bewegen der Lagen an der Auflagefläche entlang,
welche auf die ersten Mittel zeitlich abgestimmt agieren;
mit
Schiebeelementen versehene dritte Mittel für jede der Aufnahmeebenen,
die sich synchron vorwärts bewegen
und vertikal über
den Aufnahmeebenen ausgerichtet sind.
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Der
Stapel wird auf der unteren Aufnahmeebene gebildet. Da die Lagen
mit der selben Geschwindigkeit bewegt werden, kommt es während der
Stapelbildung nicht zu einem Reiben der verschiedenen Lagen aneinander.
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Die
oben erwähnten
ersten Mittel sind mit dem „Pendel" verbunden und werden
ebenfalls in eine Hin- und Herbewegung versetzt. Es sind auch Motormittel
am „Pendel" angebracht, um bezüglich der
Gelenkverbindung mit der Auflagefläche die Hin- und Herbewegung
zu bewirken.
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Dabei
muss darauf hingewiesen werden, dass sich die Trägheit des „Pendels" und der damit verbundenen Vorrichtungen
auf die für
den Verlauf des „Pendels" von der einen in
die nachfolgende Stellung benötigte
Zeit auswirkt.
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Darüber hinaus
trägt das „Pendel" während seiner
Hin- und Herbewegung
Papierrollen, die sich bei Erreichen einer gegebenen Geschwindigkeit möglicherweise
von diesem lösen
können.
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Dies
mindert die Produktivität
der Stapelbildungsstation.
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In
der US-A-4,450,949 ist eine Stapelbildungsstation offenbart, die
erste Mittel zur Beförderung
ungeradzahliger Lagen von Gegenständen an einer horizontalen
Strecke entlang und zweite Mittel zum Befördern gerad zahliger Lagen an
einer schräg nach
unten verlaufenden Strecke entlang umfasst.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Station zur
Bildung eines Stapels aus Lagen von Gegenständen anzugeben, mit der die
oben genannten Probleme gelöst
werden, und die insbesondere keine sich wechselweise hin- und herbewegenden
Teile aufweist, welche die Ebene, auf der die von der Gruppierungsstation
kommenden Lagen von Gegenständen
gehalten werden, mit den Arbeitsebenen zur Aufnahme der Lagen verbinden.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Station
anzugeben, bei der die Gegenstände
zu einer kontinuierlichen Bewegung angetrieben werden, um die Produktivität bezüglich der
bekannten Stationen mit gleicher Funktion zu steigern.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Station
zur Bildung eines Stapels aus Lagen von Gegenständen anzugeben, die weder den
Betrieb der ihr vorgeschalteten Gruppierungsstation noch den Betrieb
der ihr nachgeschalteten Hüllenverpackungsstation
beeinträchtigt und
die aus einer Kombination von Geräten und Elementen besteht,
welche leicht herzustellen sind und eine sichere Funktionalität aufweisen.
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Die
oben erwähnten
Aufgaben werden von einer Station gemäß den Merkmalen von Anspruch
1 gelöst.
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Die
charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in
der nachstehenden Beschreibung einer zwar bevorzugten, aber nicht
einzigen Ausführungsform unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1A eine
schematische Seitenansicht der vorgeschlagenen Station zur Bildung
eines Stapels aus Lagen von Gegenständen;
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1B eine
Aufsicht auf die Darstellung von 1A;
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2 einen
vergrößert dargestellten
Abschnitt der vorgeschlagenen Station zur Verdeutlichung eines charakteristischen
funktionellen technischen Merkmals;
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3A, 3B technisch-funktionelle Merkmale
einer zweiten Ausführungsform
der vorgeschlagenen Station.
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In
den 1A, 1B, 2 bezeichnet der
Buchstabe C die Kanäle
zur Führung
der Stapel aus zylinderförmigen
Gegenständen,
z.B. Papierrollen R.
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Die
Kanäle
C sind mit einem unter ihnen befindlichen Förderband 1 verbunden,
welches die Gegenstände
(in Richtung H) an eine Gruppierungsstation 150 befördert.
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In
dem dargestellten Beispiel verlaufen die Achsen der Papierrollen
parallel zur Richtung H, sie können
jedoch auch vertikal dazu angeordnet sein.
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Auf
eine dem Fachmann auf dem Gebiet bekannte Art und Weise gibt dabei
die Gruppierungs- oder Zuführstation
intermittierend Lagen S aus Papierrollen in nach unten verlaufender
Richtung frei, genauer gesagt zur Station 100, die Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist.
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Dabei
wird jede Lage S aus einer ausgewählten Anzahl horizontal oder
vertikal nebeneinander angeordneter Papierrollen geformt.
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Eine
horizontale Träger-
oder Auflagefläche 50 verläuft von
der Gruppierungsstation nach unten bis hin zu einer (nicht dargestellten)
Hüllenverpackungsstation.
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Mit
der horizontalen Auflagefläche 50 verbundene
erste Bewegungsmittel 10 weisen z.B. erste verteilte Stäbe 6 auf,
die quer zur Richtung H verlaufen und von zwei entlang vertikaler
Ebenen verlaufenden ersten Endlosketten 7 getragen werden,
welche an beiden Längsseiten
der Fläche 50 vorgesehen
sind.
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Ein
Fenster 20 ist in der Auflagefläche 50 ausgebildet
und derart bemessen, dass die Lage S selbst mit maximaler Größe durch
es hindurch verlaufen kann.
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Die
maximale Größe der Lage
S wird durch eine Anzahl von Papierrollen gleich der Anzahl von Kanälen C definiert.
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Stromabwärts vom
Fenster 20 bildet die Auflagefläche 50 eine obere
Fläche 50A.
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Eine
feststehende, nach unten verlaufende Rampe 25, die auf
die Größe der Papierrollen
einstellbar ist, befindet sich unter dem Fenster und verläuft vom
An fangsabschnitt des Fensters bis hin zu einer horizontalen unteren
Fläche 60,
die sich unter der oberen Fläche 50A befindet.
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Die
obere Fläche 50A ist
von der unteren Fläche 60 durch
einen Abschnitt getrennt, welcher nicht kleiner als die Höhe der Lage
sowie auf die Größe einstellbar
ist.
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An
das Fenster 20 ist der obere Verlauf 30A eines
weiteren Förderers 30 angeschlossen,
der von einem Paar Endlosketten 31 gebildet wird, die in
vertikalen ideellen Ebenen verlaufen, die sich neben den Längsseiten
des Fensters befinden.
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Mindestens
ein Teil der Ketten ist mit dem Ende von flexiblen Elementen verbunden
(z.B. kleinen Querstäben
oder -rollen), die einen flexiblen Rolladen 32 oder eine
sich bewegende Plattform 32 bilden, deren Erstreckung in
der Richtung K des weiteren Förderers
im Wesentlichen gleich dem Längsmaß des Fensters
ist.
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In
dem in den 1A, 2 dargestellten Beispiel
sind zwei Rollläden 32 vorgesehen.
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Dabei
ist zu erwähnen,
dass der Rollladen 32, wenn er sich im Bereich des Fensters 20 befindet, horizontal
auf dem selben Niveau wie die Auflagefläche 50 angeordnet
ist: In diesem Fall wird die Kontinuität der Auflagefläche 50 wiederhergestellt.
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Die
Geschwindigkeit des weiteren Förderers 30 und
somit des Rollladens 32 ist gleich der Geschwindigkeit der
Stäbe 6.
Der Grund hierfür
ist weiter unten ausgeführt.
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Zweite
sich bewegende Mittel 40 sind mit der feststehenden, nach
unten verlaufenden Rampe 25 verbunden und werden beispielsweise
von zweiten gleichmäßig beabstandeten
Querstäben 41 gebildet, die
von zwei zweiten Endlosketten 42 getragen werden, welche
entlang vertikaler Ebenen verlaufen, die sich neben den Längsseiten
der Rampe befinden.
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Die
zweiten Stäbe
involvieren den Anfangsteil der Rampe und somit des Fensters und
verlaufen parallel zur Rampe bis hin zu deren Endabschnitt, wie
es in den 1A, 2 gezeigt
ist.
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Dritte
sich bewegende Mittel 70 sind mit der unteren Fläche 60 verbunden
und werden beispielsweise von dritten, gleichmäßig beabstandeten Querstäben 71 gebildet,
die von zwei dritten Endlosketten 72 getragen werden, die
entlang vertikaler Ebenen verlaufen, welche sich neben den Längsseiten
der unteren Fläche
befinden.
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Der
Betrieb der vorgeschlagenen Station ergibt sich unmittelbar aus
der oben angegebenen Beschreibung.
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Jede
Lage S tritt aus der Gruppierungs- oder Zuführstation 150 aus
und wird zu ihrem Abtransport von der Station 150 weg auf
ein Band 90 gelegt: Dadurch kann ein erster Stab 6 der
ersten sich bewegenden Mittel 10 am hinteren Teil der Lage
S ansetzen, um diese auf die Auflagefläche 50 zu ziehen.
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Danach
werden die Papierrollen einer jeden Lage S mittels einer dem Fachmann
auf dem Gebiet bekannten Technik quer zusammengeschoben, z.B. durch
Mittel 80, die allgemein in 1B dargestellt sind.
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Die
wechselseitige Positionierung der ersten Stäbe 6 der ersten sich
bewegenden Mittel 10 und der Rollläden 32 erfolgt derart,
dass, wenn ein Rollladen 32 das Fenster 20 progressiv
von einer Seite stromaufwärts
zur Seite stromabwärts
abdeckt (Betriebsstellung Q in 1A), eine
Lage S, die in 3A als die ungeradzahlige Lage
SA angegeben ist, auf den Rollladen gelegt wird und der erste sich bewegende
Stab 6 an deren hinterem Abschnitt ansetzt.
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Somit
wird unter kombinierter Wirkung des sich in Richtung K bewegenden
Rollladens 32 und des sich in Richtung H (welche mit der
Richtung K übereinstimmt)
bewegenden ersten Stabs 6 die ungeradzahlige Lage SA an
den anfänglichen
Teil der oberen Fläche 50A übertragen.
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Dabei
ist die Geschwindigkeit des Rollladens gleich derjenigen der ersten
Stäbe 6,
um ein Reiben des Rollladens 32 und der Lage SA aneinander
oder ein sich Lösen
des ersten Stabs 6 von der Lage SA zu verhindern.
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Die
Länge des
Abschnittes der Ketten 31 zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Rollläden 32 ist derart
bemessen, dass, wenn eine mit SB bezeichnete geradzahlige Lage,
welche auf die vorhergehende ungeradzahlige Lage SA folgt, das Fenster 20 erreicht,
dieses nicht durch einen Rollladen bedeckt ist.
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Somit
wird die geradzahlige Lage SB schwerkraftbedingt auf die nach unten
verlaufende Rampe 25 geleitet, wo ein zweiter Stab 41 der
zweiten sich bewegenden Mittel 41 auf sie einwirkt (Richtung
W, 2).
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Der
zweite Stab 41 überträgt dann
die geradzahlige Lage SB auf die untere Fläche 60, wo ein dritter
Stab 71 der dritten sich bewegenden Mittel 70 auf sie
einwirkt.
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Der
dritte Stab 71 befindet sich unter einem ersten Stab 6 der
ersten sich bewegenden Mittel 10 und ist mit diesem auf
der selben vertikalen Ebene ausgerichtet, wodurch er bezüglich der
Ankunft des Stabs 41 (der zweiten sich bewegenden Mittel 40) versetzt
ist.
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Folglich
hält die
geradzahlige Lage SB (auf der unteren Fläche 60) an und startet
dann wieder im Schrittverhältnis
mit der über
ihr auf der oberen Fläche 50A angeordneten
ungeradzahligen Lage SA.
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Die
mit gleicher Geschwindigkeit bewegenden ersten und zweiten Stäbe 6 bzw. 71 ziehen
die entsprechenden ungerad- bzw. geradzahligen Lagen SA, SB auf
die Arbeitsebenen 50A, 60.
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Zur
Bildung eines aus zwei Lagen bestehenden Stapels müssen natürlich die
Lagen übereinander
angeordnet werden.
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Zu
diesem Zweck kann die untere Fläche 60 beispielsweise
das Ende des Endteils 50A der oberen Fläche 50 um einen Abschnitt überragen,
welcher länger
ist als die Längserstreckung
der Lagen. Somit wird die ungeradzahlige Lage SA über die
geradzahlige Lage SB gelegt, ohne dass es dabei zu einem Reiben
der Lagen aneinander kommt, da diese sich mit der selben Geschwindigkeit
bewegen.
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Somit
wird ein Stapel P aus zwei Lagen SB, SA, d.h. einer gerad- und einer
ungeradzahligen, gebildet.
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Folglich
wird jede ungeradzahlige Lage SA mit Hilfe des Rollladens 32 auf
die obere Fläche 50A geleitet;
die der ungeradzahligen Lage SA vorausgehende geradzahlige Lage
SB wurde infolge des Vorhandenseins des Fensters 20 zunächst zur
nach unten verlaufenden Rampe 25 und dann zur unteren Fläche 60 geleitet,
wobei sich dann die geradzahlige Lage SB unter der auf der oberen
Fläche 50A angeordneten
ungeradzahligen Lage SA befindet.
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Die
oben beschriebene Ausführungsform
ermöglicht
die Bildung von aus zwei Lagen zusammengesetzten Stapeln.
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Gemäß dem dargestellten
Beispiel wird die Kontinuität
der oberen Fläche
zyklisch durch einen Rolladen wiederhergestellt; es versteht sich,
dass hierfür
auch andere Mittel mit der selben Funktion eingesetzt werden können, z.B.
ein sich horizontal bewegender Endlosriemen, bei dem eine Seite
parallel zur Längserstreckung
des Fensters verläuft.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform (3A, 3B)
wird die obere, mit 500A bezeichnete Fläche bewegt und bildet einen
Rollladen 132 des zusätzlichen
Förderers 30 (wobei
in dem dargestellten Beispiel vier gleichmäßig voneinander beabstandete
Rollläden 132A, 132B, 132C, 132D zu
sehen sind), dessen oberer Verlauf 30A lang genug ist, dass
er horizontal über
der unteren Fläche 60 verläuft (wobei
der Abstand zu dieser größer als
die Höhe
der Lage und bezüglich
der Größe einstellbar
ist), sowie horizontal durch den Endabschnitt 100A der
erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Station 100 verläuft, wo
die beiden ungerad- bzw. geradzahligen Lagen SA, SB unbewegt und übereinander
angeordnet gehalten werden, z.B. platziert auf einem Lift E.
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3A zeigt
eine im Bereich des Fensters 20 befindliche und auf einem
Rollladen 132A aufliegende ungeradzahlige Lage SA, wobei
die vor dieser ungeradzahligen Lage SA kommende geradzahlige Lage
SB unbewegt in Wartestellung auf der unteren Fläche 60 gehalten wird.
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In 3B befindet
sich der Rollladen 132A über der geradzahligen Lage
SB, die von dem Querstab 71, welcher mit dem Stab 6 der
ersten Mittel 10 vertikal ausgerichtet ist, auf die untere
Fläche 60 gezogen
wird, wobei der Stab 6 wiederum an der auf dem Rollladen 132A aufliegenden
ungeradzahligen Lage SA ansetzt (3B).
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Die
Stäbe 6 und 71 befördern dann
die Lagen SA, SB an den Endabschnitt 100A, wobei sie sich
gleichzeitig davon lösen
(3B).
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Der
sich in Richtung K weiterbewegende Rollladen 132A löst sich
dann von den Lagen SA, SB, die nicht horizontal gleiten können, da
sie durch die vertikalen Anschläge 91A, 91B angehalten
werden.
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Aufgrund
des Abstands zwischen den beiden aufeinander folgenden Rollläden 132A, 132B kann
jede der geradzahligen Lagen SB durch das vom hinteren Abschnitt
des Rollladens 132A und vom vorderen Abschnitt der feststehenden,
nach unten verlaufenden Rampe 25 gebildete „dynamische" Fenster 200 hindurch
auf die feststehende, nach unten verlaufende Rampe 25 geleitet
werden.
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Somit
werden die Lagen SA, SB von den sich bewegenden Stäben 6 und 71,
die auf einer vertikalen Ebene angeordnet sind und synchron betrieben werden,
auf die obere Fläche 50A, 500A bzw.
die untere Fläche 60 befördert.
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Am
Ende der oberen Fläche
wird die ungeradzahlige Lage SA über
der darunter befindlichen geradzahligen Lage SB angeordnet, ohne
dass die Lagen aneinander reiben.
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Dabei
ist die Auflagefläche 50 ohne
jedwede abwechselnd hin- und her verlaufenden beweglichen Teile
mit der oberen Fläche 50A und
mit der unteren Fläche 60 verbunden,
und zwar über
eine sich bewegende Plattform 32, die zyklisch mit der
oberen Fläche 50A und
mit der feststehenden, nach unten verlaufenden Rampe 25 ein Überbrückung bildet.
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Dies
ermöglicht
im Vergleich zum Stand der Technik eine Vereinfachung des Aufbaus
der Station zur Bildung von Stapeln aus Lagen von Gegenständen sowie
eine Steigerung der Produktivität.
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Die
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Station ermöglicht
auch den Erhalt eines Stapels aus nur einer Lage S, die von einer
Anzahl von Papierrollen kleiner oder gleich der Anzahl von Kanälen C definiert
wird.
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Zum
Erhalt eines Stapels aus einer Lage reicht es aus, dass Steuermittel
(1A, 1B, 2) den Rollladen 32 im
Bereich des Fensters 20 fixiert halten, um die zweiten
und dritten sich bewegenden Mittel 40, 70 zu deaktivieren,
so dass die Stäbe 41 und 71 nicht
den Betrieb der Station 100 behindern.
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In
diesem Fall bewegen sich alle ungeradzahligen Lagen SA und geradzahligen
Lagen SB in horizontaler Richtung geordnet auf der oberen Fläche 50A nach
vorne, welche bis zum Lift E hin verläuft (siehe den in 1A gestrichelt
dargestellten Abschnitt 50B), der sich auf dem selben Höhenniveau
wie die obere Fläche
befindet.
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Bei
den zu stapelnden Gegenständen
kann es sich auch um etwas anderes handeln als Papierrollen.