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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bilden von
Bündeln aus Schachteln, die von Falz/Leim- oder Heftmaschinen
hergestellt sind, und Packen der Bündel mit einem Riemen
bzw. Band.
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Es ist bekannt, daß die von Falz/Leimmaschinen oder
Heftmaschinen hergestellten Schachteln, d. h. die Schachteln, die
noch nicht zur Aufnahme von Packgut bereit und daher
vollständig gefaltet bzw. flachgelegt sind, wobei sie einen im
wesentlichen flachen Körper bilden, mit einem allgemein aus
Kunststoff bestehenden Riemen zu Bündeln gepackt werden.
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Das oben erwähnte Packen der Schachteln ist mit
verschiedenen Problemen verbunden, die sich aus der Notwendigkeit
ergeben, sowohl zum Transport der Bündel als auch zu ihrer
Lagerung eine feste Packung zu erhalten.
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Die vorgenannten Probleme ergeben sich hauptsächlich
dadurch, daß die zu packenden Schachteln manchmal entweder in
Längs- oder in Breitenrichtung und manchmal in beiden
Richtungen unterschiedliche Dicke haben, so daß ihre Stapelung
auf die richtige Weise erfolgen muß, um ein Bündel von
Schachteln zu erhalten, das sowohl in der Länge als auch in
der Breite eine im wesentlichen konstante Höhe hat.
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Ein weiteres zu lösendes Problem beim Erhalt eines festen
Packs, wie er oben erwähnt ist, ergibt sich dadurch, daß die
gestapelten Schachteln einander möglichst korrekt überlappen
müssen, d. h. daß sie entlang der Höhe des Packs perfekt
ausgerichtet sein müssen, wobei der Pack keine vorstehenden
Teile oder Bereiche haben darf, die ein korrektes Anbringen
des Festlegeriemens verhindern würden, was das Packen der
Schachteln recht unsicher machen würde.
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Maschinen zum Bilden von Schachtelbündeln, wie sie oben
genannt sind, sind zwar bereits bekannt, sie haben jedoch
erhebliche Nachteile hinsichtlich der Qualität und
Zuverlässigkeit der Packen und/oder der Handhabungsmöglichkeiten,
die sie bieten und die den Benutzer zwingen, sie manuell zu
handhaben.
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Eine erste Art einer bekannten Maschine besteht im
wesentlichen aus einer Station zur Aufnahme der Schachteln, die
von einer Falz/Leim- oder Heftmaschine hergestellt sind,
wobei Stapel von Schachteln nacheinander gebildet werden,
die jeweils aus so vielen Schachteln bestehen, wie einer
Hälfte der ein Bündel bildenden Schachteln entspricht.
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Diese Stapel werden einer der Aufnahmestation
nachgeschalteten Station zugeführt, und insbesondere wird dieser
nachgeschalteten Station jeweils ein Paar von Stapeln zugeführt,
wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Paar von
Schachtelstapeln vorbereitet, um das Bündel zu bilden.
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Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Ebene
zur Abstützung der Schachtelstapel, die um einen Winkel von
180º schwenkbar ist, so daß sie einen ersten Schachtelstapel
auf einer Oberfläche aufnimmt und um 180º gedreht wird, um
den zweiten Schachtelstapel auf der anderen Oberfläche
aufzunehmen.
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Dann veranlaßt eine entsprechende Einrichtung die Stapel,
aus der sie enthaltenden Station auszutreten, so daß sie
sich entgegengesetzt zueinander überlappen, da der eine
Stapel in bezug auf den anderen um 180º gedreht ist.
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Die überlappten Stapel werden von einem Bediener abgenommen,
der die Ausfluchtung hinsichtlich Höhe und/oder Breite,
d. h. die sogenannte Angleichung der Schachteln aneinander,
von Hand vornehmen muß; es ist ersichtlich, daß dieser
manuelle Vorgang die Taktzeit der Vorrichtung verlängert und
die Betriebskosten erhöht.
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Wenn die gestapelten Schachteln aneinander angeglichen sind,
werden sie wiederum manuell zu einer Station zum Anbringen
des Riemens verbracht, um den gebündelten Packen zu bilden.
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Die Nachteile dieser bekannten Maschine sind einmal die oben
erwähnten Kosten und ergeben sich zum anderen daraus, daß
die manuelle Handhabung der Schachteln kein korrektes Packen
gewährleistet.
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Ein weiterer bekannter Maschinentyp weist im wesentlichen
die gleichen Nachteile wie der vorhergehende auf, da auch
hier viele Arbeitsschritte, insbesondere die Angleichung der
Schachteln aneinander und ihr Verbringen zu der
Riemenanbringstation, von Hand durchgeführt werden.
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Auch mit dieser zweiten Art von herkömmlicher Vorrichtung
wird ein erstes Schachtelbündel gebildet, das aus zwei
Stapeln von zueinander entgegengesetzt überlappten Schachteln
besteht, und dieses Bündel wird manuell gebildet und
wiederum von Hand zu der Station verbracht, die nach der
Angleichung der Schachteln aneinander den Riemen anbringt.
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Die Nachteile sind daher die gleichen und wirken sich auf
die gleiche negative Weise auf die Betriebskosten und das
hergestellte Produkt aus.
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US-A-3 568 591 zeigt eine Vorrichtung zum Kompaktieren und
Bündeln von flachen Gegenständen wie etwa Zeitschriften,
wobei die Bündel entlang einer geraden horizontalen Bahn auf
einem Förderband transportiert werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Bilden
eines Bündels von Schachteln, wobei sämtliche
Arbeitsschritte
zum Formen des Bündels automatisch ablaufen, so daß die
bei den herkömmlichen Vorrichtungen erforderlichen manuellen
Schritte vollständig entfallen, wobei von der Vorrichtung
von US-A-3 568 591 ausgegangen wird. Die Vorrichtung nach
der Erfindung sieht gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1
zusätzliche Einrichtungen zum Überlappen von Bündeln und zum
Angleichen der überlappten Bündel aneinander vor, bevor die
Packriemen angebracht werden.
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Es folgt eine genaue Beschreibung der nichteinschränkenden
Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung, wobei auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird; die Zeichnungen
zeigen in:
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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung
nach der Erfindung;
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Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung
von Fig. 1;
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Fig. 3 eine schematische Seitenansicht, die die
Einlaufstation der Vorrichtung zum Transport der
Schachtelstapel zu der eigentlichen Vorrichtung
zeigt;
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Fig. 4 eine schematische Draufsicht, die eine Station zum
Transport und eventuellen Umdrehen der von der
Zuführstation zugeführten Schachtelstapel zeigt;
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Fig. 5 eine schematische Seitenansicht, die die Station
zum Angleichen der Schachtelbündel aneinander
zeigt, die von der Station zum Transport und
eventuellen Umdrehen zugeführt werden; und
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Fig. 6 eine schematische Draufsicht, die die Station von
Fig. 5 zum Angleichen aneinander zeigt.
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Gemäß insbesondere den Fig. 1 und 2 besteht die Vorrichtung
nach der Erfindung im wesentlichen aus drei Stationen, die
hintereinander angeordnet sind und von denen die
Einlaufstation bzw. Station zur Zuführung der Schachtelstapel mit
10 bezeichnet ist und Schachteln 12 aufnimmt, die von einer
bekannten, nicht gezeigten Falz/Leimmaschine oder
Heftmaschine zugeführt werden.
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Die Schachteln 12 werden der Zuführstation 10 von einem
Förderband 14 zugeführt und von einem Zähler 16 gezählt, der an
der Aufstromseite der Zuführstation angeordnet ist. Wenn die
Zahl der Schachteln 12 den voreingestellten Wert zur Bildung
eines Stapels erreicht, aktiviert der Zähler eine Barriere
18, so daß die Zuführung von Schachteln 12 zu der
Zuführstation 10 unterbrochen wird.
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Die Zuführstation 10 besteht im wesentlichen in ihrem
unteren Teil aus einem Förderband 20, über dem ein weiteres
Förderband 22 angeordnet ist; zwischen diesen Elementen wird
nacheinander jeweils ein Stapel von Schachteln gebildet,von
denen einer in Fig. 1 gezeigt und mit 24 bezeichnet ist.
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Sowohl das erste als auch das zweite Förderband 20 und 22
der Zuführstation 10 sind geeignet motorisch angetrieben und
auf irgendeine nicht gezeigte bekannte Art mit einem
Antriebsmotor 26 verbunden, der eingeschaltet wird, wenn der
Schachtelstapel 24 zu der nachfolgenden Station zum
Transport und eventuellen Umdrehen der Schachtelbündel überführt
werden muß, wobei diese Station insgesamt mit 28 bezeichnet
ist. Diese Station ist die zweite Station der Vorrichtung
nach der Erfindung.
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Die Vorrichtung ist in Fig. 1 in dem Zustand gezeigt, in dem
ein erster Schachtelstapel 24 bereits zu der Station 28 zum
Transport und eventuellen Umdrehen überführt worden ist,
während gleichzeitig ein zweiter Schachtelstapel 24 bereits
in der Zuführstation 10 gebildet worden ist.
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Die Station 28 zum Transport und eventuellen Umdrehen
besteht im wesentlichen aus zwei Förderbändern, und zwar einem
oberen 30 und einem unteren Förderband 32, die geeignet
motorisch angetrieben und zu diesem Zweck auf irgendeine
nicht dargestellte bekannte Weise mit einem Antriebsmotor 34
verbunden sind. Selbstverständlich sind die verschiedenen
Antriebsmotoren wie etwa die Motoren 26 und 34 sowie die
Motoren der nachfolgenden Station der Vorrichtung mit einer
Codier/Programmiereinrichtung verbunden, die sie in
vorbestimmten Sequenzen aktiviert und anhält, die geeignet sind,
um den verschiedenen Stationen der Vorrichtung zu
ermöglichen, vollkommen synchron mit der Falz/Leim- oder
Heftmaschine zu arbeiten.
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Die Förderbänder 30 und 32 der Transportstation 28 sind an
einem Rahmen 36 gehaltert, der im wesentlichen
Viereckgestalt hat und seinerseits an dem ortsfesten Gehäuse 38
dieser Station 28 drehbar abgestützt ist. Insbesondere hat
der Rahmen 36, wie Fig. 4 zeigt, in einer im wesentlichen in
der Mitte liegenden Zone zwei quer verlaufende, koaxiale
Drehzapfen 40, die an dem Gehäuse 38 drehbar angebracht
sind. Ein entsprechender Antriebsmotor, z. B. der Motor 42
von Fig. 2, veranlaßt die Drehzapfen 40 und somit den Rahmen
36 zum Drehen. Da eine Drehung von 180º zugelassen wird,
kann auf diese Weise der Schachtelstapel 24, der an der
Station 28 vorhanden ist, erforderlichenfalls um einen
entsprechenden Winkel gedreht werden, bevor er der nachfolgenden
Station zugeführt wird.
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In der nachfolgenden Station, die die dritte und letzte
Station der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist, werden zwei
Arbeitsschritte ausgeführt, wobei der neue Arbeitsschritt
das Angleichen der in dieser Station gebildeten
Schachtelbündel aneinander ist, während der andere Schritt, d. h. das
Anbringen des Packriemens, auf bekannte Weise abläuft und
daher nicht im einzelnen beschrieben wird.
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Die dritte oder Angleichstation gemäß der Erfindung ist
insgesamt mit 44 in den Fig. 1 und 2 bezeichnet und ist,
allerdings nur schematisch, im einzelnen in den Fig. 5 und 6
gezeigt.
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Vor der Beschreibung der Konfiguration der Angleichstation
44 sollen die erfindungsgemäßen Merkmale beschrieben werden,
nach denen die Station 28 zum Transport und eventuellen
Umdrehen die Schachtelstapel 24 der Angleichstation 44
zuführt.
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Wie zu Beginn der Beschreibung ersichtlich war, besteht
jedes zu packende Schachtelbündel im wesentlichen aus zwei
Schachtelstapeln wie etwa Stapeln 24, die einander
überlappen. Gemäß der Erfindung kann die Zuführung der
Schachtelstapel 24 zu der Angleichstation entsprechend den
Betriebsmöglichkeiten der Vorrichtung so erfolgen, wie es
nachstehend beschrieben wird.
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Gemäß einer ersten Betriebsart der Vorrichtung der Erfindung
wird der erste Stapel 24 des Paars von Schachtelstapeln 24,
die ein Schachtelbündel bilden sollen und in Fig. 1 in der
Transportstation 28 positioniert sind, zuerst innerhalb der
Station um 180º gedreht und anschließend der Angleichstation
44 zugefuhrt. Wenn der zweite Schachtelstapel 24 von der
Zuführstation 10 zu der Transportstation 28 verbracht wird,
gibt diese Station den zweiten Schachtelstapel 24 direkt an
die Angleichstation 44 ab, ohne ihn umzudrehen, so daß der
zweite Schachtelstapel 24 den vorhergehenden unmittelbar
überlappt.
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Eine weitere Betriebsmöglichkeit der Vorrichtung nach der
Erfindung besteht darin, auch den zweiten Schachtelstapel 24
um 180º innerhalb der Transportstation 28 zu drehen und
diesen zweiten Stapel danach der Angleichstation 44
zuzuführen, wobei der Stapel den ersten Schachtelstapel 24
überlappt.
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Eine dritte Betriebsmöglichkeit der Vorrichtung nach der
Erfindung besteht darin, den ersten und den zweiten
Schachtelstapel 24 der Angleichstation 44 direkt zuzuführen, ohne daß
die Stapel zuerst umgedreht werden.
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Die Station 28 zum Transport und eventuellen Umdrehen der
Schachtelstapel 24 wird je nach der Art der zu packenden
Schachteln angetrieben, um in einer der beiden oben
beschriebenen Betriebsweisen zu arbeiten. Das entsprechende
Steuersignal erreicht diese Station von der zentralen
Codierer-Steuerung.
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Das Schachtelbündel, das nunmehr in der Station 44 gebildet
wurde und in den Fig. 1 und 2 mit 46 bezeichnet ist (in den
Fig. 5 und 6 ist es aus Gründen der Übersichtlichkeit der
Vorrichtung nicht dargestellt), ist auf einer Tragebene 48
angeordnet, die, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich
ist, in der Vorschubrichtung des Bündels 46 nach oben schräg
verläuft. Die Tragebene 48 besteht insbesondere aus zwei
Paaren von Ketten, die schematisch in Strichlinien in den
Fig. 5 und 6 gezeigt sind, wobei jedes Kettenpaar als
geschlossener Ring innerhalb eines Stützgehäuses 50 verläuft
und von nicht gezeigten Antriebseinrichtungen bewegt wird,
beispielsweise von Zahnrädern, die an dem Gehäuse 50
angebracht sind und von einem Motor angetrieben werden. Die
Oberseite der Ketten 48 verläuft schräg nach oben, so daß
sie das Schachtelbündel 46 abstützt, das von geeigneten
Schiebeeinrichtungen, die noch beschrieben werden, in
Richtung der Abgabestation der Vorrichtung bewegt wirrd.
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Die Schiebeeinrichtungen bestehen aus einer Vielzahl von
Armen 52 für jedes Paar von Ketten 48, die an ihrem unteren
Ende auf irgendeine bekannte Weise an einem Glied der Ketten
48 derart befestigt sind, daß, wenn sie sich entlang der
oberen schrägen Bahn bewegen, entlang welcher das
Schachtelbündel 46 bewegt wird, sie sich in einer im wesentlichen
vertikalen Position und insbesondere senkrecht zu den Ketten
48 befinden. In diesem Zustand gelangt ein Paar von Armen 52
in Berührung mit der Rückseite des Schachtelbündels 46 und
bringt dadurch eine Schiebekraft auf dieses auf.
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Da die oben erwähnte Bewegung des Schachtelbündels 46
entlang einer nach oben schrägen Ebene abläuft, erfährt das
Bündel 46 sowohl aufgrund des Gewichts der gestapelten
Schachteln als auch der Schiebewirkung der Arme 52 eine
erste Angleichung in einer Längsrichtung, d. h. entlang
seiner Vorschubrichtung.
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Gleichzeitig mit dieser Längsangleichung erfährt das Bündel
46, während es innerhalb der Station 44 vorwärtsbewegt wird,
eine weitere Angleichung in einer Querrichtung, die aufgrund
eines Paars von ortsfesten seitlichen Wänden 54 erfolgt,
zwischen denen sich das Schachtelbündel 46 vorwärtsbewegt.
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Da die Größe der zu packenden Schachteln in Querrichtung von
einer Schachtelart zur nächsten verschieden sein kann, kann
sowohl die Entfernung zwischen den Ketten 48 als auch
zwischen den Wänden 54 gemäß einem der erfindungsgemäßen
Merkmale der Vorrichtung nach der Erfindung modifiziert werden.
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Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 6 ist ersichtlich, daß
jede Wand 54 von einem Paar von Buchsen 56 abgestützt ist,
die entlang feststehenden Tragwellen 58, die beispielsweise
integral mit dem Gehäuse 50 der Station 44 sind, gleitbar
sind. Die Bewegungen der Buchsen 56 und damit der Wände 54
werden durch Stellschrauben 60 bestimmt, die in die Buchsen
56 eingedreht werden und Verlagerungen in beiden Richtungen
der Wände 54 zur Folge haben.
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Die Quereinstellung der Ketten 48 erfolgt auf ähnliche Weise
mit Hilfe von Stellschrauben 62, die in entsprechende
Stützelemente 64 der Ketten 48 eingedreht sind. Auch diese
Stützelemente 64 sind entlang den ortsfesten Tragwellen 58, die
die Wände 54 tragen, gleitbar.
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Insbesondere aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß in
Übereinstimmung mit einer im wesentlichen in der Mitte liegenden Zone
der Angleichstation 44 eine Station 66 vorgesehen ist, um
den Packriemen auf das Schachtelbündel 46 aufzubringen.
Diese an sich bekannte Station wird weder beschrieben noch
im einzelnen dargestellt.
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Entsprechend dem Austritt aus der Station 44 ist ferner eine
schematisch dargestellte Presse 68 zu sehen, die während des
Arbeitsschritts der Anbringung des Riemens betätigt wird, um
das Schachtelbündel 46 zu kompaktieren und das
Zusammenpacken des Bündels dadurch besonders fest zu machen.
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Die sich aus der Anwendung der Vorrichtung der Erfindung
ergebenden Vorteile sind aus der obigen Beschreibung
ersichtlich und können wie folgt zusammengefaßt werden:
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1) Produktion von Schachtelbündeln, die auf richtige und
besonders feste Weise gepackt sind;
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2) Vereinfachung der Vorrichtungskonstruktion in bezug auf
die herkömmlichen Maschinen und verringerter Wartungsbedarf
der Vorrichtung selber;
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3) Verkürzung der Betriebszeiten und damit einhergehende
Senkung der Produktionskosten;
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4) vollständige Beseitigung der manuellen Arbeitsschritte,
die bei den herkömmlichen Vorrichtungen notwendig sind;
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5) große Vielseitigkeit der Vorrichtung, die mit jeder Art
von Schachtel betrieben werden kann.