DE10356001B4

DE10356001B4 - Stapel-Übergabeverfahren, -anordnung und -vorrichtung

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Publication number: DE10356001B4
Application number: DE10356001A
Authority: DE
Inventors: Walter Lauermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: DE10356001A1

Abstract

Übergabevorrichtung zur Übergabe von Stapeln (9) aus einer Stapeleinrichtung (1) auf eine Ablage- oder Transporteinrichtung (10), wobei die Stapel (9) aus Serien-Formlingen (2), insbesondere aus ineinander steckbaren Kunststoff-Artikeln, gebildet sind, die nach ihrer Erzeugung in unterschiedlichen Ebenen Stapelkanälen (3) der Stapeleinrichtung (1) übergeben werden, worin die Formlinge (2) zur wiederholten Bildung der Formlings-Stapel (9) aneinandergereiht werden, unter Verwendung einer Mehrzahl von Trageinheiten (51, 52, 53), welche einen oder mehrere, je einem Stapelkanal (3) zugeordnete Stapeltragkanäle (4) zur Aufnahme der Formlingsstapel (9) aufweisen, wobei in einer Ausgangsstellung die Stapeltragkanäle (4) der Trageinheiten (51, 52, 53) mit den Stapelkanälen (3) der Stapeleinrichtung (1) fluchten, wobei nach Anwachsen des jeweiligen Formlingsstapels (9) in der Stapeleinrichtung (1) und/oder in den Stapelkanälen (3) mittels des Ausschiebeorgans (8) alle Formlingsstapel (9) durch die Stapelkanalausgänge in die Stapeltragkanäle (4) verschoben werden, gekennzeichnet dadurch, dass für die Übergabe an die Lager- oder Transporteinrichtung (10 die Trageinheiten (51,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Stapelübergabevorrichtung zur Übergabe von Stapeln aus einer Stapeleinrichtung auf eine Ablage- oder Transporteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Moderne Thermoform-Automaten, eingesetzt zur Massenproduktion von Serien-Formlingen, insbesondere Kunststoffbecher, können im Gegensatz zu älteren Automaten mehrreihige Formwerkzeuge aufnehmen. Zur Abgabe der fertigen Kunststoffartikel wird das Formwerkzeug um ca. 80-90° in Folienlaufrichtung geschwenkt, und dann übergibt es die fertigen Artikel einer nachgeschalteten Stapeleinrichtung. Bei einem einreihigen Formwerkzeug sind die einzelnen Formnester in einer Reihe quer zur Folienlaufrichtung angeordnet. In der nachgeordneten bzw. anschließenden Stapeleinrichtung ergibt sich folglich nur eine Ebene, auf welcher die Artikelstapel gebildet werden. Beim Einsatz von mehrreihigen Formwerkzeugen sind die Formnester in mehreren Reihen quer zur Folienlaufrichtung angeordnet. Entsprechend ergeben sich in der Stapeleinrichtung auch mehrere Ebenen, auf welchen die Artikelstapel gebildet werden.

Im Rahmen von Rationalisierungsmaßnahmen, z. B. Verkettung mit Folgemaschinen wie Druckmaschinen, Bördelaggregaten, Etikettiermaschinen oder Einpackern ist es problematisch, die in mehreren Ebenen zunächst übereinander liegenden Artikelstapel auf eine Ebene zu verbringen. Es gibt aber bereits Stapelmaschinen (vgl. z. B. DE 100 52 759 C2 , DE 100 07 333 A1 ); mit welchen diese Problematik grundsätzlich beherrscht werden kann. Jedoch sind sie nur für ein eingeschränktes Artikelspektrum vorgesehen; im Rahmen einer Rationalisierungsmaßnahme hilft oft nur der Maschinenaustausch.

Um die zunächst in mehreren Ebenen übereinander liegenden Artikelstapel auf eine Ebene zu verbringen, werden in der gattungsbildenden DE 100 07 333 A1 Stapelkäfige vorgeschlagen, die aus Stapelmagazinreihen bestehen, die senkrecht zur Stapelrichtung verschoben und von den anderen Stapelmagazinreihen entfernt werden können. Sie werden zu einer Entnahmestation geführt, entleert und auf der anderen Seite wieder auf die in der Stapelstation verbliebenen Stapelmagazinreihen aufgesetzt. Dies erfordert u. a. die Installierung einer eigenen Verschiebeeinrichtung sowie einer eigenen Überführungseinrichtung für die Stapelmagazinreihen.

EP 1 122 196 A1 beschreibt eine Thermoformmaschine mit einer automatischen Stapel- und Zählvorrichtung, der ein Transportband nachgeschaltet ist. Die Stapel- und Zählvorrichtung umfasst eine verfahrbare Schieber- bzw. Fang- oder Stapelplatte, die entsprechend der Anzahl der in einem Unterwerkzeug der Thermoformmaschine in über- und nebeneinander liegenden Reihen vorgesehenen Formnester eine entsprechende Anzahl von Ausformungen bzw. -nehmungen aufweist, in die Fertigartikel von Ausstoßern der Thermoformmaschine eingebracht und dort zu Artikelstangen mit einer vorgegebenen Anzahl von Fertigartikel ineinander gestapelt werden. Die Stapel- und Zählvorrichtung weist weiterhin einen Stapelkorb auf, der die Artikelstangen von der Fangplatte übernimmt, und aus dem Artikelstangen auf das Transportband abgegeben werden. Der Stapelkorb, in welchem mehrere übereinander liegende Ebenen mit nebeneinander verlaufenden Stapeltragkanälen gemeinsam handhabbar fest zusammengefasst sind, ist in Richtung auf die Fangplatte bis zu einer Übergabeposition verfahrbar und nach der Abnahme der Artikelstangen in eine von der Fangplatte entfernte Entladestation verfahrbar. Aus dieser Position kann der Stapelkorb taktweise abgesenkt werden, bis eine untere Reihe mit Artikelstangen in Flucht mit einer Abschiebeeinheit liegt. Diese schiebt die in Teilhüben subzessive abgesenkten Artikelstangen auf das Transportband.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Stapeln von Teilen aus thermoplastischem Kunststoff etwa der Eingangs genannten Art ist aus DE 100 52 759 C2 bekannt. Diese Vorrichtung ist einer Thermoformmaschine nachgeschaltet und übernimmt über einen Wendekopf tiefgezogene und ausgestanzte Formlinge in einen ortsfesten Pufferkäfig. In diesen werden Formlingsstapel in mehreren Reihen über- und untereinander gebildet. Haben diese Stapel eine vorgegebene Länge/Anzahl erreicht, wird ein Rechen eingefahren und in Stapelrichtung verschoben, so dass die Stapel in einem fluchtend zum Pufferkäfig angeordneten Stapelkäfig zum Liegen kommen. In diesem Stapelkäfig sind wiederum mehrere Ebenen jeweils mit nebeneinander verlaufenden Stapeltragkanälen gemeinsam handhabbar fest zusammengefasst. Nach Stapelübergabe wird der Stapelkäfig mit all seinen über- und nebeneinander angeordneten Stapeltragkanälen in eine Stapelentnahmestation verfahren. Dort wird der Stapelkäfig aus einer vorherigen Schräglage in eine horizontale Lage geschwenkt und soweit vertikal verschoben, dass über einen Ausstoßer die Stapel reihenweise auf ein Querförderband übergeben werden können. Nach Absenken des Stapelkäfigs um einen vertikalen Reihenabstand werden die anderen, darüberliegenden Stapel mittels des Ausstoßers auf das Querförderband geschoben. Nach vollständigem Entleeren des Stapelkäfigs wird dieser wieder in Richtung zum ortsfesten Pufferkäfig verfahren. Der dem verfahrbaren Stapelkäfig zugeordnete Ausstoßer ist unabhängig von dem Rechen zu betätigen, der dem ortsfesten Pufferkäfig zugeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Übergabevorrichtung für eine Stapeleinrichtung den Konstruktions- und Bauteileaufwand zu vermindern sowie die technische Zuverlässigkeit und die Anwendungsvielfalt, insbesondere für unterschiedlich gestaltete Formlinge bzw. Artikel zu erhöhen.

Die Lösung wird mit der im Patentanspruch 1 angegebene Übergabevorrichtung erzielt. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Übergabevorrichtung mit den Eingangs genannten Merkmalen umfasst erfindungsgemäß also folgende Schritte:

a) für die Übergabe an die Lager- oder Transporteinrichtung werden mehrere einzelne Trageinheiten verwendet, von denen mindestens eine beweglich ist, und welche einen oder mehrere, je einem ersten Stapelkanal zugeordnete Stapeltragkanäle zur Aufnahme der Formlingsstapel aufweisen,
b) in einer Ausgangsstellung sind die einzelnen Trageinheiten an die Stapeleinrichtung derart angelegt, dass deren Stapeltragkanäle mit den Stapelkanälen der Stapeleinrichtung fluchten,
c) nach Anwachsen oder Bildung des jeweiligen Formlingsstapels in der Stapeleinrichtung bzw. in den Stapelkanälen werden mittels des Ausschiebeorgans alle Formlingsstapel in die Stapeltragkanäle verschoben,
d) die Trageinheiten werden daraufhin relativ zueinander in eine solche Endstellung gebracht, dass sie kaskadenartig in einer gemeinsamen Ausschubebene liegen, in der die Stapeltragkanäle der einzelnen Trageinheiten aneinander anschließen bzw. miteinander fluchten,
e) mittels des Ausschuborgans werden die hintereinander in den Stapeltragkanälen der jeweiligen Trageinheiten liegenden Formlingsstapel in Richtung zur Ablage- oder Transporteinrichtung geschoben.

Nach Durchlaufen der Stapelkanäle der Stapeleinrichtung wird das Ausschuborgan, beispielsweise ein an sich bekannter Ausschieberechen, noch weiter durch die daran am unmittelbar längs einer gemeinsamen Flucht anschließenden Stapeltragkanäle weitergeschoben, wobei die Formlingsstapel von einzelnen Zinken des Ausschieberechens auf eine Ablage oder beispielsweise ein gegebenenfalls stillgehaltenes Noppen-Querförderband bewegt werden.

Mit dieser gerätetechnisch einfach realisierbaren Anordnung und Verfahrensweise lassen sich in mehreren Ebenen beispielsweise vertikal übereinander gebildete Artikelstapel durch einfache Linearführungen und -bewegungen wieder auf eine gemeinsame Arbeitsebene bringen, welche dann die genannte Ausschubebene bilden kann. Mit wenigen Handgriffen und durch Austausch weniger Bauelemente lassen sich die Stapeltragkanäle auf den Trageinheiten leicht an jeweilige Artikelabmessungen bzw. -geometrien anpassen. Indem mittels der Trageinheiten, wenn sie in der gemeinsamen Ausschubebene zueinander in Kaskade liegen, gleichsam eine automatisierte Förder-Brücke zwischen den Ausgängen der Stapelkanäle in der Stapeleinrichtung und der Ablageeinrichtung oder Weitertransporteinrichtung gebildet ist, ist die Notwendigkeit einer händischen Abnahme der gebildeten Stapel mit einfachen Bewegungsabläufen und Baueinheiten vermieden.

Mit der Erfindung wird also ein Übergabevorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zur automatischen Ablage von Formlings- bzw. Artikelstapeln auf eine gemeinsame, dem Ausschub dienende Basisebene geschaffen, nachdem vorher die Artikelstapel in mehreren Ebenen neben- oder übereinander hergestellt wurden. Dabei lassen sich die einzelnen Trageinheiten, die sich beispielsweise mittels einfacher Auflagebleche realisieren lassen, mit einer mit einfachen, gängigen Baumitteln schaffbaren Horizontal-Vertikal-Bewegungseinrichtung auf eine gemeinsame (Ausschub-) Ebene verfahren. Dies eröffnet die weitere Möglichkeit, die sich auf den einzelnen Trageinheiten befindlichen Artikelstapel in deren axialer Richtung zu einem gemeinsamen, längeren Artikelstapel zu vereinigen, welcher dann mittels des Ausschiebeorgans zur Ablage oder Weiterförderung ausgeschoben werden kann.

Es kommt darauf an, mit möglichst einfachen Antriebs- und Führungsmitteln und Bewegungsabläufen die einzelne oder einzelnen Trageinheiten von ihrer Anlagestellung an den einzelnen Stapelkanälen der Stapeleinrichtung in die Kaskadenstellung in der Ausschubebene bringen zu können. Dazu ist vorgesehen, insbesondere im Rahmen des Verfahrensschritts d) die Trageinheiten zunächst in den bisher eingenommenen, unterschiedlichen Ebenen in gegeneinander versetzte Positionen zu fahren. Dabei ist die Positionierung zweckmäßig so, dass sich die einzelnen Trageinheiten mit ihren Flächen nicht mehr gegenseitig überlappen. In dieser Stellung können dann die einzelnen Trageinheiten in anderer, vorzugsweise senkrechter Richtung in die gemeinsame Ausschubebene verfahren werden. Indem die Trageinheiten vorher in den unterschiedlichen Ebenen gegeneinander vorbestimmt versetzte Positionen eingenommen haben, lässt sich nun die Kaskaden- bzw. Anschlussstellung weitgehend nahtlos herbeiführen.

Es muss in der Kaskaden- oder zusammengesetzten Brückenstellung in der Ausschubebene eine der Trageinheiten der Stapeleinrichtung stets am nächsten liegen. Dieser Umstand kann dahingehend genutzt werden, dass eine Trageinheit bezüglich der Stapeleinrichtung so ortsfest angeordnet wird, dass die Stapeltragkanäle der ortsfesten Trageinheit mit einem zugeordneten oder nächstliegenden Teil der Stapelkanäle ständig fluchten. Für die Endstellung brauchen dann nicht alle Trageinheiten in eine erste und dann in eine zweite Richtung zum Erreichen der gemeinsamen Ausschubebene verfahren zu werden. Die der Stapeleinrichtung in der Ausschubposition nächstliegende Trageinheit benötigt keine Antriebs- und Führungsmittel.

Ein Vorteil der Übergabevorrichtung besteht darin, dass die genannte Übergabevorrichtung als Zusatzaggregat oder Nachrüst-Baueinheit in bereits vorhandene Stapelmaschinen einsetzbar und integrierbar ist. So lässt sich beispielsweise aus einer ursprünglich als „Handabnahmestapler" konzipierten Maschine mittels der Übergabevorrichtung in der Verwendung als Nachrüstsatz ein voll automatisches Stapel-Übergabesystem nachträglich schaffen. Dies rührt nicht zuletzt daher, dass sich die Übergabevorrichtung mit wenigen und einfachen Baukomponenten wie Gestell, Horizontal-Vertikal-Antriebs- und Führungsmittel und zwei oder mehr Trageinheiten realisieren lässt, von denen eine ortsfest angeordnet sein kann.

Zweckmäßig verläuft die Längsführung parallel zur Stapel-Förderrichtung und damit parallel zu den Stapelkanälen und etwaigen Stapeltragkanälen auf den Trageinheiten. Nach einer Erfindungsausbildung ist der Hin- und Herbewegungshub der einen oder mehreren Trageinheiten – zweckmäßig über in den Antriebsmitteln eingerichtete oder programmierte Steuerungen – so bemessen, dass er etwa der Erstreckung einer Trageinheit oder einem ganzzahligen Vielfachen davon entspricht, die parallel zur Längsführung bzw. der Stapel-Förderrichtung ermittelt ist. Entsprechendes kann für die Querbewegungen der Trageinheiten entlang der Querführungen gelten, die sich quer, insbesondere senkrecht zur Stapelförder- bzw. Verschieberichtung erstrecken. Konkret bedeutet dies, dass die Hin- und Herbewegungshübe der Trageinheiten parallel zur Querführung etwa den Abständen und/oder Dicken der Trageinheiten in Querrichtung entsprechen, insbesondere ganzzahlige Vielfache davon betragen. Mit dieser Bemessung der Hin- und Herbewegungshübe der Trageinheiten in Längs- und Querrichtung lässt sich erreichen, dass die mehreren Trageinheiten eine in unterschiedlichen Ebenen gegeneinander versetzte Zwischenstellung einnehmen können, von welcher sie aus einfach in die gemeinsame Ausschubebene zur Herbeiführung der Kaskadeanordnung verbracht werden können.

Die Einfachheit, Effektivität und Anwendungsvielfalt der oben angesprochenen Nachrüstmontage wird nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung dadurch gefördert, dass zur Bildung von jeweils an die Formlänge angepaßten Stapeltragkanälen zwei passende Leitprofile gegenüberliegend auf den Flächen der Trageinheiten angeordnet werden. Zweckmäßig werden die Leitprofile bzw. die resultierenden Stapeltragkanäle so positioniert, dass sie in der gemeinsamen Ausschubebene miteinander fluchten.

Als Antriebsmittel können den Längsführungen und/oder den Querführungen jeweils ein oder mehrere Antriebsmotoren zugeordnet sein, wobei zweckmäßig elektrische Synchronmotoren mit frei programmierbaren Steuerungen und/oder internen Lage- oder Geschwindigkeitsregelungen gewählt werden.

Bei der Übergabevorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Längs- und Querbewegungshübe der einzelnen Trageinheiten zwischen der Ausgangsstellung mit mehreren Ebenen für je eine Trageinheit und der Kaskade-Endstellung mit einer gemeinsamen Ausschubebene einfach mit ausreichender Genauigkeit realisiert werden können. Dazu ist nach einer optionalen Ausbildung vorgesehen, dass die Antriebs- und/oder Führungsmittel baulich integrierte Getriebeeinrichtungen aufweisen, die mit der oder den Trageinheiten zu deren Bewegung gekoppelt sind. Dabei können die Getriebe-Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Längs- und/oder Querführungen relativ zueinander so dimensioniert werden, dass die resultierenden Bewegungshübe der Trageinheiten in Längs- und/oder Querrichtung den Erstreckungen der Trageinheiten in Längsrichtung und/oder den Abständen und gegebenenfalls Dicken der Trageinheiten in Querrichtung entsprechen und/oder ganzzahlige Vielfache voneinander betragen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen sowie vorteilhafte Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweckmäßiger beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung und den Zeichnungen. Diese zeigen in meist perspektivischer Darstellung in
1 eine Stapeleinrichtung mit entsprechend einer Warteposition horizontal ausgerichtetem Ausschieberechen, mit einem nachgeordneten, Stapel-Übergabesystem und einem nachgeordneten Stollen-Querförderband;
2 eine 1 entsprechende Darstellung, wobei mittels des in die Vertikale geschwenkten Ausschieberechens die Förmlingsstapel auf Auflagebleche als Trageinheiten geschoben sind;
3 die Verstellung der Auflagebleche bzw. Trageinheiten in horizontale, gegeneinander versetzte Endpositionen unterschiedlicher Ebenen;
3a die Stellung gemäß 3 in Seitenansicht;
4 eine den vorherigen 1-3 entsprechende Ansicht mit in eine gemeinsame vertikale Endposition verstellten Auflageblechen;
5 in entsprechender Darstellung die mittels des Ausschieberechens weiter auf das Stollen-Querförderband bewegten Formlingsstapel, und
6 eine beispielhafte Übergabevorrichtung, welche einer Stapelbrille nachgeordnet ist und Horizontal-Vertikal-Bewegungsmittel für die zwei oberen der drei Trageinheiten aufweist.
Gemäß 1 ist eine Stapeleinrichtung 1 in Form einer Stapelbrille angeordnet, um die aus einem Form- und Stanzautomat Schuss für Schuss ausgestoßenen Kunststoff-Artikel/Formlinge 2, im gezeichneten Beispiel Kunststoffbecher aufzufangen und übernehmbar und aneinandergereiht für den Weitertransport verfügbar zu halten. An die einzelnen Stapelkanäle 3 der Stapeleinrichtung 1 schließen sich die Stapeltragkanäle 4 einzelner, übereinander angeordneter Trageinheiten 51, 52, 53 an. Gemäß gezeichnetem Beispiel sind die Trageinheiten 51, 52, 53 mittels einzelner Auflagebleche 6 mit einzelnen Führungsprofilen 7 realisiert. Letztere bilden einander gegenüberliegend die Stapeltragkanäle 4, welche sich an einen jeweiligen Stapelkanal 3 längs einer gemeinsamen Flucht anschließen. In der in 1 dargestellten Warte- und Ausgangsstellung, bei der ein an sich bekannter Ausschieberechen 8 sich in einer horizontalen Warteposition befindet, sind die drei Trageinheiten 51, 52, 53 vertikal übereinander in parallelen, unterschiedlichen Ebenen angeordnet. Die gemäß Zeichnung unterste Trageinheit 53 wird bezüglich der Stapeleinrichtung 1 ortsfest gehalten, was insbesondere durch eine feste Verbindung mit der Stapeleinrichtung 1 realisiert sein kann. Die darüber befindlichen, beweg- bzw. verstellbaren Trageinheiten 51, 52 werden von Antriebs- und Führungsmitteln (in 1-5 nicht dargestellt) gehalten und horizontal sowie vertikal bewegt. Eine beispielhafte Realisierung für letztere ist näher in 6 veranschaulicht.
Nachdem pro Formlingsstapel 9 eine voreingestellte Anzahl an Formlingen/Artikeln in den Stapelkanälen 3 erreicht worden war, wurde der Ausschieberechen 8 in die vertikale Position geschwenkt, wonach mit ihm alle Formlingsstapel 9 gemeinsam durch die Brillenstruktur der Stapeleinrichtung 1 hindurch geschoben wurden, bis die einzelnen Formlingsstapel zur Auflage in den Stapeltragkanälen 4 der einzelnen Trageinheiten 51, 52, 53 zu liegen kommen (vgl. 2).
Gemäß 3 sind die beiden oberen Trageinheiten 51, 52 mit den in 6 gezeigten Antriebs- und Führungsmitteln beispielsweise von ihren jeweiligen Ausgangsebenen aus in horizontal in Endpositionen verfahren worden. Dieser Zustand ist auch in der Seitenansicht der 3a veranschaulicht, wonach der vorher eingeschwenkte Ausschieberechen sich in seiner „Stopposition" befindet, und die einzelnen, beweglichen Trageinheiten 51, 52 in ihren jeweiligen Ebenen waagrecht ausgefahren worden sind.
Gemäß 4 sind daraufhin die beiden oberen Trageinheiten 51, 52 aus ihren jeweiligen horizontalen Endpositionen in ihre vertikalen Endpositionen abgesenkt, die sich zusammen mit der ortsfesten Trageinheit 53 in einer gemeinsamen Ausschubebene befinden. Letztere befindet sich etwa bündig bzw. auf gleicher Höhe bzw. auf gleicher Ebene mit der Förderebene des den Stapeltragkanälen 4 nachgeordneten Stollen-Querförderers 10. Auf dessen Oberfläche verlaufen quer zu seiner Querförderrichtung 11 (die quer zur Ausschubrichtung 12 der Formlingsstapel 9 gerichtet ist) erhabene bzw. vorspringende Stege bzw. Stollen 13, von denen zwei einander gegenüberliegende eine Stapel-Quertransportrinne bilden. Mittels einer (zeichnerisch nicht dargestellten) Steuerung kann der Antrieb des Querförderers 10 so intermittierend betätigt werden, dass bei Lage aller drei Trageinheiten 51, 52, 53 in der gemeinsamen Ausschubebene mit miteinander fluchtenden Stapeltragkanälen 4 die Stapeltragkanäle der dem Querförderer 10 nächstliegenden Trageinheit 51 mit den jeweils nächstliegenden Quertransportrinnen 14 des Querförderers einen gemeinsamen Stapeldurchgang bzw. eine gemeinsame Flucht bilden.
Gemäß 5 hat der zuvor angehaltene Ausschieberechen 8 ein Kommandosignal zur „Weiterfahrt" erhalten, wobei die axial hintereinander liegenden Formlingsstapel 9 unterschiedlicher Trageinheiten 51, 52, 53 gemeinsam aus dem Übergabesystem bzw. den Trageinheiten 51, 52, 53 in die Quertransportrinnen 14 des Querförderers 10 geschoben worden sind. Also befinden sich in den jeweiligen Quertransportrinnen 14 zusammengesetzte „Dreier"-Stapel 15, welche jeweils etwa die dreifache Anzahl an Formlingen 2 im Vergleich zu den Formlingsstapeln in den Stapelkanälen 3 oder Stapeltragkanälen 4 umfassen.
Nach Beendigung dieses Ausschub-Zyklusses wird der Ausschieberechen 8 wieder in seine horizontale Position geschwenkt und in die vordere Warteposition gemäß 1 gefahren. Gleichzeitig werden die beweglichen Trageinheiten 51, 52, 53 wieder in ihre Ausgangsstellung gemäß 1 verstellt. Die zwischenzeitlich in den Stapelkanälen 3 der Stapeleinrichtung 1 angewachsenen Formlingsstapel 9 sind auch bei Berücksichtigung maximaler Produktionsleistung eines (nicht gezeichneten) vorgeschalteten Thermoform-Automaten noch nicht so lang, dass sie den Stapelkanal 3 verlassen würden, wie nachfolgende Berechnungen zeigen:
Kaskaden – Ausschub
Aufgebaut auf SZS 73
Modellrechnung bezüglich Taktzahlen:

Maßliche Festlegungen:

Stapelbrille = 100 dick

Stapellänge = 225 mm

Kaskadenlänge = 250 mm

Stapellänge 225 mm werden gebildet von:

1) dm 95, Artikelhöhe 120, Stapelhöhe 15 = 8 Stck. = 220 mm = Stangenlänge = 220 mm = mögliche Taktzahl 25 min^–1 (500 cc Milchbecher) = der Stapel ist fertig in ca. 20 sec. (= 19,2 sec)
2) dm 75, Artikelhöhe 100, Stapelhöhe 9 = 14 Stck. = 215 mm = mögliche Taktzahl in PS = 30 min^–1 (125 cc Joghurtbecher) = der Stapel ist fertig in 28 sec.
3) dm 70,5, Artikelhöhe 100, Stapelhöhe 5 = 25 Stck. = 220 mm = mögliche Taktzahl 40 min^–1 (Trinkbecher) = der Stapel ist fertig in 37,5 sec.

1. Einschwingen des Rechens + Fahrzeit für 220 mm	= 1,5 sec.
2. Ausklappen der waagrechten Kaskade	= 1,0 sec
senkrechten	= 1,0 sec
3. Rechenfahrt bis Ende	= 3,0 sec.
4. Rechenrückfahrt	= 3,0 sec.
5. Einklappen der Kaskaden	= gleichzeitig während Rechenrückfahrt

ε = 9,5 ≅ in 10 sec. Produktionszeit steht die Stapelung wieder zur Verfügung
Kontrollrechnung:
In 10 sec. wurden vom Artikel 1) 500 cc Milchbecher
4 Stck. Becher produziert = Länge innerhalb der Stapelbrille = 4 × 15 = 60 mm
In 10 sec. wurden vom Artikel 2) 125 cc Joghurtbecher
5 Stck. Becher produziert = Länge innerhalb der Stapelbrille = 5 × 9 = 45 mm
In 10 sec. wurden vom Artikel 3) 0,2 l Trinkbecher
6,6 Stck. = 7 Stck. Becher produziert = Länge innerhalb der Stapelbrille = 7 × 5 = 35 mm
Maximale Leistungen:

RDM 70K/SZS 73/24-fach Trinkbecherproduktion: 40 Takte/min. = 24 × 40 × 60 = 57.600 Stck./h

Lagervorrat im Magazin
Standfläche:

Breite = 850 mm
Tiefe = 670 mm

Auf dieser Standfläche kann folgende Produktivität bevorratet werden:
Verhältnis der üblichen Formflächenbelegung einer RDM 70K zum Magazin-Inhalt:
Dem Bedienpersonal wird also ein durchschnittlich 4-fach größeres Zeitfenster eingeräumt, um an der Maschine zu erscheinen und die bevorrateten Artikelstapel einzupacken.
Der beabsichtigte Rationalisierungseffekt hat zweifache Bedeutung:

1. bei einer Einpersonen-Bedienung je Anlage kann nun auf maximale Taktzahl gesteigert werden;
2. rüstet man zwei Anlagen mit Magazinen aus, ist – je nach räumlichen Gegebenheiten – auch eine 2-Maschinen-Bedienung durch eine Bedienperson möglich.

Es kann anstelle des gezeichneten Querförderbandes einen Ablagetisch und/oder ein Längsförderband verwendet werden.
Gemäß 6 ist die Übergabevorrichtung über ein Gestell 16 gegen einen Maschinenboden, ein Maschinenfundament oder eine sonstige Unterlage abgestützt. Im in Ausschubrichtung 12 vorderen stirnseitigen Bereich des Gestells 16 sind zwei obere und untere Antriebsmotoren 17o, 17u, beispielsweise elektrische Synchronmotoren mit interner Lageerfassung und -regelung, abgestützt. Der untere Elektromotor 17u treibt über ein teilweise in 6 sichtbares Zahnradgetriebe 18 gleichzeitig zwei horizontale Außengewindespindeln, nämlich eine obere Horizontal-Außengewindespindel 19o und eine untere Horizontal-Außengewindespindel 19u. Mit deren jeweiligem Außengewinde kämmen ein oberer Horizontalführungsschlitten (in der Zeichnung nicht sichtbar) und ein unterer Horizontalführungsschlitten 20u. Beide Führungsschlitten sind mit vertikal verlaufenden, flachen Querführungen 21v, 21r fest verbunden, so dass letztere über Schlittenbewegungen horizontal hin- und herbewegt werden können. Die beiden Horizontal-Spindeln 19o, 19u bilden zur Stapel-Ausschubrichtung 12 parallele Längsführungen. Ihre Außengewinde weisen zueinander derart unterschiedliche Schraubenlinien-Steigungen auf, dass bei gleicher Drehzahl der obere (nicht sichtbare) Horizontalführungsschlitten etwa den doppelten Längsweg im Vergleich zum unteren Führungsschlitten 20u zurücklegt. Dadurch lassen sich die gegeneinander versetzten, horizontalen Endpositionen für die beweglichen Trageinheiten 51, 52, 53 gemäß 3 und 3a herbeiführen. Damit in vertikaler Richtung gesehen keine Überlappungen zwischen übereinanderliegenden Trageinheiten eintreten, müssen die Trageinheiten 51, 52, 53 in Ausschubrichtung bzw. Längsrichtung 12 gesehen gleiche Erstreckungen (gemäß Zeichnung Breiten) aufweisen.
Gemäß 6 wird mit dem oberen Antriebsmotor 17o eine Mehrkantwelle 22 (z. B. sechs Außenkanten) gedreht. Der dem Antriebsmotor 17o entfernte Endbereich der Mehrkantwelle 22 steht mit einem in Aufschubrichtung 12 vorderen Winkelgetriebe 23v und einem hinteren Winkelgetriebe 23r in Eingriff. Diese umfassen jeweils ein Kegelradpaar 24, von welchen das jeweils axial in Quer- bzw. Vertikalrichtung Ausgerichtete eine vordere Vertikal-Außengewindespindel 25v und eine hintere Vertikal-Außengewindespindel 25r antreibt. Mit den jeweiligen Vertikalspindeln 25v, 25r kämmen die jeweiligen Innengewinde eines vorderen Vertikal-Führungsschlittens 26v und eines hinteren Vertikal-Führungsschlittens 26r. Mit dem vorderen Vertikal-Führungsschlitten 26v ist die obere, bewegliche Trageinheit 51, und mit dem rückwärtigen Führungsschlitten 26r die mittlere, bewegliche Trageinheit 52 fest verbunden oder bewegungsübertragend gekoppelt. Dadurch lassen sich den beweglichen Trageinheiten 51, 52 vertikale Auf- und Abbewegungen erteilen, insbesondere, um sie aus den in 3, 3a gezeigten, horizontalen Endpositionen in die gemeinsame Ausschubebene gemäß 4 abzusenken. Dabei muss die obere, bewegliche Trageinheit 51 einen erheblich größeren Vertikalhub, beispielsweise den doppelten, als die mittlere bewegliche Trageinheit 52 zurücklegen. Die untere Trageinheit 53 ist ortsfest an das Gestell 16 fixiert. Die für die beiden oberen, beweglichen Trageinheiten 51, 52 notwendig unterschiedlichen Vertikalhübe werden gemäß Ausführungsbeispiel durch unterschiedliche Schraubengangsteigungen der jeweiligen Außengewinde der beiden Vertikal-Außengewindespindeln 25v, 25r realisiert. Wenn die Trageinheiten 51, 52 und 53 in ihren vertikal übereinander liegenden Ausgangsstellungen mit gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, muss die obere Trageinheit 51 den doppelt so langen Vertikalhub als die mittlere Trageinheit 52 zurücklegen, um in die gemeinsame Ausschubebene gemäß 4 und 5 zu gelangen. Dies lässt sich, ähnlich wie bei den Horizontal-Außengewindespindeln 19o, 19u, dadurch bewerkstelligen, dass das Außengewinde der vorderen, mit der oberen Trageinheit 5o verbundenen Vertikalspindel 25v die doppelte Steigung aufweist wie die rückwärtige Vertikalspindel 25r (ebenso weist die obere Horizontalspindel 19o die doppelte Außengewindesteigung wie die untere Horizontalspindel 19u auf).
Zur stabilen Führung der beiden Flach-Quer-/Vertikalführungen 21v, 21r sind auf deren den Trageinheiten 51, 52, 53 zugewandten Flachseiten quer- bzw. vertikalverlaufende Führungsschienen 27 angebracht, welche mit Führungsaufnahmen 28 der Vertikal-Führungsschlitten 26v, 26r der jeweiligen beweglichen Trageinheiten 51, 52 in Eingriff stehen.

1: Stapeleinrichtung
2: Formlinge
3: Stapelkanal
4: Stapeltragkanal
51, 52, 53: Trageinheit
6: Auflageblech
7: Führungsprofil
8: Ausschiebeorgan
9: Formlingsstapel
10: Stollen-Querförderer
11: Quer-Förderrichtung
12: Ausschub-Richtung
12a: Querrichtung
13: Steg/Stollen
14: Stapel-Quertransportrinne
15: Dreier-Stapel
16: Gestell
17o: oberer Antriebsmotor
17u: unterer Antriebsmotor
18: Zahnradgetriebe
19o: obere Horizontal-Außengewindespindel
19u: untere Horizontal-Außengewindespindel
20u: unterer Horizontalführungsschlitten
21v, r: vordere, hintere Flach-Querführungen
22: Mehrkantwelle
23v, r: vorderes, rückwärtiges Winkelgetriebe
24: Kegelradpaar
25v, r: vordere, rückwärtige Vertikal-Außengewindespindel
26v, 26r: vorderer, hinterer Vertikal-Führungsschlitten
27: Führungsschiene
28: Führungsaufnahme

Claims

Übergabevorrichtung zur Übergabe von Stapeln (9) aus einer Stapeleinrichtung (1) auf eine Ablage- oder Transporteinrichtung (10), wobei die Stapel (9) aus Serien-Formlingen (2), insbesondere aus ineinander steckbaren Kunststoff-Artikeln, gebildet sind, die nach ihrer Erzeugung in unterschiedlichen Ebenen Stapelkanälen (3) der Stapeleinrichtung (1) übergeben werden, worin die Formlinge (2) zur wiederholten Bildung der Formlings-Stapel (9) aneinandergereiht werden, unter Verwendung einer Mehrzahl von Trageinheiten (51, 52, 53), welche einen oder mehrere, je einem Stapelkanal (3) zugeordnete Stapeltragkanäle (4) zur Aufnahme der Formlingsstapel (9) aufweisen, wobei in einer Ausgangsstellung die Stapeltragkanäle (4) der Trageinheiten (51, 52, 53) mit den Stapelkanälen (3) der Stapeleinrichtung (1) fluchten, wobei nach Anwachsen des jeweiligen Formlingsstapels (9) in der Stapeleinrichtung (1) und/oder in den Stapelkanälen (3) mittels des Ausschiebeorgans (8) alle Formlingsstapel (9) durch die Stapelkanalausgänge in die Stapeltragkanäle (4) verschoben werden, gekennzeichnet dadurch, dass für die Übergabe an die Lager- oder Transporteinrichtung (10 die Trageinheiten (51, 52, 53) in eine gemeinsame Ausschubebene gebracht werden, und die Stapeltragkanäle (4) der einzelnen Trageinheiten (51, 52, 53) aneinander anschließen, und dass mittels des Ausschuborgans (8) die hintereinander in den Stapeltragkanälen (4) der jeweiligen Trageinheiten (51, 52, 53) liegenden Formlingsstapel (9) in Richtung zu einer Ablage- oder Transporteinrichtung (10) geschoben werden.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Trageinheiten (51, 52) linear horizontal und vertikal bewegt werden.
Übergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der wiederholten Bildung der Formlings-Stapel (9) in den Stapelkanälen (3) die Formlinge (2) bis zum jeweiligen Anwachsen auf eine vorbestimmte Anzahl aneinandergereiht werden, und dann erst mittels des Ausschiebeorgans (8) ein vollzählig gebildeter Stapel (9) in Richtung zum Stapeltragkanal (4) geschoben wird.
Übergabevorrichtung nach vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausgangsstellung die Trageinheiten (51, 52, 53) vorzugsweise vertikal und/oder in parallelen Ebenen übereinander liegen.
Übergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Endstellung die in Reihe angeordneten Trageinheiten (51, 52, 53) in einer horizontalen Ausschubebene liegen.
Übergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stapeleinrichtung (1) und/oder mindestens einer Trageinheit (51, 52, 53) die Stapelkanäle (3) beziehungsweise Stapeltragkanäle (4) parallel und/oder in mehreren Reihen pro Ebene verlaufen.
Übergabevorrichtung für die Übergabeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens eine der zwei oder mehr den Formlingsstapeln (9) zugeordneten Trageinheiten (51, 52, 53) sowohl längs einer Längs- als auch längs einer Querführung (19o; 19u, 20u; 21v; 21r) der Führungsmittel durch die Antriebsmittel (17o, 17u) hin- und herbewegbar ist, wobei die Längs- und die Querführung (19o; 19u, 20u; 21v; 21r) relativ zueinander derart verlaufen, dass die Trageinheiten (51, 52, 53) jeweils in einer unterschiedlichen Ausgangsebene neben- oder untereinander oder in einer gemeinsam Ausschubebene hintereinander positionierbar sind.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass entlang oder parallel zur Längsführung (19o; 19u, 20 und) der Hin- und Herbewegungshub der einen oder mehreren Trageinheiten (51, 52) so bemessen ist, dass er der parallel zur Längsführung (19o; 19u, 20u) gemessenen Erstreckung einer der Trageinheiten (51, 52, 53), insbesondere einem ganzzahligen Vielfachen davon, entspricht.
Übergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung von Stapeltragkanälen (4) jeweils zwei Leit- oder Führungsprofile (7) gegenüberliegend auf den Trageinheiten (51, 52, 53) derart angeordnet sind, dass die Stapeltragkanäle (4) zweier in der Ausschubposition befindlicher unterschiedlicher Trageinheiten (51, 52, 53) in der gemeinsamen Ausschubebene miteinander fluchten.
Übergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel Antriebsmotoren (17 oder, 17u) umfassen, die jeweils der oder den Längs- und der oder den Querführungen (19o; 19u, 20u; 21v; 21r) zugeordnet sind.
Übergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Querführungen (21u; 21r) jeweils einen Führungsschlitten (20u) aufweisen, über welchem sie entlang einer jeweiligen Längsführung (19u) gegebenenfalls mittels eines oder mehrerer zugeordneter Antriebsmotoren (17o,17u) verfahrbar sind.
Übergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs- und/oder Führungsmittel Getriebeeinrichtungen (18, 19, 23, 25) umfassen, die baulich in die eine oder mehreren Längs- und/oder Querführungen (19, 20, 21) integriert und mit der oder den Trageinheiten (51, 52) zu deren Bewegung gekoppelt sind.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Längs- oder Querführungen (19, 20, 21) die Getriebe-Übersetzungsverhältnisse relativ zueinander so dimensioniert sind, dass die resultierenden Bewegungshübe der Trageinheiten (51, 52, 53) in Längs- und/oder Querrichtung (12, 12a) den Erstreckungen der Trageinheiten (51, 52, 53) in Längs- oder Ausschubrichtung (12) und/oder den Abständen der Trageinheiten (51, 52, 53) in Querrichtung (12a) entsprechen und/oder ganzzahlige Vielfache voneinander betragen.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtungen mittels eines oder mehrerer Schraubgetriebe mit jeweils einer Außengewinde-Längs- oder Querspindel (19, 25) realisiert sind, die von einem gemeinsamen Antriebsmotor (17u) oder von jeweils eigens zugeordneten Antriebsmotoren (17o, 17u) gedreht werden und mit Gewinde-Führungsschlitten (20, 26) der jeweiligen Längs- oder Querführung (19, 20, 21) kämmen, wobei der oder die Führungsschlitten (20, 26) einer Längs- oder Querführung (19, 20, 21) jeweils mit einer Trageinheit (51, 52) oder mit einer nicht parallelen Führung (21) verbunden sind.
Übergabevorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Längs- und/oder Querspindeln (19, 25) parallel von einem gemeinsamen Antriebsmotor (17u) aus angetrieben werden, wobei die jeweiligen Steigungen der Außengewinde den Erstreckungen der Trageinheiten (51, 52, 53) in Längsrichtung (12) und/oder den Abständen der Trageinheiten (51, 52, 53) in Querrichtung (12a) entsprechen und/oder ganzzahlige Vielfache voneinander betragen.