DE2755390A1

DE2755390A1 - Verfahren und vorrichtung zur gleichmaessigen zufuehrung von gegenstaenden zu einer verarbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE2755390A1
Application number: DE19772755390
Authority: DE
Inventors: Andrew W Anderson; Milan Mateyka
Original assignee: Scandia Packaging Machinery Co
Current assignee: Scandia Packaging Machinery Co
Priority date: 1977-05-25
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1978-12-07
Also published as: US4129205A; GB1557509A; JPS53146896A; IT1093652B; IT7820024A0; DE2755390C2

Description

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SCANDIA PACKAGING MACHINERY COMPANY

Allwood Station, Clifton, New Jersey 07012, U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zur gleichmäßigen Zuführung von Gegenständen zu einer Verarbeitungsmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichmäßigen Zuführung von Gegenständen zu einer Verarbeitungsmaschine, bei welchem die Gegenstände unter Schwerkraftwirkung aus einem Stapel an einer Zuführposition auf einen Förderer abgesenkt werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gegenstände, wie Packungen mit Lebensmitteln und Tabakprodukten, werden in der Regel nach dem Füllen so schnell wie möglich mit einer Umhüllung aus einer Folie oder dgl.

versehen. Der Einwickelvorgang ist im allgemeinen schneller als die vorhergehenden Produktionsstufen. Beispielsweise arbeitet eine Zigaretteneinpackmaschine nicht so schnell wie eine Einwickelmaschine für Zigarettenpackungen. Die einzuwickelnden Packungen müssen daher ζwischengestapelt werden, um den Betrieb der Einwickelmaschine kontinuierlich durchführen zu können. Die Verpackungsmaschine kann aus unterschiedlichen Gründen gegenüber der Einwickelmaschine zurückfallen. Dann tritt an der Einwickelmaschine eine Betriebsstörung auf, wenn nicht die kontinuierliche Zufuhr einzuwickelnder Packungen aufrechterhalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur gleichmäßigen Zuführung von Gegenständen zu einer Verarbeitungsmaschine anzugeben, bei dem ein Stapel, aus dem die Gegenstände unter Schwerkraftwirkung auf einen Förderer abge-

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senkt werden,auch im Falle einer Unterbrechung der Zufuhr neuer Gegenstände nicht vollständig entleert wird, so daß stets mindestens ein Gegenstand in dem Stapel verbleibt, während die Zufuhr von Gegenständen aus einer Hilfsquelle fortgesetzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß vor dem Entleeren des Stapels weitere Gegenstände quer zur Richtung des Absenkens der in dem Stapel enthaltenden Gegenstände auf den Förderer aufgebracht werden und unter den noch in dem Stapel enthaltenden Gegenständen hindurchlaufen.

Nach der Erfindung werden die Gegenstände aus dem Stapel unter Schwerkraftwirkung auf den Förderer abgesenkt. Außerdem ist eine Hilfszuführung vorhanden, mit der dem Zuführförderer einer Einwickelmaschine weitere Gegenstände zugeführt werden, ohne daß der Stapel von Gegenständen, die in dem Hauptzuführmechanismus enthalten sind, vollständig entleert wird.

Es kann ein Hilfsschacht vorgesehen sein, der die Packungen im zeitlichen 1 : 1-Verhältnis an eine übliche Schiebeeinrichtung abgibt, die die Packungen einer Einwickelmaschine zuführt, deren Betrieb bei Unterbrechung der Zufuhr von Packungen nicht unterbrochen wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Zuführen von Gegenständen zu einer Verarbeitungsstation mit einer ersten Zuführeinrichtung, in der die Gegenstände unter Schwerkraftwirkung aus einem Stapel auf eine unterhalb des Stapels befindliche Eingabeposition abgesenkt werden, und einem ersten Förderer, der die Gegen-

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stände aus der Eingabeposition einer nachfolgenden Arbeitsposition zuführt.

Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Förderer vorgesehen ist, der Gegenstände unmittelbar hinter dem ersten Förderer in die Eingabeposition bringt, so daß diese Gegenstände unter dem Stapel entlanggeschoben werden und das Absenken weiterer Gegenstände aus dem Stapel verhindern.

Die erste Zuführeinrichtung bringt die Gegenstände unter Schwerkrafteinwirkung aus einem Stapel in eine Eingabeposition, die sich unterhalb des Stapels befindet. Der erste Förderer bewegt die Gegenstände von der Eingabeposition zu einer nachfolgenden Arbeitsposition. Der zweite Förderer bewegt die Gegenstände in die Eingabeposition unmittelbar vor dem ersten Förderer, um einen Gegenstand unterhalb des Stapels einzuschieben, während die Gesamtzahl von Gegenständen im Stapel beibehalten wird. Der unterste Gegenstand des Stapels wird beim Betrieb des zweiten Förderers einfach herausgeschoben und durch einen anderen Gegenstand ersetzt, bevor der nächst höhere Gegenstand im Stapel abgesenkt worden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Zahl der Gegenstände in dem Stapel sich von einer bestimmten Mindestgröße an nicht mehr weiter verringert, solange von dem zweiten Förderer Gegenstände aus einem Pufferspeicher herangefördert werden.

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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zuführeinrichtung entlang der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht der Zuführeinrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 2,

Fig. 5, 6 und 7 Teilansichten zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Vorrichtung, und

Fig. 8, 9 und 10 eine Draufsicht der Vorrichtung entsprechend den einzelnen Arbeitsschritten der Fig. 5, 6 und 7.

Die in den Zeichnungen dargestellte und generell mit 10 bezeichnete Vorrichtung dient zur Ausübung eines Verfahrens zur kontinuierlichen Zufuhr von Gegenständen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gegenstände zuvor hergestellte Zigarettenpackungen, die einer Umwickeistation in einer Verpackungsmaschine zugeführt werden.

Die in einem Stapel übereinander angeordneten Packungen P v/erden durch Schwerkraftzufuhr einer Eingabeposition zugeführt, die sich unmittelbar unter dem Stapel befindet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Stapel aus Packungen P in einem Magazin oder einer Zuführeinrichtung 11 festgehalten, die die Packungen nach ihrer Eingabe durch

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den Packer um einen Winkel von 90° dreht. Die Vorrichtung zum Drehen der Packungen ist in der US-PS 2 905 295 beschrieben.

Zwischen zwei als geschlossene Schleifen umlaufenden Ketten 13 und 14 befinden sich in regelmäßigen Abständen Mitnehmer 12, die einen seitlichen Abstand voneinander haben. Die Mitnehmer 12 schieben die Packungen P über eine Tragfläche 15, die sich in einer horizontalen Ebene unterhalb des Zuführmechanismus 11 befindet. Die von den Ketten 13 und 14 getragenen Mitnehmer 12 bewegen die Gegenstände intermittierend von der Eingabeposition zu der nachfolgenden Arbeitsposition, wo sie in bekannter Weise eingewickelt werden. Die Ketten 13 und 14 werden von dem Hauptantrieb der Einwickelmaschine auf konventionelle Art angetrieben.

Ein Hilfsschacht oder -magazin 16 bildet eine Hilfszuführung für Packungen P... Wenn es erforderlich ist, bewegen Mitnehmer 17,die an schleifenförmig geschlossenen Ketten und 19 angebracht sind, Gegenstände in die Eingabeposition unmittelbar hinter den Mitnehmern 12, die die Packungen P aus der Eingabeposition unterhalb des Stapels in die Zuführvorrichtung 11 schieben. Die Packungen P₁ im Zuführmagazin 16 werden durch Schwerkraftzufuhr in eine Hilfseingabeposition gebracht, die sich gemäß Fig. 1 unterhalb des Magazins 16 befindet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Gegenstände P und P₁ in die jeweiligen Eingabepositionen gebracht, während sie aneinanderliegend gehalten werden. Auf diese Weise besteht ein Reibungskontakt zwischen der untersten Packung und der über ihr angeordneten nächstfolgenden Packung in jedem Packungsstapel der Zuführmechanismen 11 und 16.

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Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, werden die Packungen P und P₁ auf Wegen, die relativ zueinander in Transportrichtung versetzt sind, der nachfolgenden Arbeitsstation zugeführt. Der Mitnehmer 17 schiebt die Packung P. also in seitlich versetztem Zustand in die Eingabeposition 11. Während des Verpackungsvorganges sind Steuermarken 20 auf den Packungen mit Klebematerial angebracht worden. Durch den seitlichen Versatz der Hilfszuführung wird vermieden, daß die Steuermarken 20 aneinander reiben, v/enn die Packung P₁ unter der nächstfolgenden Packung entlanggleitet, die sich über der untersten Packung in dem Stapel des Zuführmagazins 11 befindet. Dieser Vorgang ist am besten aus den Fig. 8 bis 10 ersichtlich. Die seitlichen Führungsflächen 23 für die Packungen P₁ stellen die richtige Seitenposition der Packung P- bei ihrem Eintritt in die Eingabeposition unterhalb des Zuführmechanismus 11 sicher. Die nachfolgenden Führungsflächen 24 begrenzen seitlich den Transportweg der untersten Packung, wenn diese von dem Mitnehmer 12 in die Einwickelmaschine geschoben wird. Die Führungsflächen 24 liegen zunächst weiter auseinander als es der Breite der Packungen entspricht und konvergieren anschließend bis auf einen der Breite der Packungen entsprechenden Abstand.

Die Ketten 13 und 14 sind in den Lagereinrichtungen 22 an den beiden Enden der Stützplattform 15 durch Lagerstutzen unterstützt. Ein Ausschnitt 25 in der Stützfläche 15 ermöglicht es den Mitnehmern 17 zwischen den Ketten 13 und 14 und weit genug vorne hindurchzugehen, um die volle Aufstellung der Packung P₁ in der Eingabestation unterhalb des Zuführmechanismus 11 zu ermöglichen. Die spezielle Beziehung zwischen den Mitnehmerelementen 17 und den Mitnehmerelementen 12 ist grafisch in den Fig. 5 bis 7 dargestellt. Die Packung P₁ wird unmittelbar hinter den Mitneh-

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mem 12 angeordnet, die an der untersten Packung, des Stapels im Magazin 11 angreifen und ihn in die nachfolgende Arbeitsstation schieben. Der Abstand zweier Packungen P und P.. ist also kleiner als die Länge der Packungen in Transportrichtung.

Die Packung P- wird auf einer Arbeits-Stützfläche 21 gehalten, die in einer horizontalen Ebene angeordnet ist, in welcher die Stützfläche 15 liegt. Unmittelbar unter dem Stapel in dem Magazin 11 befindet sich eine Nockenfläche

27. Die Packung P₁ tritt daher in die Eingabeposition ein, während ein Teil der untersten Packung P in den Stapel 11 sich noch unter dem Stapel befindet. Auf diese Weise wird die nachfolgende Packung P.. in die Eingabeposition gebracht, ohne daß die jeweiligen Kanten der an diesem Vorgang beteiligten Packungen verklemmt würden. Ein oberer Führungsmechanismus 28 hält die einlaufende Packung P₁ glatt oder fest gegen die Stützfläche 21 gedrückt, so daß die Kontrolle während des Durchlaufs der Packung P₁ unter dem Stapel im Magazin 11 aufrechterhalten wird. Dies bedeutet, daß ein nach unten gerichteter Druck aufrechterhalten wird, der so groß ist, daß er die einlaufende Packung P₁ gegen die untere Stützfläche 21 drückt.

Beim Betrieb ermittelt eine Tastvorrichtung 30 das Vorhandensein oder NichtVorhandensein einer Packung auf einem bestimmten Niveau in dem Magazin oder der Zuführeinrichtung 11. Wenn keine Packung erkannt wird, weil die Höhe des Packungsstapels in dem Magazin 11 einen vorbestimmten Wert unterschritten hat, spricht ein Kupplungsmechanismus 31 an. Dieser Zustand kann eintreten, wenn der Packer vor der Einwickelmaschine eine oder mehrere Packungen zurückweist, so daß die schneller laufende Einwickelmaschine den

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Packungsstapel abträgt, der auf die vorbestimmte Höhe zugeführt worden ist.

Die Kupplung 31 greift ein_/sobald die vorbestimmte Stapelhöhe erreicht ist. Daraufhin werden die Förderketten 18 und 19, die die Mitnehmer 17 in einer Eins-Zu-Eins-Beziehung vorwärtstragen, von der Antriebskette 29 in der dargestellten Weise angetrieben. Die Hilfszuführung wird bis zu einem Zeitpunkt fortgesetzt, an dem weitere Packungen in das Magazin 11 eingesetzt sind. Wenn die Tasteinrichtung 30 wieder von dem Packer kommende Packungen feststellt, wird die Bremseinrichtung 32 betätigt und die Kupplung 31 wird entkuppelt. Dadurch wird die Bewegung der Packungen P₁ von dem Hilfszuführmechanismus 16 beendet. Die Kupplungsvorrichtung 31 und die Bremsvorrichtung 32 sind bekannte Geräte und daher nicht im einzelnen dargestellt. Die Tasteinrichtung 31 kann ein fotoelektrisches Gerät oder ein Näherungsschalter oder Sensor sein. Zur Aufrechterhaltung jeder gewünschten Stapelhöhe in der Zuführeinrichtung 11 können die verschiedensten Sensortechniken angewandt werden.

Die primäre Packungszufuhr kann auf verschiedene Arten zu der Fördereinrichtung erfolgen und auch die Hilfszufuhr von Packungen kann auf verschiedene Arten erfolgen. Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, Gegenstände quer zur Schwerkraft-Zuführrichtung eines ersten Stapels von Gegenständen zu bewegen, bevor der vorhergehende Gegenstand die unterste Position in dem Stapel noch vollständig verlassen hat. Die Aufrechterhaltung des Stapels von Gegenständen ist bei dieser Art der Zuführoperation erforderlich.

Wenn der Stapel vollständig entleert würde, wäre die Eingabe neuer Packungen in die Hauptzuführung wegen der hohen

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Geschwindigkeit der unterhalb des Schwerkraft-Zuführmechanismus laufenden Schieber viel zu gefährlich.

Die hier beschriebene Vorrichtung kann bestehenden Einwickelmaschinen hinzugefügt werden, um die gewünschten und oben beschriebenen Ergebnisse zu erhalten. Bei den vorbekannten Vorrichtungen dieser Art werden Hilfspackungen mechanisch zwischen Packer und Einwickelmaschine zugeführt. Nach der Erfindung erfolgt die Zuführung der Hilfspackungen jedoch zwischen einem von dem Packer kommenden, bestehenden Packungsstapel und der Einwickelmaschine.

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Claims

Ansprüche

/ 1 .J Verfahren zur gleichmäßigen Zuführung von Gegenständen zu einer Verarbeitungsmaschine, bei welchem die Gegenstände unter Schwerkraftwirkung aus einem Stapel an einer Zuführposition auf einen Förderer abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet , daß vor dem Entleeren des Stapels weitere Gegenstände quer zur Richtung des Absenkens der in dem Stapel enthaltenden Gegenstände auf den Förderer aufgebracht werden und unter den noch in dem Stapel enthaltenden Gegenständen hindurchlaufen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Richtung des Absenkens der in dem Stapel enthaltenen Gegenstände dem Förderer zugeführten Gegenstände an einer Stelle zugeführt werden, die unterhalb der horizontalen Stützfläche liegt, auf die die Gegenstände aus dem Stapel abgesenkt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Absenkrichtung der in dem Stapel enthaltenen Gegenstände zugeführten Gegenstände von einem zweiten Förderer zugeführt werden, dessen Bewegung mit der Be-

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tätigung des ersten Förderers synchronisiert ist, wenn eine bestimmte Stapelhöhe erkannt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände Packungen sind, die umwickelt werden sollen, und daß dem Förderer eine Umwickelstation nachgeordnet ist.
5. Vorrichtung zum gleichmäßigen Zuführen von Gegenständen zu einer Verarbeitungsstation mit einer ersten Zuführeinrichtung, in der die Gegenstände unter Schwerkraftwirkung aus einem Stapel auf eine unterhalb des Stapels befindliche Eingabeposition abgesenkt werden, und einem ersten Förderer, der die Gegenstände aus der Eingabeposition einer nachfolgenden Arbeitsposition zuführt, dadurch gekennzeichnet , daß ein zweiter Förderer (18, 19) vorgesehen ist, der Gegenstände (P₁) unmittelbar hinter dem ersten Förderer (13, 14) in die Eingabeposition bringt, so daß diese Gegenstände (P₁) unter dem Stapel entlanggeschoben werden und das Absenken weiterer Gegenstände (P) aus dem Stapel verhindern.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Förderer (18, 19) die Gegenstände von einer Hilfszuführposition in die Eingabeposition bringt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hilfszuführposition eine zweite Zuführeinrichtung (16) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Eingabeposition zu bringenden Gegenstände (P) in der Zuführeinrichtung (11) in gegensei-

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tiger Anlage untergebracht sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Förderer (13, 14) die Gegenstände (P) entlang eines Weges mit gegenseitigen Abständen von der Eingabeposition zu der nachfolgenden Arbeitsposition fördert.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuführeinrichtung Mittel (30) enthält, die Gegenstände (P) in dem Stapel in einer bestimmten Menge aufrechterhält·
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Schacht (11) zur Aufnahme des Stapels ein Sensor (30) angebracht ist, der das NichtVorhandensein von Gegenständen in einer bestimmten Höhe des Schachtes (11) feststellt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (30) eine Betätigungseinrichtung (31) für den zweiten Förderer (18, 19) steuert.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Förderer (13, 14) Mitnehmer (12) aufweist, die an dem untersten Gegenstand (P) des Stapels in der Eingabeposition angreifen und den Gegenstand entlang eines Weges (15) einer nachfolgenden Arbeitsposition zuführen, und daß der zweite Förderer (18, 19) ebenfalls Mitnehmer (17) aufweist, die andere Gegenstände (P₁) zeitlich gesteuert in die Eingabeposition schieben, so daß das Absenken weiterer Gegenstände (P) aus dem Stapel verhindert wird.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mitnehmer (12) mit gegenseitigem Abstand entlang des Weges (15) an dem ersten Förderer (13, 14) angebracht sind, und daß die Mitnehmer (17) des zweiten Förderers (18, 19) die Gegenstände (P₁) zwischen zwei Mitnehmer (12) des ersten Förderers einschieben.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Förderer (13, 14) aus einer geschlossen umlaufenden Schleife besteht, an der die Mitnehmer (12) angebracht sind, und daß der zweite Förderer (18, 19) ebenfalls aus einer geschlossen umlaufenden Schleife besteht, an der die Mitnehmer (17) mit gegenseitigem Abstand angebracht sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste in einer horizontalen Ebene liegende Stützfläche (15) vorgesehen ist, auf der der unterste Gegenstand (P) des Stapels in der Eingabeposition ruht, daß in einer zweiten horizontalen Ebene eine zweite Stützfläche (21) angeordnet ist, auf der die hinter dem ersten Förderer (13, 14) eingesetzten Gegenstände (P₁) ruhen, und daß die zweite Stützfläche (21) niedriger angeordnet ist als die erste Stützfläche (15) und unterhalb des Stapels der Gegenstände (P) in diese übergeht.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Förderweges des ersten Förderers (13, 14) seitliche Führungen (24) und entlang des Förderweges des zweiten Förderers (18, 19) seitliche Führungen (23) vorgesehen sind, und daß die seitlichen Führungen (24, 23) der beiden Förderer derart gegeneinander versetzt sind, daß die unter dem Stapel der Gegenstände (P) entlanggeschobenen Gegenstände (P-) seitlich unter dem Stapel herausragen.

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