[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben von Teilen und insbesondere
zum Verschieben eines aus zu verpackenden Briefhüllenbestehenden Stapels von einer
Ablegevorrichtung zu einer Verpackungsstation mit Hilfe eines kolbenstangenlosen Zylinders,
der Druckluftversorgungskanäle. Dichtungen und Umlenkrollen in seinen Kopfstücken
sowie ein Zugmittel aufweist, das den Kolben mit einem Mitnehmer für ein Schiebestück
verbindet.
[0002] Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 86 32 668
bekannt. Zum Herausfahren des Stapels aus dem Bereich der Ablegevorrichtung wird das
Schiebestück sehr rasch bewegt, wozu eine entsprechende Ansteuerung des Kolbens im
kolbenstangenlosen Zylinder über die angeschlossene Druckleitung erfolgt. Es hat sich
nun gezeigt, daß die zur Verfügung stehende Zeit zu gering ist, wenn die einzeln ankommenden
Briefhüllen von der Ablege vorrichtung extrem rasch abgestellt werden. Der Erfindung
liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art so zu gestalten,
daß sie auch bei extrem kurzen Taktzeiten der Ablegevorrichtung in der Lage ist, das
eine Ende des Stapels aus dem Bereich der Ablegevorrichtung herauszuschieben.
[0003] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Kolben im kolbenstangenlosen
Zylinder zu Beginn seines Arbeitshubes unter Bildung einer Druckkammer im Abstand
von dem ihm zugehörigen Kopfstück steht.
[0004] Die zwischen Kolben und Kopfstück befindliche Druckkammer ist zu Beginn des Arbeitshubes
mit einem expansionsfähigen Druckmedium wie z.B. Druckluft gefüllt mit der Folge,
daß sich der Kolben zu Beginn des Arbeitshubes extrem rasch bewegen kann. Der Kolben
wird mittels einer Bremseinrichtung in der Startposition lagemäßig fixiert und kann
sich aufgrund des in der Druckkammer herrschenden Druckes erst bewegen, wenn die
Bremseinrichtung gelöst wird. Seine Geschwindigkeit zu Beginn des Arbeitshubes hängt
somit nicht mehr von der Druckluftversorgung ab, sondern sie leitet sich von der
Größe des in der Druckkammer zwischen dem Kopfstück und dem Kolben eingeschlossenen,
expansionsfähigen Druckluftvolumens her. Dieses wesentlich größere Volumen bewirkt
einen Schnellstart des Kolbens zu Beginn seines Arbeitshubes im Vergleich zu einer
Kolbenbewegung vom unmittelbaren Ende des zugehörigen Kopfstückes aus und führt im
Ergebnis dazu, daß der vom Kolben gezogene Mitnehmer und das an diesem befestigte
Schiebestück den Stapel sehr rasch aus dem Wirkbereich der Ablegevorrichtung herausschieben.
[0005] Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und Unteransprüchen im
Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.
[0006] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung
dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Verpacken von Umschlägen;
Fig. 2: in größerem Maßstab einen Schnitt durch einen′kolbenstangenlosen Zylinder
in größerem Maßstab;
Fig. 3: einen Schnitt durch den kolbenstangenlosen Zylinder mit einem ersten Schiebestück
in nochmals größerem Maßstab und
Fig. 4: einen Schnitt durch den kolbenstangenlosen Zylinder in Fig. 3 mit einem anderen
Schiebestück.
[0007] Eine Vorrichtung 1 zum Verpacken von Umschlägen 2 in Kartons 3, Pappschachteln und
dgl. umfaßt ein Maschinengestell 4, eine Ablegevorrichtung 5 für einzeln ankommende
Umschläge 2, eine Stapelstrecke 6, eine Einfüll- bzw. Einschachtelstation 7 zum Einfüllen
der Umschläge 2 in die Kartons 3 sowie Antriebsvorrichtungen für die sich bewegenden
Teile.
[0008] Die Ablegevorrichtung 5 stellt die einzeln ankommenden Umschläge 2 am einen Ende
der Stapelstrecke 6 auf eine Tischplatte 8. In diesem Bereich kann die Stapelstrecke
6 in Figur 1 nicht dargestellte Bürsten aufweisen, die parallel zueinander sowie seitlich
neben einem Schlitz 11 angeordnet sind, der sich in der Tischplatte 8 befindet. Die
beiden Bürsten halten die Umschläge 2 nach dem Abstellen und verhindern, daß sie
umfallen. Ferner wandern die Umschläge 2 selbsttätig zwischen den Bürsten entsprechend
dem Ablegevorgang von der Ablegevorrichtung 5 weg.
[0009] Die beiden Bürsten besitzen in Stapellängsrichtung nur eine begrenzte Länge. Sobald
der Stapel 12 länger als die Bürsten ist, hält eine frei verschiebbar geführte und
von einer konstanten Kraft zur Ablegevorrichtung 5 hin beaufschlagte Stapelstütze
13 die zwischen den Bürsten heraustretenden Umschläge 2. Diese Stapelstütze 13 ist
an einem Schlitten 14 angeordnet, der auf der Unterseite der Tischplatte 8 in Längsrichtung
des Schlitzes 11 verschiebbar ist, wobei die Stapelstütze 13 durch den Schlitz 11
greift.
[0010] Als die Stapelstütze 13 konstant haltende Kraft ist ein freihängendes Gewicht 15
vorgesehen und greift mit einem um eine Umlenkrolle 16 geführten Seil 17 an dem Schlitten
14 an. Ferner weist die Vorrichtung 1 ein längs der Tischplatte 8 verschiebbares
Schiebestück 18 auf, das an den Stapel 12 heranfährt, sobald er eine vorgewählte Größe
besitzt. Wenn nämlich eine genau definierte Zahl Umschläge 2 von der Ablegevorrichtung
5 auf die Tischplatte 8 gestellt wurde, verschiebt das Schiebestück 18 den Stapel
12 gegen den Widerstand der von dem Gewicht 15 beaufschlagten Stapelstütze 13 zur
Einfüll- bzw. Einschachtelstation 7 (Fig. 1).
[0011] Das Schiebestück 18 ist mit Hilfe einer Kolben-Zylindereinrichtung 19 bewegbar.
Diese Kolben-Zylindereinrichtung 19 befindet sich auf der Unterseite der Tischplatte
8. Der Zylinder dieser Kolben-Zylindereinrichtung 19 ist ein kolbenstangenloser Zylinder
bzw. ein geschlitzter Packzylinder 20.
[0012] Gesteuerte Drosselventile 21 sind in der zum geschlitzten Zylinder 20 führenden
Druckluftleitung 22 angeordnet und werden derart angesteuert, daß das Schiebestück
18 mit dem schiebestückseitigen Ende des Stapels 12 innerhalb der Taktzeit der Ablegevorrichtung
5, d.h. also sehr schnell den Ablegebereich verläßt, woraufhin das Schiebestück 18
mit geringerer, d.h. üblicher Geschwindigkeit den Stapel 12 zur Einfüll- bzw. Einschachtelstation
7 verschiebt. Dort übernehmen eine stationäre Stapelstütze 23 und z.B. ein in der
Tischplatte 8 verschwenkbar gelagertes, versenkbares sowie verstellbares Halteteil
24 den komprimierten Stapel 12 derart zwischen sich, daß ein Karton 3 bzw. eine Schachtel
3 in hier nicht näher interessierender Weise auf den Stapel 12 aufgeschoben werden
kann. Für den Rückhub senken sich die bewegliche Stapelstütze 13 und das Schiebestück
18 zunächst gemeinsam unter die Tischplatte 8 ab und bewegen sich sodann in ihre Ausgangsposition
im Bereich der Stapelstrecke 6 zurück.
[0013] Die Stapelstütze 13 fährt dabei unter der Einfüll- bzw. Einschachtelstation 7 zurück
und das Schiebestück 18 bewegt sich unter dem sich neu bildenden Stapel 12 bis in
eine Warteposition gemäß Fig. 1, d.h. bis vor den Stapel 12. Wenn sich die Stapelstütze
13 und das Schiebestück 18 im Bereich der Stapelstrecke 6 bzw. vor der Ablegevorrichtung
5 befinden, greifen sie wieder durch den Schlitz 11 der Tischplatte 8 nach oben.
[0014] Um die vordere Stapelstütze 13 und das Schiebestück 18 aus der Bewegungsbahn des
Stapels 12 zu entfernen, d.h. konkret zum Absenken und Anheben, wird die gesamte Kolben-Zylindereinrichtung
19 entsprechend abgesenkt und angehoben. Dies geschieht mit Hilfe einer Hubvorrichtung
25 z.B. in Gestalt einer weiteren Kolben-Zylindereinrichtung.
[0015] Die zum Verschieben des Schiebestückes 18 dienende Kolben-Zylindereinrichtung 19
(Fig. 2) umfaßt den bereits oben erwähnten Zylinder 20, der eine Zylinderbohrung 26
und einen stangenlosen Kolben 27 sowie zwei stirnseitig angeordnete Kopfstücke 28,
29 mit Umlenkrollen 30 aufweist. Parallel zu der Zylinderbohrung 26 erstreckt sich
eine im Querschnitt beispielsweise C-förmige Führung 31 für einen Mitnehmer 32, der
über ein Zugmittel bzw. Bänder 33, 34, die über die Umlenkrollen 30 laufen, mit dem
Kolben 27 verbunden ist. In den Kopfstücken 28, 29 befinden sich schließlich noch
Druckluftversorgungskanäle 35 und Durchtrittsöffnungen 36 mit Dichtungen 37 für die
Bänder 33, 34.
[0016] Das eine Zugmittel bzw. Band 33 erstreckt sich von dem in der Führung 31 geführten
Mitnehmer 32 über die linke Umlenkrolle 30 (Fig. 2) zum Kolben 27. Das andere Band
34 erstreckt sich von dem Mitnehmer 32 über die rechte Umlenkrolle 30 zum Kolben 27.
Beide Bänder 33 und 34 durchgreifen dabei jeweils vor und hinter den Umlenkrollen
30 die Durchtrittsöffnungen 36 und 37, ehe sie in das Innere der Zylinderbohrung 26
eintreten. Das Innere der Zylinderbohrung 26 ist über die Druckluftversorgungskanäle
35 mit den Drosselventilen 21 bzw. Drosselrückschlagventilen 21 und einem Steuerventil
38 bzw. einer Steuereinrichtung 38 (Fig. 1) über geeignete Leitungen verbunden und
an eine in den Figuren nicht dargestellte Druckluftversorgung angeschlossen.
[0017] Die zwischen dem Kolben 27 und dem Mitnehmer 32 angeordneten Zugmittel bzw. Bänder
33 und 34 sind unterschiedlich lang. So ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
das Band 33 länger als das Band 34. Hierdurch wird erreicht, daß der Kolben 27 zu
Beginn seines Arbeitshubes unter Bildung einer Druckkammer 39 im Abstand von dem ihm
zugehörigen Kopfstück 28 des kolbenstangenlosen Zylinders 20 steht. Diese Druckkammer
ist ein Teil der Zylinderbohrung 26 und besitzt einen entsprechend großen Querschnitt
und ein großes Volumen im Vergleich zu dem Querschnitt und Volumen des Druckluftversorgungskanales
35 im zugehörigen Kopfstück 28. Zu Beginn des Arbeitshubes beaufschlagt daher ein
sehr großes Druckluftpolster den Kolben 27 und führt dazu, daß sich dieser sehr rasch
aus seiner Ruheposition in die Zylinderkammerhälfte 40 niedrigen Druckes bewegen
kann. Entsprechend schnell ist zu Beginn des Arbeitshubes auch die Bewegung des über
die Bänder 33, 34 mit dem Kolben 27 verbundenen Mitnehmers 32, der gemäß den Darstellungen
in den Figuren 3 und 4 das Schiebestück 18 trägt.
[0018] Der Mitnehmer 32 ist in Fig. 2 nur prinzipmäßig dargestellt. Einzelheiten des Mitnehmers
32 gehen aus den Figuren 3 und 4 hervor.
[0019] Um zu erreichen, daß der Kolben 27 zu Beginn eines Arbeitshubes in der Position gemäß
Fig. 2 verharrt, wobei auf seiner einen Seite in der Druckkammer 39 bzw. Zylinderkammerhälfte
39 ein hoher Druck herrscht, während auf seiner anderen Seite in der Druckkammerhälfte
40 ein niedriger Druck herrscht, weist der Mitnehmer 32 eine gesteuerte Bremseinrichtung
41 auf. Diese Bremseinrichtung 41 arbeitet vorzugsweise mit Druckluft und wird über
ein Anschlußstück 42 (Fig. 2) am Mitnehmer 32 sowie nicht näher dargestellte Leitungen
mit Druckluft bzw. Bremsluft versorgt.
[0020] Der Mitnehmer 32 besteht gemäß Fig. 3 aus einem aus der U-förmigen Führung 31 herausragenden
Teil 43, der als Träger für das Schiebestück 18 dient, und aus Teilen, die sich im
Inneren der Führung 31 befinden. Zu diesen Teilen gehören ein Mittelstück 44 und symmetrisch
sowie spiegelbildlich zu diesem angeordnete Seitenstücke 45, die aussen mehrere, radial
verlaufende Bohrungen 46 aufweisen. Teil 43, Mittelstück 44 und die Seitenstücke
45 sind mittels nicht gezeigter Verbindungselemente fest miteinander verbunden. Die
Bohrungen 46 führen zu mindestens einem mittig angeordneten Kanal 47, der in nicht
näher dargestellter Weise mit dem Anschlußstück 43 (Fig. 2) verbunden ist.
[0021] Zwischen den Seitenstücken 45 und der Kontur 48 der Führung 31 befinden sich schließlich
noch im Querschnitt U-förmige Gleit- und Bremsstücke 49. Sobald ein Druck in dem Kanal
47 und den Bohrungen 46 der Seitenstücke 45 aufgebaut wird, legen sich die Gleit-
und Bremstücke 49 fest an die Kontur 48 der Führung 31 an und fixieren dadurch den
Mitnehmer 32 und mit ihm gleichzeitig den Kolben 27. Wird der Bremsdruck durch entsprechende
Ansteuerung in den Bohrungen 46 der Seitenstücke 45 jedoch abrupt abgesenkt, so ist
der Kolben 27 für einen Arbeitshub frei und verschiebt den Mitnehmer 32.
[0022] Wie Fig. 3 ferner zeigt, weist der Zylinder 20 Seitenwände 50, 51 mit in Längsrichtung
verlaufenden Führungsnuten 52 auf, in denen Arme 53 des Mitnehmers 32 mit Rollen
54 geführt sind.
[0023] Zur Steuerung der Bremseinrichtung 41 dienen u.a. auch Sensoren 55, 56, die am Mitnehmer
32 oder seinem Schiebestück 18 (Fig. 3) bzw. am Maschinengestell 4 angeordnet sind.
[0024] Das Schiebestück 18 gemäß Fig. 3 weist zwei Trennfinger 57 auf, die durch den Schlitz
11 in der Tischplatte 8 greifen. Ein weiteres Schiebestück 18a gemäß Fig. 4 weist
vier nebeneinander stehende Trennfinger 57 auf, wobei die beiden äusseren Trennfinger
57 in einer Führung 58 auf die beiden inneren Trennfinger 57 hin verstellbar und arretierbar
sind.
[0025] Der größeren Breite des Schiebestückes 18a wegen sind seitlich neben dem Zylinder
20 Tragrohre 59 angeordnet und dienen als Träger für Böcke 60 und je eine Linearführung
61. Zum Schiebestück 18a gehört ferner ein Winkelstück 62 mit Führungsbuchsen 63,
die auf den Linearführungen 61 gleiten. Das Winkelstück 62 ist schließlich in zweckmäßiger
Weise mit dem Teil 43 des Mitnehmers 32 verbunden, wie im einzelnen aus Fig. 4 hervorgeht.
[0026] Gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zylinder 20 länger
als der Arbeitshub. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Ausführungsform
beschränkt, denn Ergänzungen und Abwandlungen sind im Rahmen des Erfindungsgedankens
möglich. So kann anstelle einer durch die Endstellung des Kolbens 27 im Zylinder 20
definierte Druckkammer 39 auch eine gesonderte Druckkammer für den Kolben 27 unabhängig
vom Zylinder 20 vorgesehen sein.
1) Vorrichtung zum Verschieben von Teilen, insbesondere zum Verschieben eines aus
zu verpackenden Briefhüllen bestehenden Stapels von einer Ablegevorrichtung zu einer
Verpackungsstation, mit Hilfe eines kolbenstangenlosen Zylinders, der Druckluftversorgungskanäle,
Dichtungen und Umlenkrollen in seinen Kopfstücken sowie Zugmittel aufweist, die den
Kolben mit einem Mitnehmer für ein Schiebestück verbinden, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (27) zu Beginn seines Arbeitshubes druckseitig an einer Druckkammer
(39) steht.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) im kolbenstangenlosen
Zylinder (20) zu Beginn seines Arbeitshubes unter Bildung einer Druckkammer (39) im
Abstand von dem ihm zugehörigen Kopfstück (28) steht.
3) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (20)
länger ist als der Arbeitshub.
4) Vorrichtung nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zugmittel bzw.
Bänder (33, 34) den Kolben (27) und den Mitnehmer (32) verbinden und daß das eine
Band (33) länger ist als das andere Band (34).
5) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Mitnehmer
(32) verbundene Schiebestück (18) aussen in Führungsnuten (52) des Zylinders (20)
geführt ist.
6) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Linearführungen (61) für
das Schiebestück (18a) seitlich neben dem Zylinder (20) angeordnet sind.
7) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) in seiner
Startposition von einer Bremseinrichtung (41) gehalten wird.
8) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (41)
an einem vom Kolben (27) bewegten Mitnehmer (32) angeordnet ist.