Machine zur Verpackung aufgestapelter Artikel, wie Päckehen in Schachteln.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ma- scliine zur Verpackung aufgestapelter Artikel, wie Päekehen, in Schachteln, welche Maschine dazu bestimmt ist, mit einer andern Maschine zesammenzuarbeiten, welche die Artikel in ein Magazin stapelt und diesen Stapel ans dem Magazin fördert. Eine hierfür ge eignete Aufstapelmaschine ist zum Beispiel in der Schweizer Patentschrift Nr. 266533 be schrieben. Wo nachstehend von Schachteln die Rede ist, können diese zum Beispiel aus Papier, Pappe, Holz, Metall oder Kunststoff bestehen.
Die Päekehen könnten zum Beispiel Mar- garine enthalten.
In der Margarineindustrie wird die Vlar- g automatisch in Mengen von bestimmtem Gewicht geteilt, welche Mengen darauf- hin, gleichfalls automatisch, in eine bestimmte Form gebracht. und mit einer Papierhülle versehen werden. Die in dieser Weise gebildeten Päckchen müssen d'ann in Schachteln ver packt und an die Abnehmer gesandt werden.
Die Verpackung der Päckchen in Schachteln musste bis heurte von Hand durchgeführt werden. Zwar gibt es Maschinen, die selbsttätig eine bestimmte Anzahl Päekehen aufsehiehten, aber das Hineinbringen eines derartigen Stapels in eine Schachtel brachte bisher Schwie- rigkeiten mit sich, weil, wenn auf einen solchen Stapel Kraft ausgeübt wird, um diesen Stapel zu versetzen, die Päckchen, namentlich diejenigen der obern Schiethen des Stapels, sich in bezug auf die andern leicht verschieben können, wodurch der ganze Stapel ver schoben und umgeworfen wird.
Diese Nachteile machtensich insbesondere bei weichen plastischen Stoffen bemerkbar, wie bei der Margarine, weil die Pächchen mit dieser Masse leicht deformiert werden können.
Die Erfindung hat nun zum Zweek, eine Masehine zu sehafènt, mittels weleher das Verpacken der Päckchen in Schachteln in Zusammenarbeit mit einer Aufstapelmasehine völlig automatiseh durehgeführt werden kann.
, Erfindungsgemäss ist die Machine dadurch gekennzeichnet, dass während eines er sten Arbeitszyklus jeweils von einem Stapel flacher, gefalteter Werkstücke eines abgehoben und zu einer auf einer ihrer Seiten stehendem Schachtel geformt wird, wobei im nächsten Arbeitszykus diese Schachtel hinter das Magazin gefordert wird und nachher die Schachtel und das Magazin derart in bezug aufeinander gefordert werden, dass die Schachtel über das Magazin gelangt, damit der Boden der Schachtel mit der Vorderseite des Artikelstapels in Berührung kommt, das Ganze derart, dass, nachdem eine gefüllte Schachtel das Magazin verlassen hat, mittels dieser Schachtel ein Orga betätigt wird, wodurch jeweils ein neuer Arbeitszylilus eingeleitet wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Aufnahme des Stapels gefalteter Werkstüeke ein hin und her bewegbarer Schlitten vorgesehen, bei dessen Hinbewe- gung ein Abheben eines Werkstüekes vom Stapel durch einen schwenkbaren Saugarm stattfindet.
Auch kann der Saugarm vorteilhaft so ausgebildet und angeordnet sein, dass er das gefaltete Werkstück am Ende der Rüekbewegung des'Schlittens an die Druckwand des Schlittens bewegt und in dieser Weise das gefaltete Werkstück öffnet.
Ferner kann die Maschine zweckmässig mit Armen versehen sein, die das geöffnete gefaltete Werkstüek auf eine Unterlage drüeken, mit weiteren Armen, die zwei hintere Klappen der Schachtel etwas nach aussen drücken, mit weiteren Armen, die anschlie- ssend die andern zwei hintern Klappen zu- falten,.
und schliesslich mit Armen, die die erstgenannten hintern Klappen der schachtel zufalten. Vorteilhafterweise kann sie aueh mit Armen versehen sein, welche die auf der Seite des Magazins befindliche senkrechte vordere Klappe der gebileten Schachtel um einen Winkel aufdrehen, bevor der Schlitten diese Schachtel vor das Magazin bringt, und mit einem festen Arm, der die obere waagreehte vordere Klappe der Schachtel während dieser Bewegung des Schlittens ein wenig anhebt.
Ferner kann vorteilhaft das Glied, das die gebildete Schachtel und das Magazin der Aufstapelmaschine in bezug aufeinander för dert, aus einem Hebel bestehen, der die gebildete Schachtel am Ende der Hinbeweglmg des Cehlittens über das Magazin fördert, bis der Boden der Schachtel mit der nächsten Schicht der Artikel in Berührung ist, welcher Hebel durch die Weiterbewegung des Artikelstapels in seine Ausgangslage zurückgedrängt wird. Dieser Hebel ist vorteilhafterweise mit einem Nocken versehen, der bei der Rückbewegung dieses Hebels infolge Betätigung eines Vakuumventils eine Kupplung ein- rückt, wodurch die Vorgänge gefaltetes Werkstück abheben ¯ bilden ¯ fördern in Gang gesetzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Machine mit einer Aufstape lungsvorrichtung zusammenwirkt, wird na. ehstehend an Hand der Zeichnung näher er läutert.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Ma- schine in einer Stellung, welche als die An fangsstellung des Zyklus betrachtet werden kann, und in welcher der Saugkopf gerade ein Werkstück zwecks Aufklappun ;' vom Stapel abgenommen hat.
Fig. 2 ist eine Draufsicht der Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, welche der jenigen gemäss der Fig. 1 entspricht, bei der darauffolgenden Phase der Behandlung.
Fig. 4 ist eine Seitenansieht bei der dritten Phase der Behandlung.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht bei der vierten Phase der Behandlung.
Fig. 6 ist eine Seitenansieht bei der fünften Phase der Behandlung.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht der sechsten Phase der Behandlung.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1 bis 7, gleichfalls bei der sechsten Phase der Behandlung.
Fig. 9 ist eine Seitenansieht, welche der- jenigen der Fig. 8 entspricht, bei der siebenten Phase.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht, welche der- jenigen der Fig. 8 entspricht, bei der aehte Phase.
Fig. 11 ist eine Seitenansielit, welche der jenigen nach der Fig. 8 entsprieht, bei der neunten Phase.
Fig. 12 ist eine Seitenansicht, welche der jenigen nach der Fig. 8 entspricht, bei der zehnten Phase.
Fig. 13 ist eine Seitenansieht, welche derjenigen nach der Fig. 8 entspricht, bei der elften Phase.
Fig. 14 stellt Draufsichten einer Sehachtel in der plattgefalteten Anfangjsstellung und in den verschiedenen Phasen des Auf klappens und des'Zufaltens dar.
Fig. 15 ist eine Seitenansieht der Wellenkupplung in gekuppelter Lage.
Fig. 15a ist eine'Seitenansicht der Wellenkupplung in entkuppelter Lage.
Fig. 16 ist ein Schnitt nach der Linie XVI-XVI uncl teilweise eine Seitenansieht der Fig. 15.
Die Machine steht auf einem mit Füssen 2 versehenen Gestell 1 Auf Åaer obern Platte des Gestelles ist der Wagen 3 hin und her bewegbar aufgestellt. Dieser Wagen trägt den Stapel flacher,gefalteterWerkstücke4und kann mittels des aus zwei gelenkig verbun- denen Teilen bestehenden Hebels 5 hin und her bewegt werden. Dazu ist auf der Antriebswelle 6, welche im untern Teil des Gestelles angeordnet ist und mittels eines Iotors in Drehung gebracht wird, eine Nockenseheibe 7 vorgesehen, welche den Hebel 5 und folglieh aueh den'Schlitten 3 in den richtigen Augenblicken hin und her bewegt.
Die Aufstape- hmgsmaschine treibt mittels einer Kupplnng die Antriebswelle 6. Ferner werden alle für das Aufklappen des flachen, gefalteten Werkstüekes und für das Bilden des Schachtel bodens aus diesem Werkstück benotigten. Be- wegungen von dieser Antriebswelle abgeleitet.
Mit dem Bezugszeicben 8 wird eine Va kuumleitung bezeichnet, auf welcher Leitung ein drehbarer Saugarm 9 vorgesehen ist, welcher Arm mittels eines mit einer auf der Antriebswelle 6 angeordneten Nockenscheibe 10 verbundenen Stangensystems 11 in die er forderliehen Stellungen eingestellt werden kann, und mittels eines nicht auf der Zeich- nung dargestellten, auf dier Antriebswelle angeordneten Exzenters, Vakuum zum Erfassen eines WerkstücksundzumFesthalten dieses Werkstücks bis es zu einer Schachtel aufgeklappt worden ist, erhält.
Dieser Saugarm dient dam, sobald der Wagen sich gegen ihn zu bewegt hat, einen der Werkstücke vom Stapel wegzunehmen und dessen untern Rand egen die Druekwand 17 zu bewegen, wodurch das gefaltete flache Werkstück geöffnet wird und die Form annimmt, welche in der Fig. 1 mit ausgezogenen Linien gezeiehnet ist. Die Zwischenstellungen sind mit punktierten Linien angegeben, Der Saugarm dreht sich dabei nach unten.
In der Fig. 1 ist das Magazin der Auf stapelmaschine mit. 12 bezeichnet, während mit 13 eine Rollbahn bezeichnt wrid, längs welcher die mit Päckchen gefüllten Schachteln abgeführt werden, um zugefaltet und zugeklebt zu werden.
Auf der Antriebswelle 6 ist ferner ein Exzenter 14 angeordnet, welcher Exzenter mittels eines Stangensystems 15 die Arme 16, welche die eben gebildete Schachtel beim Lösen vom Saugarm halten, bedient.
Die Anfangsstellung und die verschiedenen Stellungen, welche der Schachtel dar- aufhin nacheinander gegeben werden, sind in der Fig. 14 in Draufsicht dargestellt. Diese Schachteln besitzen eine bestimmte Konstruk tion. Vier Wände dieser Schachtel bestehen aus drei Teilen, und zwar aus einem Mittelstück mit an beiden Seiten angeordneten be weglichen Klappen. Wenn in der vorliegenden Besehreibung von senkrechten Klappen die Rede ist, so werden darunter die Klappen der Seitenwände verstanden, währendt die waagrechten Klappen an der obern und an der untern Wand angeordnet sind.
Dabei wird die Schachtel betrachtet. in der aufge- falteten Stellung, in welche sie in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Phase der Behandlung versetzt wird, Dies ist die erste Behandlungsphase, deren Ende in der in Fig. 14 dargestellten Draufsicht mit 1 bezeichnet worden ist.
Als die Vorderseite betrachtet man diejenige Seite, welche über die aufgestapelten Gegenstände geschoben wird und deshalb offen sein soll, während die Rüc'lcseite-wel- che Seite, wenn die Schachtel einmal gefüllt und fortgekippt ist, den Boden bildetZll- gefaltet wird, ehe die Schachtel über den Stapel geschoben wird. Die Rückseite dient zur Unterstützung des Stapels beim Füllen und beim Entfernen der gefüllten Schachtel aus dem Magazin.
In der zweiten Phase (siehe Fig. 3 und 14, 2) werden die hintersten Senkrechtklappen 18 ein wenig nach aussen gedrüekt. Dies geschieht mittels zwei gebogener Arme 19, die an drehbaren Stangen 20 befestigt sind, welche ihrerseits mittels eines auf der Antriebswelle 6 angeordneten Exzenters 21 bewegt werden. Während dieser Phase steht der Wagen 3 dank der Form des Exzenters 7still.
In der dritten Phase werden die hintersten waagrechten Klappen 22 zugefaltet, das heisst in die senkrechte Stellung gebracht (Fig. und 14, 3). Dies wird möglieh, weil in der vorhergehenden Phase die senkreehten Klappen 18 etwas naeh aussen bewegt worden sind. Die zugefalteten Klappen 22 schliessen sich nicht aneinander an, so dass sie zusammen keine vollständige Schachtelwand bilden.
Das Zufalten geschieht mittels zwei gebo- gener, drehbarer Arme 23, welche mittels eines auf der Antriebswelle 6 angeordneten Exzenters 24 bewegt werden.
In der vierten Phase werden nun, zum Komplettieren des Sehachtelbodens, die sent- rechten Klappen 18 tuber die zugefalteten Klappen 22 hin gleichfalls zugefaltet (Fig. 5 und 14, 4). Die Klappen 18 haben eine derartige Breite, dass sie sich in der zugefalteten Lage aneinander ansehliessen. Das Zufalten gesehieht mittels vier gebogener drehbarer Arme 25, die gleichfalls mittels eines zuge hörigen, auf der Antriebswelle vorgesehenen Exzenters 26 bewegt werden.
Die Rückseite der Schachtel ist also jetzt versehlossen. Die verschlossenen Klappen werden mittels federnder, am Wagen angeord- neter Organe in ihrer Lage gehalten.
Die Schachtel muss jetzt in eine Stellung gebraeht werden, die dazu geeignet ist, sie über einen, inzwischen von der Aufstapelmaschine im Magazin aufgesehichteten Stapel gewisser Gegenstände zu schieben.
In der fünften Phase (Fig. 6 und 14, 5) wird nun die senkrechte Klappe 27 nach der rechten Seite um einen gewissen Winkel, vorzugsweise einen Winkel von 60 bis 90 , aufgeschwenkt, um in der Schachtel eine Öff- nung vorzusehen, welche, wenn die Schachtel weiter nach rechts bewegt wird, über das Magazin 12 gesehoben wird. Das Aufschwenken der Klappe 2 geschieht mittels zwei drehbarer, gebogener Arme 28, welche ihre Bewegung gleiehfalls vom Exzenter 26 bekom- men, so dass die vierte und die fünfte Phase sehr sehnell nacheinander durehgefiihrt werden.
Am Ende der fünften Phase hat die Antriebswelle 6 eine vollständigre Umdrehung ge- macht, wodurch ein Arbeitszyklus beendet ist.
Ein Noeken 29 (Fig. l), welcher auf der Wel lenkupplung 47 vorgesehen ist. kommt jetzt mit einem an einem Hebel 31 vorgesehene Nocken 30 in Berührung. Der Hebel 31 wirkt in einer nachstehend zu beschreibenden Weise mit dem pneumatisehen System zusammen.
Das am Nocken 29 befestigte Kuppelorgan
47 wird jetzt vom Nocken 30 umgekippt, wo durch die Kupplung gelöst wird, so dass die
Antriebswelle stillsteht.
In der darauffolgenden seehsten Phase, die bei Beginn des näehsten Arbeitszyklus einsetzt, muss die jetzt gebildete Schachtel hinter das Magazin 12 geführt werden, wozu also der Wagen 3 in Bewegung gesetzt werden muss. Dieser näehste Arbeitszyklus wird dadurch eingeleitet, dass die vorhergehende Schachtel von der Aufstapelmasehine inzwi- schen gefüllt wurde und dabei eine derartige Stellung angenommen hat. dass sie nach hin- ten umkippt und auf die Rollenbahn 13 fällt.
Der sich darauf nach rechts bewegende
Wagen ist mit einer Stange 42 (Fig. 2) ver sehen, welche die gefüllte Schachtel iiber die
Rollenbahn 13 auf ein Förderband bewegt, durch welches diese Schachtel abgeführt wird.
Während des Umkippens wurde der Hebel 32 (Fig. 3 bis 13) zurückgedrängt. Dieser
Hebel ist mit einem Nocken 33 versehen (Fig. 13), weleher beim Zurückdrängen die in der Vakuumleitung angeordnete Klappe 34 nach unten drüekt, wodureh während eines
Augenblieks im Zylinder 35 (Fig. 13 und 1) ein Vakuum geschaffen wird, durch das der
Hebel 31 und der Nocken. 30 nach oben be wegt werden, so dass clie Wellenkupplung selbsttätig wieder eingerückt wird, und die
Antriebswelle eine neue Umdrehung bzw. Ar heitsxyklus anfangt.
Dabei wird zunächst der Wagen wieder nach rechts bewegt, wodurch auch die in der vorhergehenden Phase hergestellte Schachtel sich nach rechts bewegt (Fig. 7 und 14, 6) und hinter das Magazin gelant. Bei dieser Bewegung wird die waag oeehte Vorderklappe 36 von einem am Ge stell vorgesehenen Arm 48 (Fig. 7) ein wenig aufgehoben, wie in der Fig. 8 angegeben.
Dank der geöffneten senkrechten Klappe 27 kann sich der vordere Teil der Schachtel seitlich am Magazin 12 entlang schieben. Fig. 8 stellt eine Seitenansieht der jetzt erreichten Stellung dar.
Der inzwischen in die Hohe gedrehte Saugarm 9 hat eine neue zugefaltete Schachtel ergriffen. Diese Schachtel wird in den darauffolgenden Phasen in gleicher Weise behandelt wie die Schachtel, welche jetzt die Stellung nach d'en Fig. 7 und 8 eingenommen hat.
In der siebenten Phase (Fig. 9 und 14, 7) wird die Schachtel von dem durch einen Va kuumzylinder angetriebenen Hebel 32 über das Magazin und den darin inzwischen von der Aufstapelmaschine aufgeschichteten Stape] Gegenstände, wie zum Beispiel Päckehen Margarine, geschoben, bis die aus den Klap- pen 18 und 22 gebildete Rückseite, welche anschliessend der Schachtel, als Boden dienen soll, an den Päckchenstapel, welcher an der Rückseite ein wenig über das ZIagazin hervorspringt. angedrüekt wird.
Das Magazin ist nämlich mit Päckchenreihen gefüllt, mit Aus nahme der letzten Reihe, die jetzt von unten her vor der Aufstapelmaschine herangeführt wird. Wenn das oberste Päckchen dieser Reihe die Endstellung erreicht hat, drückt es ein kleines Gegengewicht 37 (Fig. 9) nach oben, welches Gewicht an einem Hebel 38 befest-igt ist ; dieser Hebel hat einen Stützpunkt 39 und wird deshalb durch des Höhergehen des Ge gengewiehtes etwas umkippen, so dass es mit dem obern Teil des sich fortwährend hin und her bewegenden Hebels 40 in Berührung kommen wird.
Die obengenannten Organe ge hören zur Aufstapelmaschine, können aber auch unabhängig vorgesehen werden. Der Hebel 40 drängt nun den Hebel 39 und damit die Platte 41 zurück, so dass der ganze Inhalt des Magazins sowie auch die Schachtel und der Hebel 32 um die Dicke eines einzigen Paelichens zurückgeschoben werden.
In den Fig. 11, 13, 13 wird dargestellt, wie die Aufstapelmaschine dem Stapel fortwährend eine Reihe zusetzt, bis die gefüllte Schachtel völlig fortgedrängt ist und in der oben beschriebenen Weise umgekippt wird.
Weil sich dies auf die Tätigkeit der Auf stapelmaschine bezieht, ist es unnötig, darauf näher einzugehen.
Die Wellenkupplung wird in den Fig. 15, 15 (t und 16 im Detail dargestellt.'Sie besteht aus einem Aussenring 45 und einem Innenring 46. Die Kupplung der beiden Ringe kann mittels eines Kuppelorganes 47 ein-oder aus- gerückt werden, dessen'Schnitt die Form eines Halbkreises hat. In der eingeriiekten Stellung steht dieses Organ 47 in der in der Fig. 15 dargestellten Weise im Eingriff mit einer der am innern Umfang des AuBenringes 45 vorgesehenen halbkreisförmigen Aus fräsungen. Das Kuppelorgan 47 wird mittels eines daran befestigten beweglichen Nockens 29 ein-oder ausgerüekt. Die Bewegungen des Nockens 29 werden nach beiden Seiten von Ansehlägen 44 begrenzt.
Ferner ist eine Feder 43 mit ihrem einen Ende am Nocken 29 und mit ihrem andern Ende am Innenring 46 befestigt. Diese Feder ist bestrebt, das Kuppel- organ 47 fortwährend in die eingerückte Stellung zn bringen.
Wenn in der oben beschriebenen Weise der am Hebel 31 angeordnete Nocken 30 (Fig. 1) in die Bahn des Nockens 29 eingeführt wird, so wird dieser Nocken derart umgekippt werden, dass das Kuppelorgan 47 ausser Eingriff mit den Ausfräsungen des Aussenrings geraten wird, wodureh der Innenring nicht mehr vom Aussenring mitgenommen wird (Fig. 15a), so dass die Antriebswelle, auf welcher der Innenring angeordnet ist, stillstehen wird. Dies dauert, bis der Nocken 30 wieder nach oben bewegt wird, so dass die Feder 43 den Nocken 29 zurüekkippt, wo durch die Kupplung wieder eingerückt wer- den wird.