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Vorrichtung zum automatischen Verpacken von Gegenständen verschiedener
Art und wechselnder Größe, insbesondere Bücher Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum automatischen Verpacken von Gegenständen verschiedener Art und wechselnder
Größe, insbesondere Bücher, bei der die zu verpackenden Gegenstände durch eine mit
Mitnehmern versehene Transporteinrichtung unter einen senkrecht stehenden Faltschacht
mit starren Faltschachtwänden gebracht, mit seitlich horizontal zugeführtem Verpackungsmaterial
überdeckt, mittels einer Hubeinrichtung in den Faltschacht eingeführt und nach dem
Verpackungsvorgang mittels Ausstoßvorrichtung abgegeben werden.
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Es sind Vorrichtungen zum Verpacken von Gegenständen in einem Schacht
bekannt, bei denen das Verpackungsmaterial auf die Gegenstände gelegt und anschließend
diese mittels Stempel durch den Schacht bewegt werden. Der Schacht ist mit Falzplatten
zum teilweisen Einschlagen des Verpackungsmaterials versehen. Die Längsseiten des
Verpackungsmaterials werden unmittelbar nach dem Ausstoßen des Gegenstandes aus
dem Schacht durch Falzrollen gegen die Unterseite des Gegenstandes umgelegt.
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Bekannt sind ferner Vorrichtungen zum Verpacken einer Anzahl einzelner
Stückgüter, die zu einem Stapel übereinandergelegt und in einem Papierbogen peketartig
durch Faltklappung gegebenenfalls unter gleichzeitigem Verkleben verpackt werden.
Dabei wird der Papierbogen senkrecht angelegt, so daß beim Vorschieben des Stapels
in waagerechter Richtung der Bogen in U-Form über die Vorderseite des Stapels herumgefaltet
und zusammen mit diesem in eine Art Matrize eingeschoben wird. In der Matrize wird
die weitere Faltung des Bogens um den Stapel während dessen Weiterbewegung vollzogen.
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Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie sich nur zum Verpacken
einzelner Gegenstände bzw. zum Verpacken von bereits zu einem Stapel übereinandergelegter
Gegenstände eignen. Des weiteren machen sich bei allen bekannten Maschinen bei Umstellung
auf andere Formatgrößen der zu verpackenden Gegenstände umfangreiche Anderungen
an der Verpackungsmaschine erforderlich.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu entwickeln, die
es ermöglicht, Bücher und ähnliche Gegenstände einzeln zu verpacken und diese gleichzeitig
für Sammelverpackungen zu stapeln, wobei die Faltelemente derart in der Vorrichtung
angeordnet sind, daß ein Umstellen der Vorrichtung auf eine andere Formatgröße auf
einfachem Wege ohne Auswechseln von Faltelementen vorgenommen werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß
ein an sich bekannter
Schacht vorgesehen ist, der gleichzeitig als Falt- und Stapelschacht ausgebildet
ist, und daß in den vier Seitenwänden des Faltschachtes Faltelemente derart unabhängig
voneinander angeordnet sind, daß ein Einstellen der Seitenwände auf verschiedene
Formatgrößen mit einfachen Mitteln möglich ist, wobei am unteren Ende einer jeden
Seitenwand eine mit ihrem oberen winkelförmig ausgebildeten Teil in den Faltschacht
hineinragende, schwenkbare Faltklappe angeordnet ist, die unter Federdruck stehen
und über denen in zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden je ein in den Faltschacht
eingreifender Heber vorgesehen ist, die mit Stirnfaltem gekoppelt und die horizontal
gegen- und voneinander und vertikal parallel zueinander bewegbar sind.
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Zwei sich gegenüberliegende Seitenwände des Faltschachtes sind dabei
oberhalb der in den übrigen zwei sich gegenüberliegenden Faltschachtwänden befindlichen
Faltklappen angeordnet.
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Damit die Stirnfalter nach dem Einschlagen der Stirnseiten den Faltvorgang
nicht stören, führen sie während der Aufwärtsbewegung der Heber eine abwärts gerichtete
Schwenkbewegung aus.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist am oberen Ende des Faltschachtes
ein Ausstoßschieber angeordnet, auf dem ein schwenkbarer Hebel gelagert ist, dessen
über den Faltschacht ragendes Ende einen einstellbaren Taster trägt und dessen gegenüberliegendes
Ende eine im Ausstoßschieber befindliche öffnung abdeckt.
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Dem Ausstoßschieber ist ein Führungsschlitten zugeordnet, der Klinken
trägt, die mit der Öffnung im Ausstoßschieber zur Vorwärtsbewegung des Schiebers
zusammenwirken. Der Führungsschlitten ist ferner mit einem Mitnehmer versehen, den
ein am Ausstoßschieber befindlicher Anschlag zur Rückwärtsbewegung des Ausstoßschiebers
zugeordnet ist.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen insbesondere
darìn, daß die einzelnen Ge genstände im Faltschacht vollkommen mit Verpackungsmaterial
umhüllt und anschließend in diesem Schacht unter Benutzung der Faltelemente gestapelt
werden können. Durch die erfindungsgemäße Tast-und Ausstoßeinrichtung oberhalb des
Faltschachtes kann die für weitere Sammelverpackungen gewünschte Stapelhöhe eingestellt
werden. Der Platzbedarf der Verpackungsmaschine ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung
des Faltschachtes gering. Es ist ferner möglich, lediglich durch Verschieben der
Faltschachtwände in horizontaler Ebene den Schachtquerschnitt der Formatgröße des
zu verpackenden Gegenstandes anzupassen, so daß verschiedene Formatgrößen verpackt
werden können.
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Die Erfindung wird in nachstehender Beschreibung des in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Das Ausführungsbeispiel ist auf eine Vorrichtung zum Verpacken von
Büchern abgestimmt. Es zeigt Fig. 1 die Bücheraufgabe mit Stellvorrichtung in einer
Ansicht von oben, Fig. 2 den Antrieb der Transportkette in Vorderansicht, Fig. 3
die Hubeinrichtung mit Antrieb in Vorderansicht, Fig. 4 den Faltschacht mit Faltelementen
im vertikalen Schnitt vor dem Einführen eines Buches in den Faltschacht, Fig. 5
einen Schnitt des Faltschachtes in vertikaler Ebene nach dem Einführen eines Buches
während des ersten Faltvorganges, Fig. 6 den Faltschacht im Schnitt mit Faltklappen
und Stirnfaltern während der folgenden Faltvorgänge, Fig. 7 eine Draufsicht des
Faltschachtes gemäß Fig. 6, Fig. 8 den Faltschacht im Schnitt vor dem Beginn der
letzten Faltstufe, Fig. 9 einen Schnitt des Faltschachtes nach Abschluß der Faltvorgänge
während des Stapelns der Bücher, Fig. 10 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise
der Stirnfalter und Heber mit Antrieb, Fig. 11 die Stirnfalter und Heber gemäß Fig.
10 in der Ansicht von oben, Fig. 12 den oberen Teil des Faltschachtes mit Tast-
und Ausstoß einrichtung in Vorderansicht, Fig. 13 die Tast- und Ausstoßeinrichtung
in Funktion in Vorderansicht, Fig. 14 eine Draufsicht der Tast- und Ausstoßeinrichtung
mit Antriebsschema gemäß Fig. 12 und 13.
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Eine Transportkette 6 (Fig. 2) ist zwischen den Führungsschienen
1, 1' (Fig. 1) parallel zu diesen verlaufend angeordnet. Die zu verpackenden Gegenstände,
beispielsweise Bücher 23, werden mit dem Buchrücken in Förderrichtung zeigend zwischen
die Schienen 1, 1' gelegt. Durch Drehen eines Handrades 2 kann über eine Gewindespindel
5 über Kegelradpaar 3, Welle 4, Kegelradpaar 3' und Spindel 5'
der Abstand der beiden
Schienen 1, 1' entsprechend der Formatgröße des zu verpackenden Buches eingestellt
werden (Fig. 1). Die Transportkette 6 ist zur besseren Übersicht nicht in Fig. 1
dargestellt. Sie ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit Mitnehmern 14 versehen und
wird über Rollen 7, 8, 9, 10 und 11 geführt. Der Antrieb der Kette erfolgt durch
ein Malteserkreuzgetriebe 12, Zahnradpaar 13, 13', Schnecke 15 und durch das Antriebsrad
7. Die Transportkette fördert die Bücher 23 intermittierend bis unterhalb eines
Faltschachtes 28, 28', 29 gemäß Fig. 4. Das Verpackungsmaterial 27 wird, sobald
sich ein Buch unter dem Faltschacht befindet, von einer seitlich neben der Transportkette
6 befindlichen Zuführungseinrichtung über das zu verpackende Gut gebracht, wie dies
durch die strichpunktierte Linie 27 in Fig. 4 gezeigt ist. Da die Einrichtung zum
Zuführen des Verpackungsmaterials nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, wurde
sie zur Wahrung einer besseren Übersicht zeichnerisch nicht dargestellt.
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Dem Faltschacht ist eine Hubeinrichtung gemäß Fig. 3 und 4 zugeordnet.
Der Antrieb der Hubelemente 16, 17 erfolgt mittels Kurbeltrieb 19, 20, 21, 22, wie
dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Geführt wird das Hubelement durch die Rollen 18.
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Der Faltschacht (Fig. 4 bis 11) wird aus zwei sich gegenüberliegenden
Faltschachtwänden 28, 28' und zwei weiteren gegenüber den ersten höher angeordneten,
sich ebenfalls gegenüberliegenden Faltschachtwänden 29 gebildet. Die Faltschachtwände
können entsprechend der Formatgröße der zu verpackenden Bücher durch nicht näher
dargestellte Mittel eingestellt werden. Im unteren Teil der Schachtwände 28, 28'
sind federbelastete Klappen 24, 24' schwenkbar gelagert. Die Klappen ragen mit ihrem
oberen winkelförmig geformten Ende teilweise in den Schacht hinein. Den Klappen
sind einstellbare zeichnerisch nicht dargestellte Anschläge zugeordnet, durch die
ein mehr oder wenigeres Hineinragen der Klappen in den Schacht geregelt werden kann.
Oberhalb der Klappen 24, 24' schließen sich unmittelbar an diese Klappen Stirnfalter
25, 25' und Heber 26 an, die im Maschinengestell gelagert sind. Die Heber 26 sind
mit einem Anschlag 40 und einem schwenkbaren Bolzen 32 versehen. Auf dem unteren
Teil der Bolzen 32 sind konzentrisch Druckfedern 39 angeordnet, deren oberes Ende
an der Unterseite der Stirnfalter 25, 25' anliegt. Am unteren Teil der Faltschachtwände
29 sind seitlich Anschläge 57 befestigt, die ebenfalls mit den Stirnfaltern 25,
25' zusammenwirken. Die Stirnfalter 25, 25' und die Heber 26 führen eine horizontale
und eine vertikale Bewegung aus, wie dies durch die mit Pfeilen versehenen Strichpunktlinien
in Fig. 4 und 10 dargestellt ist. Während der Aufwärtsbewegung der Heber und Stirnfalter
gelangen die Stirnfalter zu den Anschlägen 57. Sie legen sich an diese an und führen
während der weiteren Aufwärtsbewegung der Heber eine mit ihren Spitzen nach unten
gerichtete Schwenkbewegung aus.
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Die Stirnfalter sind dabei zweckmäßig mit den Hebern 26 gekoppelt,
wie dies aus Fig. 10 und 11 ersichtlich ist. Die außen gelagerten Heber und Stirnfalter
sind entsprechend der Buchlänge einstellbar und auf den Achsen 34, 34' gelagert.
Nach der Einstellung werden die Heber 26 in ihren hinteren Lagern 33, 33' mit den
Achsen 34, 34' fest verspannt. Die Enden der Achsen 34, 34' sind mit einem Parallelogrammgestänge
verbunden. Dieses Parallelogrammgestänge
wird mittels Kurvenscheibe
35, 36 über Rollen 37, 38 angetrieben und bewegt die Heber 26 und Stirnfalter 25,
25'.
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Am unteren Ende der Faltschachtwände 29 sind Faltklappen 31 schwenkbar
gelagert (Fig.4 bis 9).
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Das obere winkelförmig abgekröpfte Ende der Faltklappen ragt wie bei
den Klappen 24, 24' ebenfalls teilweise in den Faltschacht hinein. Die Klappen 31
sind im Bewegungsbereich der Heber und Stirnfalter angeordnet, so daß die obere
Fläche des abgekröpften Endes der Faltklappen mit der obenliegenden Bewegung der
Heber aus dem Faltschacht heraus in einer Ebene liegen.
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Nach dem Ablegen des Verpackungsmaterials 27 auf das Buch 23 wird
letzteres mittels Hubeinrichtung 16, 17 in den Faltschacht eingeführt und bis über
die Faltklappen 24, 24' bewegt. Die Faltklappen 24, 24' straffen während dieser
Bewegung das Verpackungsmaterial an den Längsseiten des Buches und schlagen die
Enden des Verpackungsmaterials nach innen ein. Anschließend schwenken die Klappen
24, 24' unter das Buch und stützen dieses ab (Fig. 5).
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Um die Wirkung der Klappen beim Umlegen des Verpackungsmaterials zu
erhöhen und um ein Knittern des Verpackungsmaterials zu vermeiden, sind die Klappen
mit Leisten versehen. Diese Leisten sind zeichnerisch nicht dargestellt. Die Hubeinrichtung
16, 17 kann nun nach unten in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt werden. Gleichzeitig
werden die Heber 26 und die Stirnfalter 25, 25' horizontal in den Schacht hineinbewegt.
Die Heber 26 schieben sich von beiden Seiten unter das Buch und streichen dabei
die noch nach unten hängenden Enden des Verpackungsmaterials fest an das Buch. Die
Stirnfalter 25, 25' falten das Verpackungsmaterial an der Stirnseite des Buches
(Fig. 6 und 7). Anschließend fördern die Heber das Buch im Schacht nach oben.
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Während dieser Aufwärtsbewegung des Buches schwenken, wie bereits
erwähnt, die Stirnfalter durch Federbelastung nach unten aus dem Verpackungsmaterial
heraus, und die Faltklappen 31 schlagen die Enden des Verpackungsmaterials 27 an
den Stirnseiten des Buches ein (Fig. 8 und 9). Sobald die Heber das mit Verpackungsmaterial
umhüllte Buch über die Faltklappen 31 gebracht und damit den über diese Klappen
befindlichen Buchstapel um eine Buchdicke nach oben bewegt haben, schwenken die
Klappen 31 unter das zuletzt verpackte Buch und stützen damit den gesamten Stapel.
Die Heber werden nun horizontal aus dem Schacht herausbewegt und in ihre Ausgangsstellung
gesenkt. Die Stirnfalter legen sich an die Anschläge 40 und nehmen ihre horizontale
Ausgangsstellung ein.
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Ist der Stapel der einzeln verpackten Bücher oberhalb der Klappen
31 so weit angewachsen, daß die für eine Sammelverpackung gewünschte Anzahl Bücher
sich über den oberen Rand der Faltschachtwände 28, 28' befinden, so werden diese
Bücher seitlich ausgestoßen, wie dies in Fig. 12 und 13 gezeigt ist. Zu diesem Zweck
ist über dem Faltschacht ein Taster 41 in einem Abstand von dem oberen Rand der
Schachtwände 28, 28', der der Höhe des für die Sammelverpackung gewünschten Buchstapels
entspricht, angeordnet (Fig. 12 bis 14). Der Taster 41 ist entsprechend der gewünschten
Stapelhöhe der für die Sammelverpackung vorgesehenen Bücher in vertikaler Richtung
mittels Schraube 54 einstellbar an dem vorderen Ende eines schwenkbaren Hebels 47
gelagert.
An dem gegenüberliegenden Ende ist der schwenkbare Hebel mit einer Brücke versehen.
Gelagert ist der Hebel 47 auf einem in horizontaler Ebene verschiebbar angeordneten
Ausstoßschieber 30. Der Ausstoßschieber ist an seinem vorderen Ende mit einer höhenverstellbaren
Platte 55 und an dem gegenüberliegenden Ende mit einem Anschlag 53 versehen. Der
Brücke an dem Hebel 47 ist ein Durchbruch 49 im Ausstoßschieber 30 zugeordnet.
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Auf dem Ausstoßschieber gleitend werden Klinken 48 hin- und herbewegt.
Die Klinken sind an einem Schlitten 50 schwenkbar gelagert. Der Schlitten wird auf
Schienen 51 geführt und mittels einer Kurvenscheibe 44 über ein Gestänge 45, 46
und 43 angetrieben. Er ist ferner mit einem Mitnehmer 52 versehen, der dem Anschlag
53 zugeordnet ist.
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Die Funktion der Ausstoßeinrichtung ist folgende: Wird der Taster
41 mit dem Hebel 47 durch Vergrößerung des Bücherstapels 23 nach oben geschwenkt,
so senkt sich die Brücke des Hebels 47 in den Durchbruch 49. Die Klinken 48 rasten
in diesen Durchbruch ein und nehmen den Ausstoßschieber 30 mit, der den Bücherstapel
23 auf die Ablage 42, 56 befördert, an der sich zur Weiterleitung Transportelemente
bekannter Art anschließen. Die Rückwärtsbewegung des Ausstoßschiebers erfolgt mittels
Schlitten 50 über den Mitnehmer 52 und den Anschlag 53.