Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen für die Aufnahme und
Handhabung von Gegenständen und genauer gesagt auf eine Vorrichtung zum Positionieren von
Gegenständen für eine Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wobei
Gegenstände entlang eines Einführweges in die Maschine transportiert werden und wobei die
Positioniervorrichtung für die Gegenstände aufweist:
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erste und zweite konvergierende Führungseinrichtungen für Gegenstände, wobei die
Führungseinrichtungen schwenkbar montiert sind und sich in den Einführweg hinein
erstrecken, um mit den Gegenständen, die entlang dieses Einführweges transportiert
werden, in Eingriff zu treten und diese zu positionieren,
erste und zweite Hebel, die mit den ersten bzw. zweiten Führungseinrichtungen unterhalb
des Einführweges verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Hebel lösbare
Verriegelungseinrichtungen für die Verriegelung der ersten und zweiten Führungsteile zum
Positionieren der Gegenstände aufweisen, wobei die Verriegelungseinrichtungen
freigegeben werden, wenn sowohl die erste als auch die zweite Führungseinrichtung in
Eingriff mit dem Gegenstand kommen.
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Während die vorliegende Erfindung generell auf eine Vielfalt von Maschinen anwendbar ist, so
ist sie dennoch besonders anwendbar auf Einwickelmaschinen für Packungen, wobei Packungen
bzw. Päckchen oder Pakete, die eingewickelt werden sollen, an einer bestimmten Steile einer
Einwickelstation angeordnet sein müssen, um sicherzustellen, daß die Packungen
ordnungsgemäß eingewickelt werden und daß sie nicht in der Wickelmaschine verklemmen oder diese
blockieren.
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Die US-A-3,470,997 offenbart eine Vorrichtung zum Positionieren von Gegenständen der
vorstehend beschriebenen Art, mit zwei miteinander verbundenen Führungsteilen, die auf einem
Schaft, der als Verriegelungseinrichtung dient, einen Gleitstab haben. Wenn jedoch ein
Gegenstand zu erst mit dem abgelegenen Ende eines der Führungshebel und dann mit dem
anderen Führungshebel an einer Stelle in Eingriff tritt, die dem Schwenkpunkt des Hebels näher
liegt als das abgelegene Ende, können die auf den Gleitstab aufgrund der verschiedenen
Hebelwirkungen wirkenden Kräfte nicht ausgeglichen werden, so daß der Gleitstab auf seinem
Schaft bzw. seiner Welle festhängen kann und damit die Hebel sich möglicherweise nicht öffnen,
um den Gegenstand hindurchtreten zu lassen. Dies würde einen Stau oder ein Festklemmen der
entlang des Einführweges transportierten Gegenstände verursachen.
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Aus der US-A-3,089,576 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Positionieren von Gegenständen
bekannt, weiche die oben erwähnten Merkmale aufweist und welche darüberhinaus zusätzliche
Platten und Schalteinrichtungen auf den Eingriffsflächen jedes der Führungsteile aufweist, wobei
die jeweiligen Schalteinrichtungen eine Kolbenzylindereinrichtung steuern, die in Eingriff mit
einem Hebel steht, der an beide Führungsteile angelenkt ist und als lösbare
Verriegelungseinrichtung dient.
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Die US-A-2,501,961 offenbart eine Vorrichtung für die Querausrichtung von Baumstämmen oder
dergleichen, wobei zwei Hebel, die zur Ausrichtung der Stämme dienen, und
Verriegelungseinrichtungen die Bewegung eines der Hebel beschränken, solange der zweite Hebel noch nicht von
einem Stamm erfaßt wird. Jedoch dient der Eingriff eines Stiftes in einem Schlitz nicht zur
Führung des Stiftes, sondern es dienen lediglich die Enden des Schlitzes als Anschlag für den
Stift. Die Schwenkachse des jeweiligen Hebels bildet das Zentrum des betreffenden Schlitzes.
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Die Gegenstandspositionierung innerhalb von Maschinen wird üblicherweise vorgenommen, um
standardisierte oder automatisierte Vorgänge durchzuführen, die an den Gegenständen
vorgenommen werden sollen. Beispielsweise können Kästen, Flaschen, andere Behälter oder
Packungen in eine gewünschte Position bewegt werden für das Abfüllen, Etikettieren, Einwickeln
oder für eine sonstige Handhabung des Gegenstandes oder seines Inhaltes. Im Stand der Technik
ist eine Vielfalt von Gegenstandspositionieranordnungen verwendet worden.
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Gegenstände können selbstverständlich von Hand positioniert werden, jedoch erfordert die
manuelle oder von-Hand-Positionierung eine Bedienperson für die Maschine und kann zu einer
verminderten Produktivität und auch zu einer Fehlausrichtung führen, wodurch die Maschine
verstopft oder beschädigt werden kann. Die einfachste und am weitesten verbreitete mechanische
Anordnung ist ein Leitblech oder ein pflugscharartiges Element oder eine Gegenstandsführung,
die sich unter einem Winkel in einen Weg hinein erstreckt, entlang dessen Gegenstände
vorüberlaufen oder transportiert werden müssen. Bei solchen
Gegenstandspositioniereinrichtungen, treten die Gegenstände mit der Führung in Eingriff und gleiten entlang derselben, bis sie eine
gewünschte Position erreichen, die durch die Führung definiert wird. Üblicherweise sind derartige
Führungen manuell einstellbar und müssen für eine gegebene Gegenstandsgröße oder Gestalt
eingestellt werden.
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Andere Positionieranordnungen für Packungen nach dem Stand der Technik weisen eine aktive
Vorrichtung auf, wie z. B. Rollen und Querbänder, die verwendet werden, um Packungen entlang
von zwei wechselseitig zueinander senkrechten Richtungen zu transportieren, um dadurch die
Gegenstände an eine Ausrichtkante eines Förderers oder zu einer anderen gewünschten Position
zu bewegen. Wahlweise können Führungsschare bzw. Leitbleche oder Packungsgreifer mit Hilfe
von elektrischen Spulen, pneumatischen oder hydraulischen Einrichtungen so betätigt werden, daß
sie mit einem Gegenstand in Eingriff treten und diesen in eine gewünschte Position drücken.
Dynamische Positionierschare oder Packungsgreifer sind typischerweise federbelastet oder in
anderer Weise federnd nachgiebig, so daß sie die Gegenstände, welche sie positionieren,
voraussichtlich nicht beschädigen.
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Bei einer Positionieranwendung für eine eine Packung anhebende Einwickelmaschine müssen die
Packungen auf einem Aufzug oder Heber für ein ordnungsgemäßes Einwickeln und zur
Vermeidung von wechselseitigen Störungen und/oder Verklemmung mit den übrigen Teilen der
Maschine im wesentlichen zentriert werden. Eine solche Einwickelmaschine wird in dem US-
Patent Nr. 4,505,092 offenbart. In diesem Patent weist eine Kombination einer
Packungsbreitenabfühl- und Zentrieranordnung ein Paar von Schwingarmen auf, die schwenkbar auf
gegenüberliegenden Seiten eines Zufuhrweges für die Packung angeordnet sind. Die Schwingarme sind
federnd vorgespannt, um die Arme so zu drücken, daß sie sich unter einem Winkel oberhalb des
Bodens in den Packungszuführweg erstrecken. Die Nachgiebigkeit der Federn, welche die
Schwingarme in Richtung des Packungszuführweges vorspannen, ist ausreichend, um zu
ermöglichen, daß die Arme von den zugeführten Packungen abgebogen werden, um dadurch die
Breite dieser Packungen zu erfassen, aber neigen dennoch dazu, die Packungen auf dem
Zuführweg der Maschine zu zentrieren. Auch wenn diese Anordnung bei der Packungsausrichtung
oder Zentrierung in der Maschine in begrenztem Maße hilft, ist die anfängliche Positionierung der
Packungen durch eine Bedienperson immer noch wesentlich, um einen ordnungsgemäßen
Maschinenbetrieb und/oder Einwickeln zu erreichen.
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Manuell einstellbare Schare oder Leitbleche gewähren nicht die Vielseitigkeit, wie sie von einer
automatischen Maschine gefordert wird, insbesondere von einer solchen, die für die Handhabung
einer großen Vielfalt von Gegenstandsgrößen verwendet wird, da eine Bedienperson immer
wieder die Positionierschare manuell einstellen müßte. Während die mechanisch betätigten
Positionier- oder Zentriereinrichtungen die Schwierigkeit der manuell einstellbaren Schare
überwinden können, erfordern sie eine Bewegungs- und Steuervorrichtung, die Maschinen mit
solchen Einrichtungen komplizierter macht und deren Kosten erhöht. Weiterhin neigt die
Gegenstandspositionierung zu Veränderungen, da das Gleichgewicht der Federn und der
Reibungsbefestigungen der Vorrichtungen nicht immer perfekt sind. Darüberhinaus können, wenn
die Federvorspannung zu groß eingestellt wird, leichtere Packungen zerstört werden, und, wenn
sie zu schwach eingestellt wird, können schwerere Packungen an der Positioniereinrichtung
vorbeilaufen und diese zunichte machen.
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Es besteht also offensichtlich das Bedürfnis nach einer genauen
Gegenstandspositioniereinrichtung, welche nicht auf komplizierten und teuren Antriebsmechanismen beruht, sondern eine
aktive, vorzugsweise mechanische Anordnung bereitstellt, die einfach, preiswert und in ihrem
Aufbau robust ist, aber dennoch beim Positionieren von Gegenständen, die von einer Maschine
gehandhabt werden sollen, zuverlässig und genau ist.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß eine
Gegenstandspositioniervorrichtung der oben beschriebenen Art vorgesehen wird, weiche dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Verriegelungseinrichtung an den abgelegenen Enden der ersten und
zweiten Hebel eingearbeitet ist, wobei die lösbare Verriegelungseinrichtung einen Freigabeschlitz
und eine Verriegelungskerbe aufweisen, welche sich von einer Seite eines Endes des Schlitzes
in dem ersten Hebel erstreckt, wobei ein Stift sich von dem zweiten Hebel für den Eingriff mit dem
Schlitz und der Verriegelungskerbe erstreckt, und daß eine Federeinrichtung vorgesehen ist für
das Vorspannen der Hebel und damit auch der Packungsführungselemente in eine
Gegenstandsausrichtung, in welcher der Stift mit der Verriegelungskerbe in Eingriff steht, wodurch ein
Gegenstand, welcher sich entlang des Zuführweges bewegt, durch dasjenige der Führungsteile
ausgerichtet wird, welches durch den Stift und die Verriegelungskerbe an einer Bewegung
gehindert wird, bis der Gegenstand mit beiden Führungsteilen in Eingriff tritt, um den Stift von der
Verriegelungskerbe zu entfernen bzw. wegzubewegen für eine Bewegung entlang des Schlitzes.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die lösbare Verriegelungseinrichtung
einen Freigabeschlitz und eine Verriegelungskerbe auf, welche sich von einer Seite von einem
Ende des Schlitzes in dem ersten Hebel erstreckt, sowie einen Stift, der sich von dem zweiten
Hebel aus erstreckt, um mit dem Schlitz und der Verriegelungskerbe in Eingriff zu treten. Eine
federnd nachgiebige Einrichtung stellt eine Vorspannung der Hebel bereit und damit die
Packungsführungsteile in einer Gegenstandspositionierausrichtung, wobei der Stift mit der
Verriegelungskerbe in Eingriff steht, so daß ein Gegenstand, der sich entlang des Zuführweges
bewegt, durch den Eingriff eines der Führungsteile positioniert wird, weiches durch den Stift und
die Verriegelungskerbe an einer Bewegung gehindert wird, bis der Gegenstand mit beiden
Führungsteilen in Eingriff tritt, um den Stift aus der Verriegelungskerbe und für eine Bewegung
entlang des Schlitzes zu entfernen.
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In einer anderen Ausführungsform der Gegenstandspositioniervorrichtung der vorliegenden
Erfindung weist die lösbare Verriegelungseinrichtung einen Freigabeschlitz und
Verriegelungskerben auf, die sich von gegenüberliegenden Seiten an einem Ende des Schlitzes in dem ersten
Hebel erstrecken, sowie einen Stift, der sich von dem zweiten Hebel aus für den Eingriff in den
Schlitz und die Verriegelungskerben erstreckt Federeinrichtungen bzw. elastisch nachgiebige
Einrichtungen stellen eine Vorspannung der Hebel bereit und damit eine Ausrichtung der
Packungsführungsteile für eine Gegenstandspositionierung, wobei der Stift mit einer der
Verriegelungskerben in Eingriff steht. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein Gegenstand, der
sich entlang des Führungsweges bewegt, dadurch positioniert, daß er mit einem der Führungsteile
in Eingriff tritt, welches durch den Stift und die eine Verriegelungskerbe an einer Bewegung
gehindert wird, bis der Gegenstand mit beiden Führungsteilen in Eingriff tritt, um den Stift aus der
einen Verriegelungskerbe herauszubewegen für eine Bewegung entlang des Schlitzes. Wahlweise
wird ein Gegenstand, der sich in dem Zuführweg bewegt, dadurch positioniert, daß er mit dem
anderen Führungsteil in Eingriff tritt, welches seinen zugehörigen Hebel so bewegt, daß der Stift
mit der anderen der Verriegelungskerben in Eingriff tritt, um die Hebel und Führungsteile an einer
weiteren Bewegung zu hindern, bis der Gegenstand mit beiden Führungsteilen in Eingriff steht,
um den Stift von der anderen Verriegelungskerbe für eine Bewegung entlang des Schlitzes zu
entfernen. Die Hebel können sich unter weitgehend beliebigen Winkeln erstrecken (spitzwinklig,
rechtwinklig oder stumpfwinklig) jeweils relativ zu den zugehörigen Führungsteilen, und der Schlitz
verläuft vorzugsweise gekrümmt, um eine gleichmäßige bzw. glatte Bewegung der
Gegenstandspositioniervorrichtung zu erleichtern.
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Die Gegenstandspositioniervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann für das Positionieren einer
Vielfalt von Gegenstandsgrößen zu einer Seite des Gegenstandszuführweges oder zum Zentrieren
von Gegenständen auf einem Gegenstandszuführweg verwendet werden oder sie kann verwendet
werden zur Positionierung von Gegenständen einer gegebenen Größe bei im wesentlichen
irgendeiner beliebigen Position in Querrichtung des Gegenstandszuführweges. Bei den
dargestellten Ausführungsformen erstreckt sich der Gegenstandszuführweg zwischen einer
Eingabestation und einer Ausgabestation, die zu einer Gegenstandshandhabungsstation führt,
wobei die Maschine eine Packungseinwickelmaschine ist und die Gegenstände dementsprechend
Packungen bzw. Verpackungsgegenstände sind.
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Dementsprechend ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung
zur Gegenstandspositionierung bereitzustellen, die preiswert ist und das Erfordernis von
Positionierantriebsmechanismen oder einer ausbalancierten Federvorspannung zu vermeiden, und
welche durch einen aktiven, vorzugsweise mechanischen Vorgang in dauerhafter Weise
Gegenstände positioniert, während diese entlang eines Förderers bewegt werden.
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Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden Beschreibung,
den zugehörigen Zeichnungen und den anhängenden Ansprüchen.
Kurze Beschreibung der Figuren
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Fig. 1 bis 4 sind Draufsichten auf eine Gegenstandspositioniereinrichtung gemäß der
Erfindung in Betrieb, welche für das Zentrieren von Packungen in einer
Packungseinwickelmaschine verwendet wird.
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Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der
Gegenstandspositioniereinrichtung der Fig. 1 bis 4.
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Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine Gegenstandspositioniervorrichtung gemäß der
Erfindung, die in einer Packungseinwickelmaschine verwendet wird, um
Packungen auf einer Seite eines Packungszuführweges zu positionieren bzw.
auszurichten.
Genaue Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist allgemein anwendbar auf die Gegenstandspositionierung
einschließlich der Gegenstandszentrierung in einer Vielfalt von Maschinen, ist jedoch
insbesondere anwendbar auf Packungseinwickelmaschinen und wird dem entsprechend unter Bezug
auf die Verwendung in einer Packungseinwickelmaschine mit Anheben der Packung beschrieben,
wie z. B. derjenigen, die in dem US-Patent Nr. 4,505,092 offenbart ist, weiche durch diese
Bezugnahme hier aufgenommen wird. Da sich die Beschreibung auf eine
Packungseinwickelmaschine bezieht, werden die Begriffe "Packung(en)" und "Gegenstand" (bzw.
Gegenstände) im folgenden frei austauschbar verwendet. Es versteht sich jedoch, daß diese Begriffe im
Sinne eines beliebigen Gegenstandes interpretiert werden können, der für die Handhabung durch
eine Maschine angeordnet werden soll.
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Eine erste anschauliche Ausführungsform einer Gegenstandspositioniervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt, und zwar an einem Packungszuführweg 100 einer
Packungseinwickelmaschine installiert. Packungen, welche eingewickelt werden sollen, sind
dargestellt durch die Packungen 102 und werden in einer Gegenstands- oder
Packungseingabestation 104 angeordnet. Die Packungen 102 werden entlang der oberen Fläche des
Packungszuführweges durch eine Ausgabestation 105 zu einer Gegenstandshandhabungsstation
106 transportiert, welche jenseits des Endes des Packungszuführweges 100 angeordnet ist in
diesem Fall weist die Gegenstandshandhabungsstation 106 eine Packungseinwickelstation auf.
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In der dargestellten Ausführungsform weisen erste und zweite Gegenstandsführungseinrichtungen
erste und zweite Gegenstandsführungselemente 108, 110 auf, die sich in den Zuführweg 100
hinein erstrecken, um mit den Packungen 102, weiche entlang des Zuführweges 100 transportiert
werden, in Eingriff zu treten und diese zu positionieren. Die Gegenstandsführungsteile bzw. -elemente
108, 110 konvergieren in Richtung aufeinander zu, wenn sie sich in einer
Gegenstandspositionierausrichtung befinden, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, so daß sie einen Einlauf
bzw. eine enge Öffnung 111 oder dichte Annäherung definieren, die selbstredend nicht breiter sein
darf als der kleinste Gegenstand, der positioniert werden soll. Die ersten und zweiten
Führungselemente 108,110 erstrecken sich in Richtung der Handhabungsstation 106 und sind entlang der
Seiten des Zuführweges 100 in der Nähe der Eingabestation 104 so angeordnet, daß sie um
Achsen, die durch Pfosten 112 und 114 definiert sind, schwenkbar oberhalb des Zuführweges 100
und in diesen hinein bewegbar sind. Wenn auch diese Form der Schwenkbefestigung bevorzugt
ist, so ist doch festzuhalten, daß Befestigungsanordnungen, die ausschließlich eine seitliche
Bewegung erlauben, im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden können,
wie für die Fachleute offensichtlich ist.
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Steuereinrichtungen, welche erste und zweite Hebel 116, 118 aufweisen, sind mit den
Gegenstandsführungselementen 108, 110 unter dem Zuführweg 100 über die Pfosten 112, 114
verbunden, um die Gegenstandsführungselemente 108,110 in einer
Gegenstandspositionierausrichtung zu halten, wie in Fig. 1 dargestellt, bis beide Gegenstandsführungselemente 108,
110 mit der Packung 102 in Eingriff kommen, was anzeigt, daß die Packung 102 im wesentlichen
zentriert ist. Die ersten und zweiten Hebel 116, 118 weisen lösbare Verriegelungseinrichtungen
auf, die an ihren abgelegenen Enden integriert sind, um die ersten und zweiten Führungselemente
108,110 für die Gegenstandspositionierung zu verriegeln, wobei die Verriegelungseinrichtungen
freigegeben werden, sobald beide erste und zweite Führungselemente 108, 110 mit der Packung
102 in Eingriff stehen.
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In der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform weisen die
Verriegelungseinrichtungen einen bogenförmigen Freigabeschlitz 120 auf, der in dem abgelegenen Ende des
ersten Hebels 116 ausgebildet ist, und der Verriegelungskerben 122, 124 hat, die sich von
entgegengesetzten Seiten seines Grundes oder gekerbten Endes aus erstrecken. Ein Stift 126
erstreckt sich von dem zweiten Hebel 118 für den Eingriff mit dem Schlitz 120 und den
Verriegelungskerben 122,124. Eine federnd nachgiebige Einrichtung, welche Dehnungsfedern 128
aufweist, spannt die Hebel 116, 118, und damit auch die Packungsführungselemente 108, 110
in Richtung einer Gegenstandspositionierausrichtung vor, wobei der Stift 126 mit der
Verriegelungskerbe 122 in Eingriff steht, die in der Basis oder dem gekerbten Ende des Schlitzes 120
ausgebildet ist.
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Der Betrieb der ersten dargestellten Ausführungsform der Gegenstandspositioniervorrichtung der
vorliegenden Erfindung wird nun unten Bezug auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben. Wie in Fig. 1
dargestellt, wird die Packung 102 von der Eingabestation 104 durch die Ausgabestation 105 zu
der Einwickel- oder Handhabungsstation 106 mit Hilfe eines Packungsschiebers 130 transportiert
oder geschoben, welcher sich oberhalb der Oberfläche des Packungszuführweges 100 durch
Schlitze 132 in den Zuführweg 100 hinein erstreckt.
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Die Gegenstandspositioniervorrichtung, die in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, dient zum
Zentrieren von Packungen für eine ordnungsgemäße Anordnung in der Packungseinwickelstation.
Außerdem wird die Packung 102, während sie von der Packungseingabestation 104 zu der
Handhabungs- oder Packungseinwickelstation geschoben wird, nicht nur bezüglich des
Zuführweges 100 zentriert, sondern wird auch, falls sie in der Maschine anfänglich unter einer
Winkelausrichtung angeordnet wurde, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, durch die
Wechselwirkung der Packung 102 mit dem Packungsschieber 130 unter einem rechten Winkel
ausgerichtet oder ausgestreckt. Dieses anfängliche rechtwinklige Ausrichten oder "Richten" der
Packung 102 erfolgt aufgrund einer Drehung um einen Berührpunkt 134 mit dem
Packungsschieber 130, der die Packung 102 um den Berührungspunkt 134 herum dreht, wie durch den
Pfeil 136 angezeigt wird, bis die Packung 102 von dem Packungsschieber 130 in ebener
Ausrichtung erfaßt wird.
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In Fig. 1 tritt die Packung 102 anfänglich mit dem Führungselement 108 auf der linken Seite des
Zuführweges 100 in Eingriff. Wie angezeigt und dargestellt ist, wird die Packung 102 anfänglich
durch den Packungsschieber 130 rechtwinklig ausgerichtet oder gerichtet. Das Führungsteil 108
wird durch den Stift 126, der mit der Verriegelungskerbe 122 in Eingriff steht, an einer
Schwenkbewegung gehindert. Wenn also die Packung 102 in Richtung der Handhabungsstation
106 geschoben oder transportiert wird, wird sie, wie durch den Pfeil 137 in Fig. 1 angedeutet,
nach rechts verschoben, während die Packung 102 über den Zuführweg 100 hinweg und entlang
der abgewinkelten Innenfläche 108A des Führungselementes 108 gleitet.
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Schließlich erreicht die Packung 102 die in Fig. 3 dargestellte, zentrierte Position, wobei die
Packung 102 mit beiden Führungselementen 108,110 in Eingriff steht. Beim anfänglichen Eingriff
des Führungselementes 110 durch die Packung 102 verschwenkt das Führungsteil 110 nach
außen in eine Position, in welcher der Stift 126 aus der Verriegelungskerbe 122 entfernt und in
Ausrichtung mit dem Schlitz 120 gebracht wird. Da beide Führungselemente 108, 110 von der
Packung 102 erfaßt werden, werden sie nunmehr beide freigegeben und nach außen
verschwenkt, während der Stift 126 und der Schlitz 120 sich relativ zueinander bewegen, wie in
Fig. 4 dargestellt. Auf diese Weise wird eine Packung, die anfänglich vom Zentrum weg nach
links verschoben und möglicherweise verkantet oder winkelig ausgerichtet ist, rechtwinklig
ausgerichtet und auf dem Packungszuführweg 100 für die Übergabe an die Handhabungsstation
106 zentriert.
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In Fig. 2 wird der Betrieb der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform für eine
Packung 102 gezeigt, die nach rechts bezüglich der Eingabestation 104 versetzt ist und wiederum
verkantet bzw. verwinkelt ausgerichtet ist. Die Packung 102 tritt anfänglich mit dem
Packungsschieber 130 am Kontaktpunkt 134 in Eingriff. Die Packung 102 wird zunächst rechtwinklig
ausgerichtet durch die Wirkung des Packungsschiebers 130, welcher die Packung 102 um den
Kontaktpunkt 134 herumdreht, wie in etwa durch den Pfeil 136 angezeigt wird. Es versteht sich,
daß die Ruheposition der Packungspositionier- oder Zentriervorrichtung der Fig. 1 bis 4 in
Fig. 1 mit dem Stift 126 in Eingriff mit der Verriegelungskerbe 122 dargestellt ist
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In Fig. 2 hat der Kontakt der Packung 102 mit dem Führungselement 110 das Führungselement
110 um die Achse herum verschwenkt, die durch den Stift 114 gebildet wird, und zwar um einen
kurzen Abstand, um den Stift 126 aus der Verriegelungskerbe 122, wie in Fig. 1 dargestellt, in
die Verriegelungskerbe 124 zu überführen. Eine weitere Verschwenkbewegung des
Führungselementes 110 nach außen wird durch den Eingriff des Stiftes 126 mit der Verriegelungskerbe 124
verhindert, da zu diesem Zeitpunkt die Packung 102 das Führungsteil 108 noch nicht berührt hat
und damit auch keine Kraft vorhanden ist, welche dazu führen könnte, das Führungsteil 108 in
einer Schwenkbewegung nach außen zu bewegen.
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Die Packung 102 wird wiederum in Richtung der Handhabungsstation 106 vorgeschoben oder
transportiert, bis sie im wesentlichen zentriert ist und beide Führungselemente 108, 110 berührt,
wie in Fig. 3 dargestellt. Durch Aufbringen einer Kraft auf das Führungselement 8 durch die
Packung 102 wird das Führungsteil 108 und damit auch der Hebel 116 so verschwenkt, daß es
die Verriegelungskerbe 124 von dem Stift 126 weg bewegt. Da auf beide Führungselemente 108,
110 eine nach außen gerichtete Kraft ausgeübt wird, verschwenken nun die Führungselemente
108 und 110 beide nach außen, wobei diese Schwenkbewegung zugelassen wird durch die
Relativbewegung des Stiftes 126 und des Schlitzes 120, wie in Fig. 4 dargestellt. Hier wird
wiederum die Packung 102 zum Zentrum des Zuführweges bewegt durch eine Gleitbewegung
entlang des Zuführweges 100 und entlang der Innenfläche 110A des Führungselementes 110, wie
in Fig. 2 durch den Pfeil 137 angezeigt wird.
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Die Elastizität der Federn 128 reicht aus, um die Hebel 116, 118 und die Führungselemente 108,
110 in den in Fig. 1 dargestellten Positionen zu halten. Jedoch üben die Federn 128 keine
ausreichende Kraft aus, um die Positionierung der Packung 102 zu beeinflussen, während sie sich
entlang des Zuführweges 100 bewegt, so daß dann, wenn die Packung 102 einmal beide
Führungsteile 108, 110 erfaßt hat und der Stift 126 und der Schlitz 120 so angeordnet sind, daß
sie relativ zueinander gleiten können, die Führungselemente 108, 110 sich mit wenig Widerstand
aus dem Weg der Packung 102 herausbewegen, so daß die Packung 102, wenn sie zentriert ist,
durch den Schieber 130 in die Handhabungsstation 106 überführt wird.
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Bei der Gegenstandspositioniervorrichtung der Fig. 1 bis 4 ist es offensichtlich, daß die ersten
und zweiten Hebel 116,118 sich unter spitzen Winkeln relativ zu den Führungselementen 108,
110 erstrecken. In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform einer
Gegenstandspositioniervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Zentrieren von Packungen in einer
Packungseinwickelmaschine anschaulich dargestellt, wobei die ersten und zweiten Hebel sich unter stumpfen
Winkeln relativ zu den ersten und zweiten Führungselementen erstrecken.
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Da die Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 5 dargestellt ist, der Ausführungsform der
Fig. 1 bis 4 sehr ähnlich ist, auch wenn sie modifiziert ist, um eine andere Betriebsweise der
Positioniervorrichtung zu zeigen, und um zu zeigen, daß die Funktionen der ersten und zweiten
Hebel 116 und 118 umgekehrt werden können, werden diejenigen Elemente, die einander
weitgehend entsprechen, durch dieselben Basiszahlen gekennzeichnet, jedoch in einer Serie mit
200er Nummern. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die ersten und zweiten Gegenstandsführungselemente
208, 210 in den Zuführweg 100 für den Eingriff mit Packungen, die entlang des
Zuführweges 100 transportiert werden. Die ersten und zweiten Führungselemente 108, 110
erstrecken sich in Richtung auf die Handhabungsstation 106 und werden entlang der Seiten des
Zuführweges 100 neben der Eingabestation 104 für eine Schwenkbewegung um Achsen montiert,
welche durch die Pfosten 212 und 214 definiert sind, und zwar so, daß sie sich in den Zuführweg
100 und oberhalb desselben erstrecken.
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Erste und zweite Hebel 216, 218 sind mit den Gegenstandsführungselementen 208, 210 unter
dem Zuführweg 100 über die Pfosten 212, 214 verbunden, um die Gegenstandsführungselemente
208, 210 in einer Gegenstandspositionierausrichtung zu halten, wie in Fig. 5 dargestellt, bis
beide Gegenstandsführungselemente 208, 210 mit einer Packung in Eingriff getreten sind, was
im wesentlichen eine Positionierung oder Zentrierung der Packung auf dem Packungszuführweg
100 anzeigt. Die lösbare Verriegelungseinrichtung, die in die abgelegenen Enden der Hebel 216,
218 eingearbeitet ist, ist derjenigen der Ausführungsform nach den Fig. 1-4 sehr ähnlich.
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In Fig. 5 weist die Verriegelungseinrichtung einen Freigabeschlitz 220 auf, der in dem
abgelegenen bzw. freien Ende des ersten Hebels 216 ausgebildet ist und der Verriegelungskerben
222, 224 hat, welche sich von gegenüberliegenden Seiten seines (des Schlitzes) abgelegenen
Endes oder gekerbten Endes aus erstrecken. Ein Stift 226 erstreckt sich von dem zweiten Hebel
218 für den Eingriff mit dem Schlitz 220 und den Verriegelungskerben 222, 224. Dehnungsfedern
228 spannen die Hebel 216, 218 vor und damit auch die Packungsführungselemente 208, 210
in Richtung einer Gegenstandspositionierausrichtung, wobei der Stift 126 mit der
Verriegelungskerbe 224 in Eingriff steht, weiche in dem abgelegenen oder gekerbten Ende des Schlitzes 220
ausgebildet ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist es offensichtlich, daß das
Gegenstandsführungselement 210 auf der linken Seite des Zuführweges 100 wiederum durch den Stift 226 gehindert
wird, welcher in Eingriff mit einer der Verriegelungskerben steht. In diesem Fall mit der
Verriegelungskerbe 224. In ähnlicher Weise wird eine Packung, wenn sie zunächst mit dem
Gegenstandsführungselement 208 in Eingriff tritt, schwenkbar nach außen bewegt, um den ersten
Hebel 216 zu bewegen. Dementsprechend werden der Schlitz 220 und die Verriegelungskerben
224, 222 derart bewegt, daß die Verriegelungskerbe 222 mit dem Stift 226 in Eingriff tritt, um eine
weitere Bewegung der Führungselemente 208, 210 nach außen zu verhindern bzw. zu begrenzen,
bis eine Packung mit beiden Führungselementen 208, 210 in Eingriff tritt.
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Wenn das Führungselement 210 in Eingriff kommt, wird es in einer Schwenkbewegung nach
außen bewegt, so daß der Stift 226 aus der Verriegelungskerbe 222 herausbewegt wird und eine
Relativbewegung des Stiftes 226 innerhalb des Schlitzes 220 erlaubt und dadurch die
Führungselemente 208, 210 freigibt.
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Es versteht sich, daß Positioniereinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung Hebel 116, 216,
118, 218 aufweisen können, die sich unter einem großen Winkelbereich von spitzen Winkeln, wie
in den Fig. 1 bis 4 bis hin zu stumpfen Winkeln, wie in Fig. 5 dargestellt, bezüglich der
Führungselemente 108, 208,110, 210 erstrecken. In ähnlicher Weise sollte klar sein, daß eines
der Packungsführungselemente an jeglicher Bewegung gehindert wird, bis beide
Führungselemente von einem Gegenstand erfaßt werden, während das andere Führungselement, wenn es
anfänglich in Eingriff kommt bzw. erfaßt wird, sich um einen kleinen Betrag bewegt, um den
Eingriff des Stiftes mit den beiden Verriegelungskerben zu wechseln. Diese Bewegung kann
entweder durch das Führungsteil und den zugehörigen Hebel ausgeführt werden, welcher den Stift
aufweist, wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, oder durch das Führungsteil und den zugehörigen
Hebel, welcher den Schlitz und die Verriegelungskerben aufweist, wie in Fig. 5 dargestellt. Es
ist unerheblich, welches Führungselement sich bewegt, da es so angeordnet ist, daß eine solche
anfängliche Bewegung kompensiert wird. Weiterhin sollte es klar sein, da die Führungselemente
108, 110, 208, 210 im wesentlichen so freigegeben werden, daß sie eine freie Bewegung eines
Gegenstandes über die Führungselemente hinaus erlauben, sobald der Gegenstand durch die
Führungselemente 108, 110, 208, 210 positioniert worden ist, daß Gegenstände unterschiedlicher
Abmessungen, wie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt, zentriert werden können oder an eine
definierte Stelle relativ zu dem Zuführweg durch Einstellung der Führungselemente 108, 110, 208,
210 positioniert werden können. Ein Extrembeispiel einer solchen Gegenstandspositionierung
relativ zu einem Zuführweg wird jetzt unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben, und zwar für die
Positionierung eines Gegenstandes auf einer Seite eines Zuführweges.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist ein erstes Gegenstandsführungselement 308 im
wesentlichen entlang der rechten Seite des Zuführweges 100 positioniert. Das zweite
Führungselement 310 erstreckt sich unter einem Winkel in den Zuführweg 100 hinein und im
wesentlichen quer über diesen hinweg in Richtung auf eine Packungseinwickel- oder
-handhabungsstation 106. Die ersten und zweiten Führungselemente 308, 310 sind an den Seiten des
Zuführweges 110 so montiert, daß sie eine Schwenkbewegung in den Zuführweg 100 hinein und
oberhalb desselben um Achsen ausführen können, welche durch die Pfosten 312, 314 definiert
werden. Die Schlitze 132 und der Packungsschieber 130 sind bezüglich des
Packungszuführweges 100 asymmetrisch nach rechts versetzt, um bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6
besser mit den Packungen in Eingriff zu kommen und diese vorzuschieben.
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In Fig. 6 weist die Steuereinrichtung erste und zweite Hebel 316, 318 auf, die mit den
Gegenstandsführungselementen 308, 310 unter dem Zuführweg 100 über Pfosten 312, 314
verbunden sind, um die Gegenstandsführungselemente 308, 310 in einer den Gegenstand
positionierenden Ausrichtung zu halten, bis beide Gegenstandsführungselemente 308, 310 von
einer Packung erfaßt werden, was anzeigt, daß die Packung im wesentlichen positioniert ist.
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Die ersten und zweiten Hebel 316, 318 weisen lösbare Verriegelungseinrichtungen für das
Verriegeln der ersten und zweiten Führungsteile 308, 310 für die Positionierung des
Gegenstandes auf, wobei die Verriegelungseinrichtungen freigegeben werden beim Erfassen sowohl des
ersten als auch des zweiten Führungselementes 308, 310 durch eine Packung. In Fig. 6 weist
die Verriegelungseinrichtung einen bogenförmigen Freigabeschlitz 320 auf, der in dem
abgelegenen Ende des ersten Hebels 316 ausgebildet ist und der eine Verriegelungskerbe 322
hat, die sich von einer Seite des Schlitzes 320 aus erstreckt. Ein Stift 326 erstreckt sich von dem
zweiten Hebel 318 für den Eingriff in den Schlitz 320 und die Verriegelungskerbe 322.
Dehnungsfedern 328 spannen die Hebel 316, 318 und damit auch die Packungsführungselemente
308, 310 in eine Ausrichtung zur Gegenstandspositionierung vor, wobei der Stift 326 mit der
Verriegelungskerbe 322 in Eingriff steht, die in der Basis oder dem gekerbten Ende des Schlitzes
320 ausgebildet ist.
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Für den Betrieb der Packungspositioniervorrichtung gemäß Fig. 6 wird eine Packung zunächst
auf dem Packungszuführweg 104 angeordnet und in Richtung der Packungseinwickel- oder
-handhabungsstation 106 vorgeschoben. Unter normalen Umständen tritt die Packung wohl mit dem
Führungselement 310 in Eingriff und würde, falls erforderlich, rechtwinklig ausgerichtet und zur
rechten Seite des Zuführweges 100 gedrückt, da das Führungselement 310 durch den Stift 326
und die Verriegelungskerbe 322 an einer Bewegung gehindert wird. Wenn sich die Packung zur
rechten Seite des Zuführweges 100 bewegt, muß sie schließlich mit dem Führungselement 308
in Berührung kommen, das sich dann in einer Schwenkbewegung um einen kurzen Abstand im
Uhrzeigersinn bewegt, so daß hierdurch wiederum der Hebel 316 bewegt wird, um die
Verriegelungskerbe 322 und den Stift 326 außer Eingriff zu bringen und um zu erlauben, daß der
Stift 326 in dem Schlitz 320 läuft.
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Durch die Freigabe des Stiftes 326 aus der Verriegelungskerbe 322 bewegt sich das
Führungselement 310 in einer Schwenkbewegung nach außen, wie durch den Pfeil 330 angezeigt, um so
die Packung freizugeben, die auf der rechten Seite des Zuführweges 100 angeordnet ist. Die
Schwenkbewegung des Führungselementes 310 für zwei Packungen 102A und 102B ist durch
strichpunktierte Linien in Fig. 6 wiedergegeben.
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Wenn die Packung anfänglich auf der rechten Seite auf dem Zuführweg 100 angeordnet worden
ist, so daß sie von Anfang an mit dem Führungselement 308 in Eingriff kommt, so würde das
Führungselement 308 leicht nach rechts verschwenken, wie bereits beschrieben, so daß dann,
wenn die Packung mit dem Führungselement 310 in Berührung kommt, der Stift 326 schon aus
der Verriegelungskerbe 302 herausbewegt wäre und das Führungsteil 310 dann in einer
Schwenkbewegung nach außen bewegt werden kann, um die Packung freizugeben, während der
Stift 326 in dem Schlitz 320 bewegt wird.
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Eine spitzwinklige Ausrichtung zwischen den Hebeln 316, 318 und den Führungselementen 308,
310 ist in Fig. 6 in durchgezogenen Linien dargestellt, während eine entsprechende
stumpfwinklige Ausrichtung in Fig. 6 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Es versteht sich, daß die
Packungen auch auf der linken Seite des Zuführweges 100 positioniert werden könnten, allein
durch Umkehr der in Fig. 6 dargestellten Bauelemente, und daß der Stift- und Schlitzaufbau in
ähnlicher Weise entsprechend der alternativen Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 und 5
umgekehrt werden könnte.
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Eine große Vielfalt von alternativen Ausführungsformen und Modifikationen liegt für die Fachleute
nach der Betrachtung des vorstehend Offenbarten auf der Hand. Beispielsweise sind verschiedene
Ausgestaltungen der Stift- und Schlitzanordnung der bevorzugten Ausführungsform offensichtlich.
Zusätzlich könnte der Eingriff der beiden Führungselemente auf andere Weise erfaßt werden als
durch die offenbarte mechanische Anordnung Stift/Verriegelungskerbe/Schlitz. Beispielsweise
könnten elektrische Tastschalter für beide Führungselemente und eine betätigbare Verriegelung
verwendet werden, um die Führungselemente zu halten. Wenn beide Schalter aktiviert wären,
könnte die Verriegelung, welche die ersten und zweiten Hebel einschränkt, freigegeben werden,
wobei die Verriegelung nach einem zeitlich abgestimmten Betriebszyklus wieder eingesetzt wird,
nachdem die Schalter deaktiviert worden sind. Dementsprechend versteht es sich, auch wenn das
hier beschriebene Verfahren und die einfachen, zuverlässigen mechanischen Formen der
Vorrichtung zum praktischen Umsetzen dieses Verfahrens bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung bilden, daß die Erfindung nicht auf dieses genaue Verfahren und diese genauen
Formen der Vorrichtung beschränkt sind und daß jeweils Veränderungen vorgenommen werden
können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, welcher durch die anhängenden
Ansprüche definiert wird.