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Vorrichtung zum Vereinzeln des jeweils obersten flachen, biegsamen
und horizontal liegenden Gegenstandes eines Stapels solcher Gegenstände Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln des jeweils obersten, flachen, biegsamen
und horizontal liegenden Gegenstandes eines Stapels solcher Gegenstände mit Hilfe
eines Saugkopfes, dessen Ansaugteil nach Erfassen des jeweiligen Gegenstandes mit
diesem eine Schwenkbewegung macht und nach Beendigung der Schwenkbewegung wieder
in die horizontale Lage zurückkehrt.
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Eine solche Vorrichtung ist durch die USA.-Patentschrift 1 805 246
bereits zum Vereinzeln von für Formpressen bestimmte Bleche bekannt. Oberhalb eines
aus biegsamen Blechen bestehenden Stapels ist im Bereich des einen Endes des Stapels
ein Schlitten vorgesehen, der vertikale Bohrungen aufweist, in denen Kolben vertikal
beweglich geführt sind. Am unteren Ende jedes Kolbens ist ein mit einem Saugnapf
versehener Saugkopf schwenkbar angeordnet. In dem Saugkopf sowie im Kolben vorgesehene
Bohrungen dienen als Saugkanäle, wobei der Saugkanal des Saugkopfes mit dem Saugkanal
des Kolbens mittels eines flexiblen Schlauches verbunden ist. An dem dem Saugkopf
abgewandten Ende des Kolbens ist der Saugkanal nach außen geführt. Eine im Bereich
des Kolbens im Schlitten vorgesehene Bohrung ist mit einem zu einem Saugzylinder
führenden Rohr verbunden. Weiterhin ist an dem dem Saugkopf abgewandten Ende des
Kolbens ein Winkel angeordnet, an dessen freiem Ende ein Stift befestigt ist, der
mit einer auf einer antreibbaren Achse angeordneten Exzenterscheibe zusammenarbeitet.
Bei Drehung der Exzenterscheibe wird der Kolben mit Saugkopf vertikal nach oben
oder unten bewegt. Eine weiterhin vorgesehene, antreibbare Exzenterscheibe steht
mit einer Hebelanordnung in Verbindung, die auf einen horizontal beweglich geführten
Greifer wirkt, der zur Wegnahme des jeweils obersten, am Rand angehobenen Bleches
dient.
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In der oberen Stellung des Saugkopfes ist der Saugkanal des Kolbens
mit der Außenluft verbunden.
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Während der Drehung der Exzenterscheibe wird der Kolben mit Saugkopf
so weit nach unten bewegt, bis derselbe auf dem obersten Blech aufliegt. In dieser
Stellung des Saugkopfes ist der Saugkanal des Kolbens mit dem zum Saugzylinder führenden
Rohr verbunden. Infolge des nun im Saugkopf herrschenden Unterdrucks wird das eine
Ende des obersten Bleches bei der weiteren Drehung der Exzenterscheibe zusammen
mit dem Saugkopf nach oben bewegt. Während der Aufwärtsbewegung des Saugkopfes drückt
ein an demselben vorgesehener, schwenkbarer und unter der Wirkung einer Blatt-
feder
stehender Sperrhebel an einen Anschlag, wodurch der Saugkopf bei der weiteren Aufwärtsbewegung
geschwenkt wird. In der gekippten Lage des Saugkopfes greifen nun die mit der Hebelanordnung
verbundenen Greifer unter das an seinem einen Ende angehobene oberste Blech. Erreicht
der Kolben seine oberste Stellung, so wird das Blech infolge des nunmehr mit der
Außenluft in Verbindung stehenden Saugkanals des Kolbens freigegeben. In dieser
Stellung wird weiterhin der Sperrhebel des Saugkopfes durch den Ansatz freigegeben,
so daß der Saugkopf unter der Wirkung der Steife des Saugkopf und Kolben verbindenden
Schlauches in seine horizontale Lage zurückschwenkt. Das an seinem einen Ende angehobene
Blech wird nun mittels des Greifers vom Stapel geschoben.
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Die bekannte Vorrichtung benötigt zum Vereinzeln der Bleche eine
Vielzahl von Bauelementen und ist daher sehr aufwendig. So ist z.B. ein besonderer
Antrieb vorgesehen, der zum Vereinzeln das Anheben und Absenken des Saugkopfes bewirkt.
Weiterhin ist der Antrieb zum Verschieben des das jeweils oberste Blech erfassenden
Greifens nötig. Außerdem dürfte die Zeit zum Vereinzeln der Bleche infolge der Abhängigkeit
der Hub- und Senkgeschwindigkeit des Kolbens mit Saugkopf von der Drehzahl der Exzenter
relativ groß sein, so daß die bekannte Vorrichtung zum schnellen Vereinzeln ungeeignet
erscheint. Schnelles Vereinzeln ist aber z. B. bei Briefverteilanlagen erforderlich.
Weiterhin erweist es sich bei der bekannten Vorrichtung als nachteilig, daß z.B.
infolge Verschmutzung aneinander haftende Gegenstände, wie z.B. Briefe oder Karten,
nicht voneinander getrennt werden. Vielmehr würde der
Greifer die
jeweils aneinanderklebenden, obersten flachen Gegenstände zusammen vom Stapel schieben.
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Diese Nachteile werden durch die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch
beseitigt, daß die Ansaugplatte an gegenüberliegenden Seiten derselben mit vertikal
verschiebbaren Führungsteilen gelenkig verbunden ist, daß ferner die an der einen
Seite der Ansaugplatte angreifenden Führungsteile bei Wirksamwerden der Saugluft
im Saugkopf mittels einer pneumatischen Bremse arretierbar sind, daß nach der Arretierung
der betreffenden Führungsteile eine vertikale Verschiebung der nicht arretierbaren
Führungsteile bei gleichzeitigem Verschwenken der Ansaugplatte mit einem angesaugten
Gegenstand um das Gelenk der arretierten Führungsteile erfolgt, und daß nach Verschwenken
der Ansaugplatte die Arretierung der betreffenden Führungsteile beim Aufwärtshub
des Saugkopfes gelöst wird und schließlich ein Verschwenken der Ansaugplatte um
das Gelenk der nicht arretierbaren Führungsteile in die Waagerechte erfolgt.
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Mittels der Vorrichtung nach der Erfindung wird in einfacher Weise
die Vereinzelung von flachen elastischen Gegenständen, wie Briefen und Karten, ermöglicht.
Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich weiterhin durch ihren einfachen
Aufbau aus. Die Ansaugplatte läßt sich beliebig schnell beim Wirksamwerden der Saugluft
bewegen, so daß eine optimale Ausnutzung der Vorrichtung nach der Erfindung gegeben
ist. Zum Bewegen der Ansaugplatte ist daher kein besonderer Antrieb nötig. Die Kraft,
die das Verbiegen des jeweils obersten Briefes bewirkt, wird durch den auf den Brief
wirkenden äußeren Luftdruck aufgebracht, so daß der Brief durch seine Beschaffenheit,
wie Steifigkeit usw. bestimmt, mit welcher Geschwindigkeit und in welchem Maße er
verformt wird, ohne daß er vom Sauger abgerissen werden kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen enthalten
und in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figur erläutert, die schematisch
einen Saugkopf nach der Erfindung darstellt.
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Der Saugkopf besteht im wesentlichen aus einer Ansaugplatte 1, deren
Führungen 2, 3, einer Bremse 4 und einem Anschlag 5. Die Ansaugplatte ist in den
Punkten 6 und 7 drehbar gelagert. Der Saugkopf sitzt am Ende eines Ansaugrohres
8, das mit der Ansaugplatte durch einen Balg 9 verbunden ist. Zur Bremse gehört
ebenfalls ein Balg 10, der mit dem Ansaugrohr 8 pneumatisch zusammenhängt.
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Zwischen der Außenwand II der Bremse und der Führung2 ist ein Stift
12 vorgesehen. Die Saugluft kann über ein Ringgebläse oder durch einen direkt an
den Vereinzelerantrieb angebauten Zylinder mit Kolben bereitgestellt werden.
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Das Ansaugrohr 8 ist an seinem oberen Ende pendelnd aufgehängt und
kann beispielsweise mit dem Saugkopf aus seiner einen Endlage über der Mitte des
zu vereinzelnden Briefstapels mittels eines Kurbeltriebes ausgeschwenkt werden,
um den jeweils angesaugten Brief an abführende Transportmittel, z. B. Rollen, zu
übergeben. Bei der Rückkehr zum Briefstapel wird der aus Saugrohr und Kopf bestehende
Sauger durch eine nicht dargestellte Kurvenscheibe in Richtung auf den Stapel leicht
abgesenkt. Der Kurbeltrieb ist zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß etwa je 1/4 Umdrehung
auf Ein-
und Ausschwenken des Saugers entfällt, so daß etwa eine halbe Umdrehung
für Absenken des Saugers, Ansaugen des Briefes, Anheben des Saugers und währenddessen
Ablösen und Zurückfallen etwa mit gerissener Briefe zur Verfügung steht. Mit Absenken
des Saugers beginnt der Saughub des Unterdruckkolbens.
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Bei der Abwärtsbewegung des Saugers wird die Ansaugplatte 1 auf den
Briefstapel aufgesetzt und gibt dabei je nach Stapelhöhe um einige mm nach.
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In dieser Zeit wird der Unterdruck wirksam, da der oberste Brief die
Ansaugöffnung verschließt. Der atmosphärische Druck drückt von der Unterseite des
bzw. der obersten Briefe her gegen die Ansaugplatte und versucht, sie nach oben
zu schieben. Das gelingt nur bei der Führung 3, da die Führung 2 durch die Unterdruckbremse
4 festgehalten wird. Durch den atmosphärischen Druck wird nämlich der Stift 12 durch
die Außenwand 11 der Bremse gegen die Führung 2 gedrückt, die auf diese Weise am
Hochgehen gehindert wird. Aus dem Festhalten der Führung 2 resultiert eine Kippbewegung
der Ansaugplatte mit dem obersten Brief in dem Punkt 6. Der Brief wird bei 6 festgehalten
und abgebogen. Das freie Ende schlägt gegen den Anschlag 5 und wird in der Gegend
von 7 ebenfalls abgebogen, so daß der Brief etwa S-förmige Gestalt annimmt. Beim
Aufwärtshub des Saugers erfolgt mechanisch durch einen Nocken das Lösen der Unterdruckbremse
und die Freigabe der Führung 2. Daraufhin drehen sich der abgehobene Brief und die
Ansaugplatte 1 um 7 in die Waagrechte. Anschließend schwenkt der Sauger aus und
übergibt den Brief beispielsweise an Transportrollen.
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Die Kippachsen wurden vorzugsweise so gewählt, daß die Briefe um
eine kurze Achse gebogen werden, weil dazu weniger Kraft aufzuwenden ist und weil
kurze Briefe im Falle, daß sie ganz nach einer Seite geschoben im Briefaufzug liegen,
nur an einem Ende erfaßt werden.
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Unter Briefaufzug ist beispielsweise eine von unten nach oben laufende
Transportkette zu verstehen, die in regelmäßigen Abständen mit Konsolen versehen
ist. Die auf den Konsolen gestapelten Briefe werden dem Ansaugkopf schrittweise
zum Vereinzeln zugeführt. Ein kontinuierlicher Vorschub der Stapel wäre nur möglich,
wenn die gestapelten und zu vereinzelnden Gegenstände gleichmäßig dick wären. Da
diese Voraussetzung bei Briefen nicht gegeben ist, wird die Nachsteuerung des Briefaufzuges
über zwei nicht dargestellte Kontakte ausgelöst. Der eine ist am Saugkopf an der
Führung 3 angebracht und in der tiefsten Stellung der Ansaugplatte geschlossen.
Er wird nach etwa 2 mm Hub der Ansaugplatte geöffnet.
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Der andere Kontakt wird als Nockenkontakt durch die Antriebswelle
betätigt und ist ein Arbeitskontakt.
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Zu einem einstellbaren Zeitpunkt während der Ab wärtsbewegung des
Saugers prüft dieser Kontakt, ob der Saugkopfkontakt schon geöffnet hat oder nicht.
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Wenn der Briefstapel in der Zwischenzeit zu niedrig geworden ist,
dann ist der an der Führung 3 angebrachte Kontakt beim Aufprüfen noch geschlossen,
so daß über eine Folgeschaltung ein Nachsteuerbefebl für den Briefaufzug gegeben
wird.
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Die Saugkopfkonstruktion wird zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß
eine Nachsteuerung mit Schritten von einigen Millimetern möglich ist. Die beschriebene
Nachsteuerung ist als Fein steuerung
gedacht, d. h. zum schrittweisen
Anheben des Stapels abhängig von den abgezogenen Briefen in einem Fach.
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Zum Verfahren des Aufzuges von einem Fach zum anderen wird zweckmäßigerweise
eine Lichtschrankensteuerung vorgesehen, die einen Schnellgang auslöst und den Briefstapel
dicht unter der tiefsten Stellung der Ansaugplatte abtastet.
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Ein derartiger Briefaufzug kann durch einen Gleichstrom-Nebenschlußmotor
direkt ohne Kupplung angetrieben und damit eine recht günstige Nachstellung erreicht
werden. Für eine feinstufige Aufzugsnachsteuerung ist auch eine andere Bremse am
Saugkopf denkbar, die beispielsweise rein mechanisch beim Beginn des Abwärtshubes
des Saugers einen Anschlag in den Weg der Führung 3 schiebt, so daß diese bei allen
Betriebsbedingungen in derselben Lage festgehalten wird. Kurz vor Ende des Aufwärtshubes
des Saugers muß diese Verriegelung dann wieder aufgehoben werden.