DE19727591A1 - Verbesserter Bündelbrecher - Google Patents

Description

Technisches Fachgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Vorrichtungen zur Bearbeitung von aus halbfesten Materialbögen bestehenden Stapeln und insbesondere eine Vorrichtung zum Zerteilen jedes gestapelten Bogens entlang einer Trennlinie, wobei die gestapelten Bögen vorzugsweise aus Wellpappe bestehen.

Technischer Hintergrund

Bei der Herstellung von Kisten und ähnlichem aus Wellmaterial wird eine große Wellfaserplatte durch eine Maschine geschoben, die das Zuschnitteil bzw. die flache Form von Kisten o. ä. ausstanzt, die aus der Wellfaserplatte hergestellt werden sollen. Die einzelnen Wellfaserbögen können in einer Presse gestanzt werden, die wie eine Stanzmaschine arbeitet, um die Form des Zuschnitteils in die Faserplatte einzuprägen. Alternativ kann die Faserplatte ein rotierendes Stanzeisen durchlaufen, das die endgültige Form der Zuschnitteile des aus dem Bogen herzustellenden zerlegbaren Kartons o. ä. schneidet und einprägt.

Zur Vereinfachung der Handhabung des Wellmaterials werden die gestanzten Zuschnitteile nicht vollständig von dem Bogen abgetrennt, sondern bleiben an ihren angrenzenden Kanten noch teilweise verbunden; diese Kanten lösen sich später durch Zugspannung voneinander, um so die einzelnen Zuschnitteile für den Aufbau von Kartons, Kisten o. ä. zu erhalten. Da bei diesem Verfahren nicht alle Zuschnitteile einzeln, sondern ganze Bögen bearbeitet werden, wird die Handhabung vereinfacht. Da außerdem ein einzelner Bogen in mehrere Zuschnitteile zerlegt werden kann, ist es wirtschaftlicher, den gesamten Bogen zu bearbeiten als eine Vielzahl von Zuschnitteilen, die aus diesem herausgetrennt wurden.

Jedoch müssen zu einem bestimmten Zeitpunkt die durch das rotierende Stanzeisen bzw. die Walzenpresse definierten Zuschnitteile getrennt werden, so daß sie einzeln gebündelt und versandt bzw. zu Fertigprodukten weiterverarbeitet werden können. Vorzugsweise sollten bei der Herstellung von Wellmaterial-Artikeln durch Minimieren der Bearbeitungsschritte so viele Verfahrensengpässe wie möglich ausgeräumt werden. Deshalb sollten die Zuschnitteile mit möglichst wenigen Arbeitsschritten von dem bzw. den zu bearbeitenden Bögen abgetrennt werden.

Eine Möglichkeit zur Minimierung der Zahl der Bearbeitungsschritte ist das Zusammenfassen mehrerer Bögen zu einem Stapel, der dann in Zuschnittbündel zerteilt wird. Je mehr Bögen eines Wellfaserplattenstapels gleichzeitig bearbeitet werden können, desto effizienter wird das Bearbeitungsverfahren. Wenn jedoch mehrere Bögen zu einem Stapel zusammengefaßt sind, um den Durchsatz zu erhöhen, ist ein größerer Kraftaufwand nötig, um einen Faserplattenstapel entlang der definierten Trennlinie zu zerteilen.

Bei einigen Stanzvorgängen werden Wellplattenteile entlang einer die Trennbahn des abzutrennenden Zuschnitteils definierenden Linie weggeschnitten. In diesem Bereich läßt man kleine Stege stehen, damit sich das Zuschnitteil nicht von dem Bogen löst. Diese werden auch Nicks genannt und ein Bogen mit durch Stegen zusammengehaltenen, gestanzten Zuschnitteilen wird Stegplatte genannt. Alternativ kann das Schneideisen entlang der Faserplatte eine Quetschfalte einprägen oder die Faserplatte teilweise einschneiden, um die Trennbahn zu definieren. Durch jedes dieser Verfahren erhält man einen Bereich, der weniger Zugkraft verträgt; dementsprechend reißt oder teilt sich die Faserplatte entlang der definierten Trennbahn, wenn auf ihre Fläche eine entsprechende Zugkraft aufgebracht wird. Da eine einzige Faserplatte eine Vielzahl von Trennbahnen haben kann, muß die zur Teilung des Bogens benötigte Zugkraft entlang einer bestimmten Trennlinie angelegt werden, anstatt den vollständigen Bogen der Zugkraft auszusetzen, denn sonst würden willkürliche Abtrennungen entlang der Trennlinien resultieren.

Bei einem Verfahren zum Abtrennen eines Zuschnittbündels von einem geritzten Plattenstapel wird der Wellplattenstapel entlang beider Seiten einer Fläche von durch den Plattenstapel verlaufenden Trennbahnen gehalten; dann werden die beiden gehaltenen Abschnitte auseinandergezogen, um das Bündel vom dem restlichen Stapel abzutrennen. Wenn die Stapel zur Steigerung der Durchsatzrate höher werden, muß mehr Zugkraft angewandt werden, um das Bündel vom Stapel zu trennen. Um größere Zugkräfte ausüben zu können, müssen größere Greif- oder Klemmkräfte auf den Stapel ausgeübt werden. An einem bestimmten Punkt werden die Druckkräfte durch die auf jeder Seite der Trennbahn angeordneten Klemmbacken so stark, daß die Faserplatte durch sie beschädigt wird. Andererseits rutscht die Faserplatte bei zu geringer Klemmkraft während des Zugvorgangs aus den Klemmen heraus.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Abtrennen von Zuschnittbündeln von einem geritzten Plattenstapel mit in Zuschnitteile gestanzten Bögen anzugeben, die große Plattenstapel zerteilen kann, ohne die Bögen selbst dabei zu beschädigen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtrennen von Wellmaterial-Bündeln von einem Wellplattenstapel;

Fig. 2A eine schematische Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung und insbesondere die schräg verlaufende Schwenkachse für das Teilgestell;

Fig. 2B den durch Schwenken um die schräg stehende Achse erhaltenen Versatz des Teilgestells in einer schematischen Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 2C eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1, die die Verschiebung des Teilgestells durch das Kippen um die Schrägachse zeigt;

Fig. 3 einen seitlichen Aufriß der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Klemmbacken zum Greifen des Stapels, den Fördereinrichtungen der unteren Klemmelemente und (angedeutet) die Steuerung;

Fig. 4 einen seitlichen Aufriß der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Einführen eines Wellplattenstapels;

Fig. 5 einen seitlichen Aufriß der in Betrieb befindlichen erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Abtrennen eines Wellplattenbündels vom Wellplattenstapel;

Fig. 6 einen seitlichen Aufriß der in Betrieb befindlichen Vorrichtung, nachdem das Wellplattenbündel von dem verbleibenden Plattenstapel abgetrennt wurde;

Fig. 7 einen seitlichen Aufriß der Vorrichtung beim Entfernen des Bündels vom Hauptstapel und Einführen des restlichen Stapels in die Vorrichtung;

Fig. 8 einen seitlichen Aufriß der bevorzugten Ausführungsform, bei der das bevorzugte Klemm-Stellglied und die Klemmbacken zurückgeschoben sind;

Fig. 9 einen seitlichen Aufriß der bevorzugten Vorrichtung mit den in Klemmstellung befindlichen Klemmbacken;

Fig. 10 einen seitlichen Aufriß der Vorrichtung in gekippter Stellung von Klemm-Stellglied und Teilgestell;

Fig. 11 ein Flußdiagramm der Steuerung für das erfindungsgemäße Verfahren;

Fig. 12 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 mit schräg stehender Schwenkachse;

Fig. 13 eine grafische Perspektivansicht eines einzelnen Bogens mit drei gestanzten Zuschnitten und den die einzelnen Zuschnitteile definierenden Trennlinien;

Fig. 14 eine grafische Perspektivansicht eines Plattenstapels gemäß Fig. 13, wobei die Trennlinien entlang gestrichelt angedeuteter Trennflächen ausgerichtet sind;

Fig. 15 eine grafische Perspektivansicht des zu brechenden Plattenstapels beim Lösen eines Zuschnittbündels vom Hauptstapel entlang einer Trennfläche;

Fig. 16 eine bruchstückartig vergrößerte Grundrißansicht einer Trennfläche und einer unregelmäßigen Trennlinie entlang eines Bogens.

Bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren und Offenbarung der Erfindung

Bei der Herstellung von Pappschachteln und anderen aus Wellfaserbögen gefertigten Artikeln wird eine große Faserplatte in einer Stanzmaschine oder einer anderen Schneideinrichtung bearbeitet, um eines oder mehrere Zuschnitteile (flache Formen) aus ihr herauszuschneiden. In Fig. 13 ist ein solcher Bogen A mit den aus ihr gebildeten Zuschnitteilen b, c, d gezeigt, die durch gestanzte Trennlinien e und f definiert sind. Wie oben erläutert, sollen die Zuschnitteile nicht vollständig von dem ganzen Bogen abgeschnitten werden, sondern so mit dem Bogen verbunden bleiben, daß der vollständige Bogen als Ganzes anstelle einer Vielzahl einzelner Zuschnitteile behandelt werden kann. Hierdurch wird die Bearbeitungszeit erheblich verkürzt und die Rentabilität wird im Vergleich zu Verfahren, die noch ausgestanzte Zuschnitteile verwenden, erhöht.

Bekanntermaßen können beim Teilschnitt ohne Abtrennen der Zuschnitteile von dem Bogen z. B. kleine Zungen T (Fig. 13) entlang der gestanzten Trennlinien e, f stehen gelassen werden bzw. die Trennlinien e, f werden geprägt oder teilweise geschnitten, um so in dem Bogen Stellen (im folgenden "Ritzen" genannt) zu erhalten, die weniger Zugkraft aushalten.

Irgendwann im Laufe der Bearbeitung müssen die definierten Zuschnitteile von der geritzten Hauptplatte abgetrennt werden, um getrennt versandt bzw. zu zusammengesetzten Kartons weiter verarbeitet werden zu können. Das Abtrennen sollte zur Erhöhung der Produktivität so ausgeführt werden, daß eine Anzahl von Bögen A zu einem Stapel S zusammengefaßt wird, wobei die Trennlinien aufeinander liegender Bögen miteinander ausgerichtet sind (Fig. 14). Dies wird typischerweise durch Stapeln einer Anzahl von Bögen entlang einer Stapelebene X (Fig. 15) erreicht, wobei die Trennlinien e bzw. f jeweils miteinander ausgerichtet sind. Der Stapel wird dann an den gegenüberliegenden Seiten einer ausgewählten Trennlinie festgehalten und unter Zugkraft gesetzt, so daß die Zungen gebrochen werden; hierdurch wird ein Bündel B (Fig. 15) einzelner Zuschnitteile vom Stapel abgetrennt. Der zurückgebliebene Stapel S₁ (Fig. 15) wird dann dem gleichen Schritt unterworfen; dieser Vorgang wird wiederholt, bis alle einzelnen Zuschnitteile voneinander getrennt sind. Typischerweise sind die Trennlinien einzelner Bögen miteinander ausgerichtet, so daß sie sich ungefähr in der durch in Fig. 4 gestrichelt angedeuteten Ebene befinden. Häufig durchkreuzt die Trennlinie den Bogen orthogonal von einer Seite zur anderen, wodurch eine im wesentlichen gerade Trennlinie entsteht. Aufgrund der Form des Endprodukts kann es allerdings auch erforderlich sein, die Trennlinie mit einer rechteckige Aussparung (vgl. Fig. 16) zu versehen oder daß sie in mehr als einer Ebene liegt. Die vorliegende Erfindung ist für beide Anwendungen geeignet.

Wenn eine Vielzahl von Bögen aufeinander gestapelt wird, müssen die Trennlinien nicht so in einer Ebene ausgerichtet sein, daß der Stapel genau in zwei Hälften geteilt wird; leichte Überlappungen können möglich sein. Erfindungsgemäß wird als "Trennebene Y" definiert, daß die Trennlinien, die innerhalb der Trennebene Y liegen sollen, tatsächlich leicht von einer Seite der Ebene zur anderen variieren können. Die hier als "Trennebene Y" bezeichnete Ebene befindet sich innerhalb eines Bereichs Z (Fig. 16) zwischen zwei senkrecht zum geritzten Plattenstapel verlaufenden Ebenen P₁, P₂; dabei umfaßt der Stapel alle einzelnen Trennlinien, die eine bestimmte Kantenfläche eines von diesem abzutrennenden Zuschnittbündels definieren. Die Bezeichnung "Trennbereich Z" wird ebenfalls zur Definition des Bereichs zwischen zwei senkrecht zum Stapel liegenden Ebenen P₁ und P₂ verwendet; dabei weist der Stapel durchkreuzende Trennlinien auf, und eine nicht gerade verlaufende Trennlinie kann eine Seitenkante des von dem Bogen abzutrennenden Zuschnitteils definieren. Ein solcher Bereich und eine unregelmäßige Trennlinie sind in Fig. 16 dargestellt.

Demgemäß wird im folgenden ein von dem Plattenstapel abgetrennter Zuschnittstapel als "Bündel" bezeichnet. Es ist der noch abzutrennende Teil eines Stapels bzw. der schon von dem ursprünglich zur Zerteilung vorgesehenen Plattenstapel abgetrennte Teil.

Zwar wird die Erfindung hier hauptsächlich im Zusammenhang mit Wellmaterial (wie z. B. Wellpappe) beschrieben; die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung können jedoch ebenso erfolgreich für ungewellte Faserplatten, Kunststoffplatten, Fiberglasplatten oder andere halbstarre Materialien verwendet werden, die unter Zugbelastung auseinanderreißen. Weiterhin sind erfindungsgemäß auch dünne Holzplatten geeignet. Tatsächlich ist es bei bestimmten, relativ brüchigen Materialien nicht einmal nötig, vordefinierte schwächere Sollbruchstellen vorzusehen.

Das Gestell

Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Sie umfaßt ein Gestell 12, das als stationärer Halter für bewegliche Teile dient, die im folgenden näher beschrieben werden. Das Gestell 12 weist zwei aufrecht stehenden Träger 14 auf, die als Seitenträger hauptsächlich der Stabilität des Aufbaus und der Steifigkeit der Vorrichtung dienen.

Die Seitenträger 14 sind unten räumlich orthogonal mit den Gestellstützelementen 16 verbunden. Diese dienen insbesondere der aufrechten Stabilisierung des Gestells 12 und der Vorrichtung 10 im allgemeinen.

Die Gestellstützelemente 16 weisen jeweils eine Montageplatte 18 auf, die zur Montage der Vorrichtung auf den Boden einer Werkstatt oder an einer anderen Fläche dient, auf der die Vorrichtung aufgebaut werden soll. Die Gestellstütz­ elemente 16 umfassen weiterhin eine Teilgestellstrebe 20, die als U-förmiger Träger im rechten Winkel zu den Seitenträgern 14 steht und fest auf die Montageplatten 18 montiert ist. Die Teilgestellstrebe 20 verleiht dem im folgenden näher beschriebenen Teilgestell 22 zusätzlich Stabilität.

An die Montageplatte 18 ist zu beiden Seiten der Vorrichtung ein aufrecht stehender Teilgestellständer 24 montiert. Die Teilgestellstrebe 20 und der Teilgestellständer 24 sind voneinander beabstandet, so daß sie zwischen sich einen Führungskanal bilden. Dieser Kanal nimmt das Teilgestell 22 für die im folgenden näher erläuterten Kippbewegungen auf. Die beiden Teilgestellständern 24 sind durch einen unteren Gestellquerträger 26 verbunden. Dieser ist fest an die Teilgestellständer montiert und kann außerdem an den Montageplatten 18 befestigt sein.

Der der Vorrichtung zusätzliche Steifigkeit verleihende obere Gestellquerträger verbindet die aufrecht stehenden Seitenträger 14.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das feststehende Gestell 12 aus den Seitenträgern 14 und dem oberen Querträger 28, dem Gestellstützelement 16, den Teilgestellständern 24 und dem unteren Gestellquerträger 26 gebildet, wodurch sich ein besonders unbeweglicher Aufbau ergibt. Das Gestell 12 sollte vorzugsweise sehr steif ausgebildet sein, weil es durch die Bewegungen eines gegen das Teilgestell und die im folgenden näher beschriebenen Klemmbacken wirkenden Spreizers Belastungen ausgesetzt ist.

Die Gestellseitenträger 14 und der obere Gestellquerträger 28 sind so verbunden, daß sie ein umgekehrtes U bilden. Wellmaterialstapel, von denen Bündelabschnitte abgetrennt werden sollen, durchlaufen die von den Seitenträgern 14 und dem oberen Querträger 28 gebildete rechteckige Öffnung.

Das Teilgestell

Gemäß Fig. 1 ist das Teilgestell 22 ein Teil der Vorrichtung 10. Es hat aufrecht stehende Teilgestell-Seitenträger 30, die fest mit dem oberen Teilgestell-Querträger 32 verbunden sind und durch diesen in Abstand voneinander gehalten werden. Das Teilgestell 22 ist im großen und ganzen ein Spiegelbild des von den aufrecht stehenden Gestellträgern 14 und dem oberen Gestellquerträger 28 gebildeten Gestellabschnitts. Das Teilgestell 22 hat demgemäß ebenfalls einen umgekehrt U-förmigen Bereich.

Das Teilgestell 22 sollte entsprechend dem Gestell 12 unbeweglich aufgebaut sein und den durch den Betrieb der Vorrichtung darauf ausgeübte Biege- und Verdrehspannungen standhalten können. Die unteren Enden der Teilgestellseitenträger 30 passen jeweils genau zwischen die durch einen unteren Querträger 26 verbundenen Teilgestellstreben 20 und Teilgestellständer 24.

Das Teilgestell 22 ist zwischen den Teilgestellstreben 30 und den Teilgestellständern 24 an den Schwenkpunkten 34 und 36 am Gestell 12 befestigt. Die Schwenkpunkte 34 und 36 weisen gelagerte Schwenkgelenke zur Aufnahme der Enden der feststehenden Schwenkachse 38 auf. Die Schwenkachse 38 reicht durch die aufrecht stehenden Ständer 24 oder kann vorzugsweise in Kugel-Lagern in den Ständern 24 aufgenommen sein. Die Enden der Schwenkachse 38 erstrecken sich weiterhin durch die aufrecht stehenden Ständer 24 und werden schließlich durch die Lager an den Schwenkpunkten 34 und 36 gehalten.

Als Alternative zur Verwendung der Schwenkachse 38 können Bolzen (nicht gezeigt) an den Außenseiten der Teilgestellständer 24 befestigt werden, die bis in die Lager an den Schwenkpunkten 34 und 36 reichen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die feststehende Schwenkachse 38 verwendet, um die Montage zu vereinfachen und einen steiferen Aufbau zu erhalten.

Die durch die Punkte 34 und 36 definierte Schwenkachse verläuft schräg, so daß sie die Ebene X, die Trennebene Y oder beide durchschneidet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Vertikalabstand von Ebene X mit dem unteren Drehklemm-Element 48 zum Schwenkpunkt 34 größer als der Vertikalabstand zum zweiten Schwenkpunkt 36. Aufgrund des unterschiedlichen Abstands steht die die Schwenkpunkte 34 und 36 verbindende Achse sowohl in Richtung auf den oberen Teilgestellquerträger 32 schräg als auch hinsichtlich einer rechtwinkligen Ausrichtung zu den aufrecht stehenden Teilgestell-Seitenträgern 30. In der bevorzugten Ausführungsform ist die die Schwenkpunkte 34 und 36 verbindende Achse die feststehende Schwenkachse 38. Gemäß Fig. 12 ist die schräge Ausrichtung der Schwenkachse 38 in Richtung zur das untere Drehklemmelement 48 umfassenden Ebene X deutlich sichtbar.

Das Gestell 12 und das Teilgestell 22 sind am oberen Gestellquerträger 28 und am oberen Teilgestellquerträger 32 durch den Spreizer 42 verbunden. Der Spreizer 42 ist vorzugsweise ein hydraulischer Stößel, der den oberen Teilgestellquerträger 32 von dem oberen Gestellquerträger 28 weg drücken bzw. die beiden Träger zusammenziehen soll. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Spreizer 42 zwar ein hydraulischer Zylinder; es kann aber auch ein pneumatischer Zylinder verwendet werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird ein einzelner Spreizer 42 in Form eines hydraulischen Stößels verwendet, der über ein Kreuzgelenk mit beiden oberen Querträgern verbunden ist; dadurch ist der Stößel frei beweglich, während das Teilgestell 22 sich auf dem Gestell 12 zu und von ihm weg bewegt.

Da das Teilgestell 22 an den Schwenkpunkten 34 und 36 schwenkbar am Gestell 12 befestigt ist, wird, wenn der Stößel 42 sich auszudehnen soll, der obere Teilgestellquerträger 32 vom oberen Gestellquerträger 28 weggedrückt.

Gemäß Fig. 5 wird das Teilgestell 22 durch dieses Spreizen um die feststehende Schwenkachse 38 und um die Schwenkpunkte 34 und 36 geschwenkt. Das Gestell 12 bleibt aufgrund der Gestell-Montageplatten 18 unbeweglich.

In Fig. 2A ist eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 gezeigt die die Wirkungsweise der schrägen Schwenkachse 38 zeigt. Fig. 2A zeigt das Teilgestell 22, das sich aus den Teilgestellseitenträgern 30 und dem dazu im rechten Winkel befestigten oberen Teilgestellquerträger 32 zusammensetzt. Zwischen den Teilgestellseitenträgern 30 ist die Drehklemme 44 (s. u.) angeordnet, die den Teil des Plattenstapels aufnimmt, der von dem restlichen Stapel abgetrennt werden soll. Die Materialplatten, die von der Drehklemme 44 gehalten werden, liegen zunächst orthogonal zu der durch das Teilgestell 22 definierten Trennebene Y, und liegen dann parallel zur Ebene X, die parallel zum oberen Drehklemm-Element 46 bzw. unteren Drehklemm-Element 48 verläuft. Entsprechend durchkreuzen die feststehende Schwenkachse 38 und folglich die die Schwenkpunkte 34 und 36 verbindende Schwenkachse die Ebenen, die das obere und das untere Drehklemm-Element 46, 48 enthalten, sowie die Stapelebene X. Die Schwenkachse kann auch so positioniert sein, daß sie die Trennebene X oder beide Ebenen X, Y durchkreuzt.

Fig. 2B ist eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Wie oben beschrieben, schwenkt das Teilgestell 22 in Richtung 57 vom Gestell 12 um die Schwenkachse zwischen den Schwenkpunkten 34 und 36 weg, wenn der Stößel 42 betätigt wird.

Die Reaktion des Teilgestells auf die durch Aktivieren des Stößels 42 ausgelöste Schwenkung ist durch die festen Schwenkpunkte der Vorrichtung vorgegeben. D.h. das Teilgestell 22 muß aufgrund der festen Schwenkpunkte 34 und 36 um die feststehende Schwenkachse 38 schwenken. Weiterhin wird der Zwischenraum zwischen dem oberen Gestellquerträger 28 und dem oberen Teilgestellquerträger 32 am Stößel 42 durch diesen festgelegt. Da der Abstand zwischen dem rechten Schwenkpunkt 36 und dem oberen Ende des rechten Teilgestellseitenträgers 52 größer ist als der Abstand zwischen dem linken Schwenkpunkt 34 und dem oberen Ende des linken Teilgestellseitenträgers 51, legt die obere rechte Ecke 53 des Teilgestells eine größere Strecke zurück als seine obere linke Ecke 52. Dadurch wird der obere Teilgestellquerträger 32 von seiner Ausgangsposition, in der er sich in Parallelstellung zum oberen Gestellquerträger 28 befindet, in eine nicht mehr parallele Stellung geschoben. Dieser Effekt ist in Fig. 2C dargestellt; hier ist erkennbar, daß der obere Gestellquerträger 28 und der obere Teilgestellquerträger 32 zunächst parallel zueinander verlaufen.

Nach Aktivieren des Stößels 42 hat sich der obere Teilgestellquerträger 32 zur Position 55 hin verschoben, die deutlich nicht mehr parallel zum oberen Gestellträger 28 ist. Demgemäß wird der Abstand zwischen der oberen rechten Ecke 53 des Teilgestells und dem oberen Gestellquerträger 28 größer als der zum Abstand zwischen der oberen linken Ecke 54 des Teilgestells und dem oberen Gestellquerträger 28. Jedoch verändert sich die durch die Schwenkachse 38 definierte Achse hinsichtlich des oberen Gestellquerträgers 28 nicht. Dadurch schwenkt das Teilgestell 22 vom Gestell 12 in einem ungleichen Verhältnis weg, so daß die rechte Seite des Teilgestells 22 sich schneller vom Gestell 12 weg bewegt als seine linke Seite. Fig. 2B zeigt daß dadurch ein in Richtung 59 zwischen der Stapelklemme 50 und einer Zusatzklemme 44 gehaltener Plattenstapel unter Zug getrennt wird, während das Teilgestell 22 vom Gestell 12 wegschwenkt. Da die rechte Seite des Teilgestells 22 sich jedoch schneller vom Gestell 12 entfernt als seine linke Seite, wird die Trennung des Plattenbündels vom restlichen Stapel an der rechten Bündelseite ausgelöst (vgl. Fig. 3C).

Weiterhin (vgl. Fig. 2B) beginnt das Bündel auch, sich an der oberen Stapelplatte zu teilen und teilt sich dann fortlaufend bis hinunter zum untersten Bogen, weil sich das Teilgestell 22 im oberen Bereich des Gestells 12 schneller von diesem entfernt als im unteren Bereich.

Durch das Zusammenwirken dieser Abtrennvorgänge beginnt das Bündel sich von dem Hauptplattenstapel an der oberen rechten Bündelecke zu trennen. Dadurch werden die Trennkräfte nicht auf den gesamten Stapel oder sogar nur auf die oberste Stapelplatte gerichtet, sondern zunächst nur auf diese eine Ecke des Plattenstapels. Folglich wird weniger Zugkraft zum Abtrennen des Bündels vom Hauptstapel benötigt, nämlich nur die zur Auslösung des Abtrennvorgangs erforderliche Kraft.

Da der Plattenstapel und das abzutrennende Bündel durch die von der Stapelklemme 50 und der Drehklemme 44 in Richtung 59 (Fig. 2B) ausgeübten Reibkräfte gehalten werden, wird zum Abtrennen des Bündels vom Stapel bei geringerer Zugkraft auch nur eine geringere Reibkraft benötigt. Da die Reibkraft proportional zur auf den Stapel ausgeübten Druckkraft ist (wenn man annimmt, daß der Reibungskoeffizient konstant bleibt), müssen die Stapelklemme 50 und die Drehklemme 44 weniger Druckkraft aufwenden, wenn die benötigte Zugkraft reduziert werden kann. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung geringere Druckkräfte angewandt werden können, wird auch das Risiko einer Beschädigung des Wellplattenstapels reduziert.

Die Vorrichtung ist zwar mit schräg stehender Schwenkachse beschrieben, so daß diese an der rechten Seite der Vorrichtung niedriger liegt als an der linken; die gleiche Wirkung kann jedoch dadurch erreicht werden, daß man den linken Schwenkpunkt 34 tiefer anordnet als den rechten Schwenkpunkt 36.

Entsprechend könnte die durch die feststehende Schwenkachse 38 definierte Schwenkachse auch in Richtung auf den oberen Bereich der Teilgestellseitenträger 30 angeordnet werden, und das Teilgestell könnte so ausgebildet sein, daß es dort um eine Achse schwenkt. Bei einer solchen Ausführungsform wäre das Stellglied 42 am Unterteil der Vorrichtung nahe dem unteren Gestellquerträger 26 angeordnet. Wäre das Teilgestell mit der Schwenkachse in der oberen Position ausgebildet, würde es sich nahe dem unteren Gestellquerträger 26 nach außen vom Gestell 12 weg schwenken.

Unabhängig von der gewählten Ausrichtung der Schwenkachse bewirkt der einzelne hydraulische Stößel 42, daß eine Ecke des Teilgestells sich weiter von dem oberen Gestellquerträger 28 weg bewegt als die andere Ecke des Teilgestells, so daß der gewünschten Effekt eintritt, d. h. das Abtrennen des Bündels vom Stapel wird an nur einer Ecke ausgelöst.

Die Klemmen

Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1. Zwischen den aufrecht stehenden Trägern 14 des Gestells 12 und dem oberen Gestellquerträger 28 ist die Stapelklemme 50 angeordnet. Sie umfaßt ein oberes Klemmelement 56 und ein unteres Klemmelement 58. Das obere Stapelklemmelement 56 ist verschiebbar zwischen den aufrecht stehenden Gestellträgern 14 montiert, so daß es sich senkrecht zum unteren Stapelklemmelement 58 verschieben läßt. Der Abstand zwischen dem Stapelklemmelement 58 und dem Gestell 12 bleibt während des Klemmens vorzugsweise fest. Das obere Stapelklemmelement 56 wird durch das Stapelklemmen-Stellglied 64 näher an das untere Stapelklemmelement 58 herangeführt; das Stapelklemmen-Stellglied 64 wird auch dazu verwendet, das obere Stapelklemmelement 56 von dem unteren 58 weg zu schieben. Eine Zahnstangenanordnung verbindet die gegenüberliegenden Enden der Klemme, um Verstellungen beim Auf- und Abwärtsbewegen des Klemmelements zu verhindern. Das Klemm-Stellglied 64 veranlaßt die Stapelklemme 50 dazu, die Druckkraft auf den Stapel auszuüben, die zum Erhalt der Reibkräfte nötig ist, durch die der Stapel gegen die oben beschriebenen Zugspannung gehalten wird.

Das untere Stapelklemmelement 58 umfaßt vorzugsweise einen Stapelförderer 60, der durch einen Stapelfördermotor 62 angetrieben wird. Der Stapelförderer 60 schiebt den Stapel in eine Trennebene zwischen der Drehklemme 44 und der Stapelklemme 50 in die Vorrichtung ein. Der Stapelfördermotor 62 treibt den Stapelförderer 60 durch die Stapelfördermechanik 65 an, die vorzugsweise ein durch eine Getriebeuntersetzung (nicht gezeigt) angetriebener Kettentrieb ist. Das untere Stapelklemmelement 58 kann alternativ eine flache Platte sein, und der Stapel kann durch den Stapelzufuhr-Förderer 63 der Fig. 4 auf die Platte 63 geschoben werden.

Die Drehklemme 44 ist zwischen den Teilgestellseitenträgern 30 und dem oberen Teilgestellquerträger 32 angeordnet. Die Drehklemme 44 ist spiegelverkehrt zur Stapelklemme 50 ausgebildet. Sie umfaßt ein oberes Drehklemmelement 46 und ein unteres Drehklemmelement 48. Das untere Drehklemmelement 48 ist vorzugsweise ein Bündelförderer 66. Dieser wird durch einen Bündelfördermotor 68 und eine Bündelförder-Antriebsmechanik 70 angetrieben. Die Bündelförder-Antriebsmechanik ist vorzugsweise ein durch eine Getriebeuntersetzung (nicht gezeigt) angetriebener Kettentrieb.

Das obere Drehklemmelement 56 ist wie die Stapelklemme 50 verschiebbar zwischen den Teilgestellseitenträgern 30 montiert, damit es sich senkrecht zum unteren Drehklemmelement 48 bewegen kann. Zwischen dem Drehgestell 22 und dem Klemmelement 56 befindet sich ebenfalls eine Zahnstangenanordnung, um Verstellungen beim Auf- und Abwärtsbewegen der Drehklemme zu verhindern. Der Abstand zwischen dem unteren Drehklemmelement 48 und dem Teilgestell 22 bleibt während des Klemmens vorzugsweise gleich. Das obere Drehklemmelement wird durch ein Drehklemm-Stellglied 72 zum unteren Drehklemmelement 48 hin und von ihm weg bewegt.

In der bevorzugten Ausführungsform sind das Stapelklemm-Stellglied 64 und das Drehklemm-Stellglied 72 zu einem einzigen Klemm-Stellglied 74 zusammenge­ faßt (vgl. Fig. 8). Dieses wird im folgenden näher beschrieben.

Das obere Stapelklemmelement 56 und das obere Drehklemmelement 46 können mit verformbaren Druckkissen 76 versehen sein. Diese können mit Luft, Gel oder einer anderen Flüssigkeit unter Unterdruck oder auch mit verformbarem Material gefüllt sein, wodurch die verformbaren Druckkissen sich der Form des zwischen den Klemmen 50 und 44 gehalten Plattenstapels anpassen können. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche des Plattenstapels ausgeglichen werden, so daß sichergestellt ist, daß auch im Falle eines unebenen Stapels der Druck auf den gesamten Plattenstapel ausgeübt wird.

Wie oben angegeben ist die Stapelklemme 50 zwischen den Gestellseitenträgern 14 angeordnet. Da die Drehklemme 44 nichtdrehbar an den Teilgestellträgern 30 befestigt ist, dreht sie sich wie das Teilgestell 22 um die Schwenkachse 38 (Fig. 2A).

Die Horizontalstellungen des oberen Klemmelements 56 und des oberen Drehelements 46 können über Handräder 78, die mit Getrieben (nicht dargestellt) auf den Elementen verbunden sind, eingestellt werden, um den Abstand zwischen den beiden Klemmen einzustellen.

Die Förderer

Wie oben beschrieben, führen die Förderer 60 und 66 den Stapel nicht nur in die Vorrichtung ein und wieder heraus, sondern dienen gleichzeitig als jeweils unteres Element der Klemmen.

Da der Stapel und das abzutrennende Bündel während des Abtrennvorgangs unter Zug gehalten werden sollen, muß zu großer Schlupf in dem System der Einrichtung vermieden werden, weil sich dadurch der auf den Stapel ausgeübte Zug lockern würde. Da der Stapel und das Bündel auf den Förderbändern des unteren Stapelklemmförderers 60 und des Bündelförderers 66 aufliegen, sollten die Förderbänder unter Spannung gehalten werden, damit kein zu großer Schlupf entsteht, der dazu beiträgt, den Zug auf den Stapel zu verringern. Dies wird durch den Antrieb der Förderbänder vom Zufuhr- und vom Ausfuhrende aus erreicht; dadurch stehen die Bänder sogar während der Schwenkbewegung des Teilgestells unter Spannung.

Fig. 4 verdeutlicht, daß ein durch eine Antriebswelle angetriebenes Förderband ein unter Spannung stehendes Ende und ein Ende mit Spiel aufweist. Der hier gezeigte Bündelförderer 66 hat ein Bündel-Förderband 80, das durch eine Bündelförder-Antriebsrolle 83 angetrieben wird, die wiederum durch eine Bündelförder-Antriebsmechanik 70 am Ausfuhrende angetrieben wird. Diese ist vorzugsweise ein Kettenantrieb (s. o.). Um das Bündel 92 von der Drehklemme 44 weg aus der Vorrichtung heraus nach rechts zu bewegen, dreht die Bündelförder-Antriebsrolle 83 im Uhrzeigersinn, damit das Bündelförderband 80 das Bündel in die bevorzugte Richtung bewegt. Das Bündelförderband 80 weist eine Bündelförderband-Oberseite 81 und eine Bündelförderband-Unterseite 82 auf. Der Stapelförderer 60 ist entsprechend ausgebildet; allerdings wird sein Band vom Zufuhrende aus angetrieben, um Spannungen zu vermeiden, wenn die Förderer während des Abtrennprozesses voneinander weg gedreht werden.

Der Stapelförderer 60 und der Bündelförderer 66 werden durch die unten näher erläuterte Steuerung betrieben.

Drucksensoren

Gemäß Fig. 3 sind die Klemmen 50 und 44 mit den Drucksensoren 84 verbunden. Diese sind entweder über die in Fig. 3 dargestellten Zylinder oder über den einzelnen Klemmzylinder 126 (vgl. Fig. 8) in den Hydraulikleitungen mit den beiden Klemmen verbunden.

Wie oben bereits erläutert, muß ausreichend Kraft auf den Stapel und das Bündel ausgeübt werden, um die Reibkräfte zu erzeugen, die nötig sind, um den Stapel für das Abtrennen des Bündels vom Hauptstapel unter ausreichendem Druck zu halten. Diese Druckkräfte werden durch das Stapelklemm-Stellglied 64 auf den Stapel aufgebracht sowie durch das Drehklemm-Stellglied 72 auf das Bündel (s. o.). Wie schon erwähnt, kann zu hoher Druck zur Beschädigung des Stapels führen, insbesondere wenn das Material relativ brüchig ist, wie z. B. Wellfaserplatte.

Durch Berechnungen, Versuche oder Erfahrung können die Druckkräfte bestimmt werden, die nötig sind, um den Stapel und das Bündel ausreichend fest zu greifen, sowie auch die Druckkraft, die in Beschädigungen des Materialstapels resultiert. Durch Ausrüsten der Vorrichtung mit Drucksensoren 84 können die Klemm-Stellglieder 64 und 72 innerhalb eines Druckbereichs betrieben werden, durch den ausreichende Reibkräfte auf den Stapel wirken, ohne ihn zu beschädigen.

Gemäß des in Fig. 3 dargestellten Hydraulik-Schemas sind die hydraulischen Zylinder-Stellglieder 64 und 72 durch ein Mehrwegeventil mit einer Pumpe 87 verbunden. Das Ventil wird zum Aus- und Einfahren der Zylinder von einer programmierten Mikroprozessorsteuerung 86 gesteuert. Beim Einfahren der Zylinder schließen sich die Klemmelemente 46, 56 und beim Ausfahren öffnen sie sich. Im Hydraulik-Kreislauf ist ein Druck-Sensor-Übertrager 84 angeordnet, der den Druck in den Leitungen feststellt. Der Druck verstärkt sich, wenn die Klemmen sich schließen und den Stapel festhalten. Der Übertrager sendet je nach erfaßtem Druck ein Signal von ca. 2-20 mA an den Mikroprozessor 86. Wenn das Übertrager-Signal den programmierten Sollwert der Steuerung erreicht, bewegt sich das Ventil 85 und sperrt die Klemmen an ihren Positionen beim gewählten Klemmdruck. Ein Rückschlagventil 88 stellt sicher, daß die Klemmen unbeweglich bleiben, solange sie nicht zum Öffnen aktiviert werden. Nun kann die Steuerung die entsprechende Ventileinstellung vornehmen, um den Spreitzer 42 zu aktivieren, der das Teilgestell 22 zum Abtrennen des eingeklemmten Bündels vom Stapel weg dreht. Nach dem Abtrennen des Bündels läßt die Steuerung den Spreitzer einfahren. Zu Beginn der Einfahrbewegung von Spreitzer und Teilgestell 22 wird das Wegeventil aktiviert, um die Klemm-Stellglieder auszufahren, die sich dann vom verbleibenden Stapel und dem abgetrennten Bündel lösen, um Beschädigungen des Bündels beim Zurückkehren des Förderers in seine Ausgangsposition zu vermeiden. Nun kann das abgetrennte Bündel vom restlichen Stapel weggeführt werden und der Vorgang kann wiederholt werden. Der Vorgang wird für jedes geritzte Zuschnittbündel des Stapels wiederholt, so daß die einzelnen Bündel fortlaufend abgetrennt und von dem Stapel weggeführt werden, bis keines mehr übrig ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der ein einziges Klemm-Stellglied 74 (vgl. Fig. 8) verwendet wird, wird eine einzige Steuermechanik gemäß der für die Drehklemme 44 eingesetzten verwendet.

Da größere oder kleinere Druckkräfte nötig sein können, um den Stapel unter Spannung zu halten, und da bestimmte Stapel je nach Material leichter beschädigt werden können als andere, muß das durch den Mikrocomputer 86 eingesetzte Steuerverfahren zur Berechnung der durch die Klemm-Stellglieder 64 und 72 ausgeübten Kräfte variiert werden können und über ein entsprechendes Tastfeld (nicht gezeigt) durch den Anwender gesteuert werden können; dadurch kann der Anwender den nötigen Arbeitsdruck je nach gestapeltem, zu trennenden Material auswählen.

Wie zuvor beschrieben, durchläuft die Trennlinie für ein Bündel einen Stapel manchmal nicht rechtwinklig, sondern kann einen Versatz aufweisen, der sich durch die gewünschte Form des zu erhaltenden, von dem Stapel abzutrennenden Bündels ergibt. Z.B. kann eine Trennlinie den Bogen teilweise durchqueren und dann die Richtung ändern (vgl. Fig. 16). In diesem Fall liegt die Trennlinie zwischen zwei Ebenen P₁ und P₂, rechtwinklig zum Bogen. Wenn die Stapelklemme 50 und die Drehklemme 44 zu eng nebeneinander liegen, ist es möglich, daß die oberen Klemmelemente tatsächlich Bereiche überklemmen können, die eine oder beide Ebenen P₁ und P₂ umfassen. Z.B. ist es möglich, daß dort, wo die Trennlinie versetzt ist, die obere Stapelklemme 50 einen Teil des Stapels, der tatsächlich noch zum Bündelbereich gehört, festklemmt. Um dieses Überlappen zu verhindern, ist die bevorzugte Vorrichtung mit einer Einstelleinrichtung versehen, durch die das eine oder andere bzw. beide Klemmelemente 46 und 56 weiter voneinander entfernt werden können. Die Handräder 78 sind ein Beispiel für eine solche Einstelleinrichtung; sie betätigen einen Schraubeneinsteller oder eine Zahnstangenanordnung, durch die die Klemmelemente 46 und 56 so vor- und zurückgestellt werden können, daß sie rechtwinklig zu den aufrecht stehenden Trägern 14 und 30 stehen.

Steuerschema/Betrieb der Vorrichtung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Steuerschema zur Beschleunigung der Geschwindigkeit und des Betriebs ausgestattet.

Die Steuerung ist in dem Flußdiagramm von Fig. 11 gezeigt. Das Steuerschema kann in den Mikroprozessor 86 in Form eines Steuerprogramms eingegeben werden. Es kann durch Aktivieren der Vorrichtungsbestandteile wie im folgenden beschrieben durch die Verwendung von Elektromagneten, Relays, und anderen bekannten Steuereinrichtungen zum Aktivieren elektrischer Motoren, hydraulischer und pneumatischer Stellglieder und anderer Mechaniken implementiert werden.

Im ersten Schritt des Steuerschemas, das auch ein erfindungsgemäßes Verfahren umfaßt, wird in Schritt 102 von Fig. 11 (grafisch in Fig. 4 gezeigt) der Materialplattenstapel 90, von dem ein Bündel 92 abgetrennt werden soll, durch den Zufuhrförderer 60 und den Bündeltrennförderer 66 nach vorwärts in Zufuhrrichtung 93 geschoben. Der Stapel mit dem abzutrennenden Bündel wird vorgeschoben, bis sich das Bündel unter der Drehklemme 44 befindet. Die Trennebene 94 zwischen dem Bündel 92 und dem verbleibenden Stapel 90 wird an einer gewünschten Position zwischen der Drehklemme 44 und der Stapelklemme 50 angeordnet.

Da die Länge des Bündels 92 dem Bediener der Vorrichtung bekannt ist und die Förderdistanz des Bündeltrennförderers 66 so gesteuert werden kann, daß Stapel und Bündel um eine bekannte Länge vorgeschoben werden, ist es möglich, den Stapelförderer 60 und den Bündeltrennförderer 66 nur solange zu betätigen, bis das Bündel in die Drehklemme 44 vorgeschoben ist und die Trennebene 94 sich in der gewünschten Stellung befindet.

Sobald die Trennebene sich an der gewünschten Position befindet, stoppen die Förderer und der Stapel wird in der Vorrichtung festgelegt.

In Schritt 104 der Fig. 11 (grafisch in Fig. 5 dargestellt) werden die Stapelklemm-Stellglieder 64 und 72 so aktiviert, daß sie das obere Klemmelement 56 in Richtung 95 ziehen, bis es den Stapel 90 berührt, und das obere Drehklemmelement 46 wird in Richtung 95 gezogen, bis es das Bündel 92 berührt. Die von den Klemm-Stellgliedern 64 und 72 ausgeübten Kräfte sind so stark, wie sie von dem oben beschriebenen Drucksensor-Schema festgesetzt werden.

Wenn der Stapel und das Bündel durch die nötige Klemmkraft gehalten sind, wird Schritt 106 der Steuerung gemäß Fig. 11 ausgeführt (vgl. Fig. 5). In Schritt 106 des Steuerschemas wird der Abstandsstößel 42 aktiviert, damit das Teilgestell 22 um die Schwenkachse 38 in Richtung 96 vom Gestell 12 weg schwenkt. Die Drehklemme 44 dreht sich von der Stapelklemme 50 weg, wodurch das Bündel 92 sich von dem Stapel 90 abtrennt (vgl. oben).

Der nächste Schritt des Steuerplans ist Schritt 108 von Fig. 11 (vgl. Fig. 5). Sobald das Bündel 97 von dem Hauptstapel 90 abgetrennt wurde, schieben die Klemm-Stellglieder 64 und 72 die oberen Klemmelemente in Richtung 97 von dem Bündel und dem Stapel weg. Das Bündel und der Stapel werden wie oben beschrieben gelöst, damit das Teilgestell in seine Ausgangsposition zurückkehrt und alle Bögen, die nicht vollständig in der Trennebene 94 liegen, frei im Stapel gleiten können und nicht durch andere Platten im Bündel zerbrochen werden, wenn das Bündel an seine Ausgangsposition zurückgeführt wird.

Nach dem Lösen der Klemmen wird Schritt 110 durchgeführt, der das Teilgestell 22 in seine Ausgangsstellung zurückführt. Gemäß Fig. 6 wird das Zurückführen des Teilgestells 22 durch Aktivieren des hydraulischen Abstandsstößels 42 erreicht und das Teilgestell 22 in die durch Pfeil 98 angezeigte Richtung bewegt. Hierbei befinden sich das obere Stapelklemmelement 56 und das obere Drehklemmelement 46 in ihrer "Aufwärts"- oder gelösten Stellung.

Gemäß Fig. 11 ist der nächste Schritt des Steuerschemas Schritt 112; hier wird das abgetrennte Bündel von der Drehklemme abgetrennt und der verbleibende Stapel wird so weit vorgeschoben, daß das nächste Bündel sich in der Drehklemme befindet (vgl. Fig. 7). Der Bündelförderer entfernt dann das Bündel 92 in der durch Pfeil 99 angedeuteten Richtung. Bevorzugt wird der Stapelförderer nach einer kurzen Verzögerung aktiviert, um den verbleibenden Stapel 90 in die für Schritt 102 beschriebenen Weise in die Drehklemme 44 vorzuschieben (vgl. Fig. 4).

Vorzugsweise erfolgt das Vorschieben des Stapels 90 etwas verzögert, um sicherzustellen, daß das abgetrennte Bündel vollständig auf dem Förderer 66 ausgetreten ist, bevor der Stapel vorgeschoben wird und für den nächsten Abtrennvorgang in Stellung gebracht wird.

Die Schritte 102 bis 112 des Steuerplans von Fig. 11 werden solange wiederholt, bis der verbleibende Stapel 90 ein einzelnes Bündel ist. Dann ist kein Bündel mehr abzutrennen und statt die Schritte 104 bis 110 zu wiederholen, durch die ein Bündel von dem verbleibenden Stapel abgebrochen wird, wird der verbleibende Stapelabschnitt einfach mit dem vorherigen, von dem Stapel abgetrennten Bündel durch die Vorrichtung vorgeschoben. So kann der Durchsatz vergrößert werden.

Bevorzugtes Klemm-Stellglied

In der bevorzugten Ausführungsform sind das Stapelklemm-Stellglied 64 und das Drehklemm-Stellglied 72 durch ein einziges Klemm-Stellglied 74 ersetzt (vgl. Fig. 8); dadurch ist nur noch eine einzige Stellglied-Steuerung für beide Klemmanordnungen nötig.

Das bevorzugte Klemm-Stellglied 74 umfaßt eine eingängige Gelenkverbindung 114, die mit der Drehklemm-Seitenplatte 118 verbunden ist, die wiederum mit dem oberen Drehklemmelement 46 fest verbunden ist. Die Gelenkverbindung 114 ist an einem ersten Ende am Drehklemm-Gelenk 122 drehbar an der Drehklemm-Seitenplatte 188 befestigt. Die Verbindungsplatte 116 ist fest mit der Stapelklemm-Seitenplatte 120 verbunden, die wiederum fest mit dem oberen Stapelklemmelement 56 verbunden ist. Die Verbindungsplatte 116 ist weiterhin mit der Zylinderstange 128 des Klemm-Stellglied-Zylinders 126 verbunden.

Wenn das hydraulische Stellglied 126 aktiviert wird, um den Verbinder 128 nach unten zu ziehen, wird die Verbindungsplatte 116 nach unten gezogen, so daß sich auch das obere Stapelklemmelement 56 nach unten bewegt. Durch die Einwirkung der Gelenkverbindung 114 bewegt sich das obere Drehklemmelement 46 ebenfalls nach unten in Richtung auf das untere Drehklemmelement 48. Dann verbinden die Zugstangenanordnungen an beiden Seiten der Vorrichtung die Klemmanordnungen mit den jeweiligen Gestellelementen, um Verstellungen beim Nach-Oben und -Unten-Bewegen der Klemmen zu verhindern.

Fig. 9 zeigt die Stellung des oberen Stapelklemmelements 56 und des oberen Drehklemmelements 46 nach dem Betätigen des hydraulischen Klemm-Stellglieds 126, wodurch die Verbindungsplatte 116 nach unten gezogen wird. Wenn der Spreizer 42 betätigt wird, um das Teilgestell 22 vom Gestell 12 weg zu schieben, schwenkt die Drehklemm-Seitenplatte 118 auch um die feststehende Schwenkachse 38, wodurch die Gelenkverbindung 114 um das Verbindungsplatten-Gelenk schwenkt.

Fig. 10 zeigt die Bewegung des Drehgelenks durch die Drehbewegung des Teilgestells 22; dabei steht dieser aufgrund der winkligen Drehachse der Welle 38 leicht schräg.

Das Verfahren

Die vorliegende Erfindung gibt eine neuartige Technik zum Abtrennen von Plattenstapeln entlang einer die Bögen durchquerenden Trennlinie an. Wie oben angegeben, muß die Trennlinie zwischen dem von dem Plattenstapel abzutrennenden Bündel und dem übrigen Stapel diesen nicht orthogonal durchschneiden, sondern kann in ihrem Verlauf die Richtung ändern.

Das Verfahren erfordert es, daß der in einzelne Bündel zu zerteilende Stapel sicher festgeklemmt oder gehalten wird, so daß die Bögen fest aufeinander liegen. Der Plattenstapel, von dem das Bündel abgetrennt werden soll, wird ebenfalls festgeklemmt oder gehalten. Typischerweise sind die von dem Hauptstapel abzutrennenden Bereiche durch eine geschwächte Trennlinie angerissen, die z. B. durch Perforieren, Prägen, teilweises Einschneiden oder Schwächen des Bogens erhalten wird. Durch dieses Schneiden oder Teil-Schwächen erhält man einen Bereich in dem Bogen, der eine geringere Festigkeit aufweist. Wenn die Bögen so gestapelt werden, daß die Trennlinien in etwa ausgerichtet sind, kann das Bündel vom Stapel weggezogen werden, indem man auf beide Seiten der Trennlinie eine Zugkraft anlegt.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Teil des Stapels (ein Bündel) gehalten oder festgeklemmt und vom Hauptstapel weggedreht. Das gehaltene Bündel wird um eine Achse gedreht, die schräg verlaufen muß, um die folgenden Flächen zu durchschneiden: (a) eine Fläche X, die die Bögen im Stapel enthält; (b) eine Trennfläche Y; oder (c) beide Flächen X und Y. Das entsprechende Schwenken des Bündels bewirkt zunächst das Abreißen bzw. Abtrennen des von der Schwenkachse am weitesten entfernten Bogens, ausgehend von der Ecke, die sich am weitesten von der Schwenkachse entfernt befindet.

Im Verlauf der weiteren Schwenkung des Bündels setzt sich das Abreißen, Brechen oder Abtrennen des Bündels vom Stapel durch Zug weiter fort, und zwar von der Ecke der ersten Trennung nach unten in Richtung auf die Ecke des Stapels fort, die der Schwenkachse am nächsten liegt. Dementsprechend brechen die die Zuschnitte entlang der Trennfläche verbindenden Zungen nacheinander und nicht alle gleichzeitig.

So muß nur eine sehr geringe Kraft aufgebracht werden, um den Abtrennprozeß des Bündels vom Stapel einzuleiten. Folglich brauchen auch die für das Festklemmen des Stapels benötigten Druckkräfte, die zum Erhalt der zum Einleiten des Abtrennens erforderlichen Zugkräfte nötig sind, nicht groß sein. Dadurch wird die Gefahr von Beschädigungen des Stapels durch zu festes Einklemmen des Stapels sehr gering gehalten.

Der weitere Abtrennvorgang einer Reihe von Bündeln von einem Plattenstapel mit einer Vielzahl von Trennlinien in jedem Bogen wurde oben im Zusammenhang mit dem Steuersystem und der Betriebsweise der Vorrichtung erläutert.

Bezugszeichenliste

A Bogen
b Zuschnitt
c Zuschnitt
d Zuschnitt
e Trennlinie
f Trennlinie
P₁ Ebene
P₂ Ebene
S Stapel
T kleine Zungen
X Ebene
Y Trennflächen
Z Trennbereich
10 Vorrichtung
12 Gestell
14 zwei aufrechte Träger
14 Seitenträger
16 Gestellstützelemente
18 Montageplatte
20 Teilgestellstrebe
22 Teilgestell
24 Teilgestellständer
26 unterer Gestellquerträger
28 oberer Gestellquerträger
30 Teilgestellstreben
32 oberer Teilgestellquerträger
34 Schwenkpunkt
36 Schwenkpunkt
38 feststehende Schwenkachse
42 Spreizer/Stößel/Stellglied
44 Drehklemme
46 oberes Drehklemmelement
48 unteres Drehklemmelement
50 Stapelklemme
51 linker Teilgestell-Seitenträger
52 rechter Teilgestell-Seitenträger
53 obere rechte Ecke des Teilgestells
54 obere linke Ecke des Teilgestells
55 Stellung/Lage
56 oberes Klemmelement
57 Richtung
58 unteres Klemmelement
58 Richtung
59 Richtung
60 Stapelförderer
62 Stapelfördermotor
64 Stapelklemm-Stellglied/Schalter
65 Stapelfördermechanik
66 Bündelförderer
68 Bündelfördermotor
70 Bündelförder-Antriebsmechanik
72 Drehklemm-Stellglied/Schalter
74 einzelnes Klemm-Stellglied/Schalter
76 verformbare Kissen
78 Handrollen
80 Bündelförderband
81 Oberseite des Bündelförderbands
82 Unterseite des Bündelförderbands
83 Antriebsrollen des Bündelförderbands
84 Druck-Sensor-Übertrager
85 Ventil
86 programmierte Mikroprozessorsteuerung
88 Absperrventil
90 Stapel
92 Bündel
93 Zufuhrrichtung
94 Trennebene
95 Richtung
96 Richtung
97 Richtung
98 Pfeil
99 Pfeil
102 Schritt
104 Schritt
106 Schritt
108 Schritt
110 Schritt
112 Schritt
114 einzelne Gelenkverbindung
116 Verbindungsplatte
118 Drehklemm-Seitenplatte
120 Stapelklemm-Seitenplatte
122 Drehklemm-Gelenkspitze
124 Verbindungsplatten-Gelenkspitze
126 Klemm-Stellglied-Zylinder
128 Zylinderstange
128 Verbinder

Claims (26)

1. Vorrichtung zum Trennen eines Stapels von Materialbögen in einer Trennebene, die die Bögen schneidet, mit einer ersten Klemme (56, 58) zur festen Klemmung des Stapels in einer Richtung, die normal zu den Bögen verläuft und in einer Stapelebene, die die Trennebene schneidet, mit einer zweiten Klemme (46, 48) zur festen Klemmung des Stapels in einer Richtung normal zu den Bögen, wobei die erste Klemme und die zweite Klemme auf gegenüberliegenden Seiten der Trennebene liegen und die zweite Klemme bezüglich der ersten Klemme entlang einer Achse (38) schwenkbar angeordnet ist, die wenigstens eine der Ebenen schneidet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Spreizer (42) enthält, der zwischen der ersten Klemme (56) und der zweiten Klemme (46) angeordnet ist, wobei der Spreizer (42) derart positioniert ist, daß bei seiner Betätigung die zweite Klemme bezüglich der ersten Klemme um die Achse (38) schwenkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Klemmstellglied zur Betätigung wenigstens einer der Klemmen vorgesehen ist, welche ein oberes Klemmelement (56, 46) und ein unteres Klemmelement (58, 48) aufweist, das so ausgebildet ist, daß es das obere Klemmelement und das untere Klemmelement zum Klemmen nahe zueinander bringt und dadurch eine Klemmkraft auf den Stapel aufbringt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Klemmelemente einen Drucksensor zur Feststellung des durch das Klemmen auf den Stapel aufgebrachten Drucks enthält und ein entsprechend abgeleitetes Signal abgibt und das eine Rückkopplungsschleife für den Klemmdruck enthält, welche auf das Drucksignal anspricht, um den Klemmdruck des Klemmstellgliedes zu regeln.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Klemmelement (58, 48) einen Förderer (60, 70) zur Bewegung des Stapels in und aus der Klemme aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen wenigstens einer der Klemmen und der Trennebene einstellbar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung zur Trennung eines Stapels von Materialbögen, wobei jeder Bogen einen Trennweg aufweist, der durch einen geschwächten Abschnitt gebildet ist, wobei alle Trennwege der Bögen zwischen zwei Ebenen liegen, die die Bögen schneiden, und der Bereich zwischen den Ebenen eine Trennzone bildet, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Klemme (56, 58) zur Klemmung des Stapels in einer Richtung normal zu den Bögen und in einer Stapelebene enthält, die die zwei Ebenen schneidet, daß eine zweite Klemme (46, 48) zur festen Klemmung des Stapels in einer Richtung normal zu den Bögen vorgesehen ist, und daß sich die erste Klemme und die zweite Klemme auf gegenüberliegenden Seiten der Trennzone befinden, wobei die zweite Klemme bezüglich der ersten Klemme entlang einer Achse (38) schwenkbar ist, die wenigstens eine der Ebenen schneidet.

8. Vorrichtung zur Trennung eines Stapels von Materialbögen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gestell (12) mit einer ersten und einer zweiten Seite und einer ersten Klemme (56, 58) zwischen den Seiten zum Klemmen eines Stapels vorgesehen ist, wobei das Gestell (12) ferner ein erstes und zweites Stützgestell (16) aufweist, das an den jeweiligen Seiten des Gestells (12) zur Abstützung des Gestells auf dem Boden angeordnet ist, daß ein Teilgestell (30) mit einer ersten und zweiten Seite und einer zweiten dazwischen angeordneten Klemme (46, 48) vorgesehen ist, wobei die zweite Klemme ein unteres zweites Klemmelement (48) enthält, um ein Bündelteil des Stapels aufzunehmen, wobei das Teilgestell (30) bezüglich der ersten und zweiten Stützgestelle (16) an zugeordneten ersten und zweiten Schwenkpunkten (34, 36) angeordnet ist, um das Teilgestell (30) bezüglich des Gestells (42) zu schwenken, wobei die ersten und zweiten Schwenkpunkte (34, 36) entlang einer Achse (38) liegen, die wenigstens eine der Stapelebenen parallel zum unteren zweiten Klemmelement (48) oder einer Trennebene, die die Stapelebene schneidet, und daß ein Stößel (42) zwischen dem Gestell (12) und dem Teilgestell (30) vorgesehen ist, um das Gestell (12) und das Teilgestell (30) auseinander zu bewegen, wodurch das Teilgestell um die Schwenkpunkte (34, 36) dreht und der Bündelbereich von dem von der ersten Klemme gehaltenen Stapel getrennt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klemme ein unteres erstes Klemmelement (58) und ein oberes erstes Klemmelement (56) enthält, wobei das obere erste Klemmelement in einer Richtung rechtwinklig zum unteren ersten Klemmelement bewegbar ist, und daß die zweite Klemme ein oberes zweites Klemmelement (46) enthält, wobei das obere zweite Klemmelement (46) in einer Richtung rechtwinklig zum unteren zweiten Klemmelement (58) bewegbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das untere erste Klemmelement (58) einen ersten Förderer (60) zur Bewegung eines Teils des Stapels in und aus der ersten Klemme enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das obere erste Klemmelement (56) und das obere zweite Klemmelement (46) durch eine Gelenkverbindung verbunden sind, so daß das obere zweite Klemmelement (46) in einem bogenförmigen Weg von dem ersten Klemmelement (56) aufgrund Schwenken des Teilgestells (30) sich wegbewegen kann, und daß die Gelenkverbindung mit einem Klemmstellglied verbunden ist, um das obere erste Klemmelement (56) und das obere zweite Klemmelement in einer Richtung rechtwinklig zu den jeweiligen unteren Klemmelementen zu bewegen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel hydraulisch betätigt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Querträger (28) zwischen der ersten und der zweiten Gestellseite oberhalb der ersten Klemme angeordnet ist, daß ein zweiter Querträger (32) zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite des Teilgestells (30) oberhalb der zweiten Klemme angeordnet ist, und daß der Stößel (42) zwischen dem ersten Querträger und dem zweiten Querträger angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gelenkpunkt und der zweite Gelenkpunkt durch eine Gelenkwelle (38) miteinander verbunden sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das untere zweite Klemmelement (48) einen zweiten Förderer (70) zur Bewegung des abgetrennten Bündels aus der zweiten Klemme enthält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Förderer ein Förderband und einen Förderbandantrieb zur Bewegung der Förderbänder enthält, wobei jeder der Förderer eine Antriebszone aufweist, in der jeder Förderer in Kontakt mit einem Stapel von Bögen steht, und wobei die Förderbandantriebe so ausgebildet sind, daß die Förderbänder innerhalb der Antriebszone unter Spannung stehen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksensor vorgesehen ist, der mit den jeweiligen Klemmen zur Bestimmung des auf den Stapel jeder Klemme ausgeübten Drucks verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes obere Klemmelement ferner ein deformierbares Polster (76) enthält, das mit Stapeln unregelmäßiger Höhe in Verbindung steht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Steuersystem vorhanden ist, das die Bewegung der Förderer zu Bewegung des Stapels in und aus den ersten und zweiten Klemmen steuert, das die Betätigung des Klemmstellgliedes zum Klemmen und Entklemmen des Stapels steuert, das die Betätigung des Stößels steuert, um das Teilgestell (30) bezüglich des Gestells (12) zu verschwenken, und das das Klemmstellglied steuert, um den von den Klemmen auf den Stapel ausgeübten Druck zu erfassen.

20. Verfahren zur Trennung eines Bündels von Bogenteilen von einem Stapel von Bögen, bei dem der Stapel entlang einer Stapelebene gehalten ist und das Bündel von dem Stapel entlang einer Trennlinie abgetrennt wird, die die Stapelebene schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel auf gegenüberliegenden Seiten der Trennlinie in einer Richtung normal zu den Bögen geklemmt wird, daß der Stapel an der Trennlinie um eine Achse gebogen wird, die eine der Ebenen schneidet, um eine progressive Trennung des Stapels von einem Punkt des Stapels aus einzuleiten.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die Achse innerhalb einer Ebene parallel zu und zu einer Seite der Trennlinie verläuft.

22. Verfahren zur Trennung eines Stapels von Materialbögen, um ein abgetrenntes Bündel des Stapels zu erzeugen, wobei jeder Bogen wenigstens eine geschwächte Trennlinie aufweist, und die Bögen in einer Stapelebene gestapelt sind, so daß zugeordnete Trennlinien in dem Stapel im wesentlichen entlang wenigstens einer Trennebene ausgerichtet sind, die die Stapelebene schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel in eine erste Klemme und eine zweite Klemme eingeführt wird, wobei die Klemmen durch eine Trennebene getrennt sind, daß der Stapel mit jeder der Klemme geklemmt wird, und daß eine der Klemmen relativ zu der anderen an der Trennebene um eine Achse geschwenkt wird, die wenigstens eine der Ebenen schneidet, um eine Trennung des Stapels von einem Punkt des Stapels aus einzuleiten, daß die Klemme weiter um die Achse geschwenkt wird, bis alle Bögen entlang ihrer Trennlinien abgetrennt sind, um das abgetrennte Bündel des Stapels zu erzeugen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen ferner von dem Stapel und dem Bündel freigegeben werden, daß das Bündel in die angenäherte Stellung entlang der Stapelebene vor dem Schwenken gebracht wird, und daß das Bündel von der Trennebene weggeführt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte wiederholt werden, bis der Stapel zu einem Bündel mit keiner weiteren Trennlinie geführt hat.

25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt umfaßt, den Stapel mit einer Kraft festzuklemmen, die so berechnet ist, daß ein Brechen des Stapels verhindert wird.

26. Verfahren zur Trennung eines Stapels von Materialbögen entlang einer Trennzone, wobei jeder Bogen einen Trennweg aufweist und der Trennweg einen Bereich mit geschwächter Festigkeit aufweist, der die Bögen überquert, wobei die zugeordneten Trennwege innerhalb des Stapels zwischen zwei Ebenen liegen, die die Bögen schneiden, und der Bereich zwischen den Trennlinien die Trennzone bildet, wobei der Stapel einen oberen Bogen aufweist, der entlang der Stapelebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel auf gegenüberliegenden Seiten der Trennzone in einer Richtung normal zur Stapelebene festgeklemmt wird, daß ein geklemmter Bereich des Stapels an der Trennzone um eine Achse geschwenkt wird, die eine der Ebenen schneidet, um eine Trennung des oberen Bogens an einem Punkt entlang des Trennweges des oberen Bogens innerhalb der Trennzone zu initiieren.