DE3227973A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausrichten der bogen eines stapels - Google Patents

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTSBÜRO SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜSSELDORF I

Telefon:(0211) 683346 Telex:08586513 cop d

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ ■ DipHng. D. H. WERNER

Anm. : Fa. Jagenberg-Werke AG, Himmelgeister Str. 107 4000 Düsseldorf

Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten der Bogen eines Stapels

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausrichten der Bogen eines Stapels, mit einem gegenüber dem unteren Stapelpacken einseitig abgesetzten oberen, insbesondere kleineren, Stapelpacken.

Um die Anzahl von aufeinander abgelegten, einen Stapel bildenden, Bogen besser abzählen zu können, ist es üblich, innerhalb eines Stapels einzelne, gegeneinander versetzte, Packen zu bilden. Entweder werden gleich große Packen gebildet oder aber bei einem großen Los oder Ries wechselt ein großer Packen mit einem kleineren Packen ab. Wird nun ein solches Los oder Ries von einem Stapel, der mehrere solche Lose umfaßt, abgenommen, dann müssen in aller Regel für die weitere Verarbeitung die Packen wieder fluchtend ausgerichtet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der auf einfache Art und Weise (automatisch) eine solche Ausrichtung möglieh ist.

• K/Tn. - 3 6 173
26.7.82

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Der Stapel wird horizontal und in Richtung eines

horizontal angeordneten Schwertes so weit transportiert, bis daß der vorne überstehende Teil des oberen Stapelpackens sich über dem Schwert befindet.

b) Nach Anheben des oberen Packens durch das Schwert wird der Stapel weiter in horizontaler Richtung transportiert, wobei der obere, angehobene Packen zurückgehalten wird, bis daß die Vorderkanten des oberen und unteren Packens im wesentlichen fluchten.

c) Zur Entfernung des Schwertes aus dem Stapel werden die beiden, den Stapel bildenden, Packen gemeinsam quer zur ersten Transportrichtung zur Seite transportiert.

Vorzugsweise wird der .· Transport des Stapels bei angehobenem, oberen Packen in einem ersten, größeren und einem zweiten, kleineren Schritt durchgeführt, wobei während des zweiten Schrittes der untere Packen mit einer Verschieberaft für eine vorbestimmte Zeit beaufschlagt wird. Auf diese Art und Weise läßt sich die Ausrichtung schnell, aber auch exakt, durchführen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Tisch, über den der Stapel horizontal verschiebbar " ist, ein am Ende des Tisches angeordnetes, vertikales Anschlagbrett, ein gegenüber dem Anschlagbrett vorstehendes, horizontales und in der Höhe verstellbares Schwert, einen ersten Schieber mit Antriebsmechanismus zum Ansetzen an die Rückseite des Stapels und zum Verschieben des Stapels in Richtung des Anschlagbrettes und einen

Ι zweiten Schieber mit Antriebsmechanismus zum Ansetzen an eine Seite des Stapels und zum Querverschieben des Stapels.

In weiteren Ausgestaltungen ist der erste Schieber durch den Antriebsmechanismus verschwenkbar. Der Antriebsmechanismus läßt sich konstruktiv leicht verwirklichen, wenn der erste Schieber in hochgeschwenkter -Lage sich über dem Transportweg des Stapels befindet. Um an den Stapel angesetzt zu werden, braucht er dann nur noch heruntergeschwenkt zu werden.

Das Verschieben des Stapels über den Tisch wird erleichtert, wenn der Tisch steuerbare Blasluftöffnungen aufweist. In entsprechender Weise und zu demselben Zweck sollte auch das Schwert steuerbare Blasluftöffnungen haben.

Ein Ausführungsbeispxel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nachfolgend, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben, wobei

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung,

z.T. im Querschnitt, zeigt,

Fig. 2 eine Draufsicht, z.T. im Querschnitt

und mit einigen Teilen weggebrochen, zeigt,

Fig. 3-5 vergrößerte Seitenansichten zeigen, die

aufeinanderfolgende Stufen beim Ausrichten des Stapels im Bereich eines Luftmessers der Vorrichtung der Fig. 1 zeigen und

Fig. 6 ein Geschwindigkeits-Zeitdiagramm eines

kompletten Betriebszyklus für verschiedene Teile der Vorrichtung zeigt.

Ein in den Fig. 1 und 2 dargestellter Tisch 2 ist mit einem Muster von an sich bekannten Luftöffnungen (nicht gezeigt) versehen, die mit einer gesteuerten Luftdruckquelle verbunden sind. Der Tisch 2 trägt einen Ries oder Stapel S von Papierbogen, der strichpunktiert dargestellt ist. Links vom Tisch 2 ist ein weiterer Tisch 4 mit entsprechenden Luftöffnungen, der einen ähnlichen Stapel S1 von Bogen, in festen Umrißlinien dargestellt, trägt.

Jeder Stapel S, S1 hat eine Höhe bis zu etwa 250 mm, wiegt etwa 70 kg und soll auf einer nachfolgenden Maschine in einen Karton verpackt werden. Jeder Stapel kommt mit seinem, in Bezug zum Hauptteil nach rechts versetzten, oberen Teil auf dem Tisch 4 an. Dies ist die Form, in welcher der Stapel von einem kontinuierlich geförderten, abgesetzten Stapel auf einer Bogenstapelmaschine getrennt wird, wie beschrieben in dem oben erwähnten, gleichzeitig anhängigen europäischen Patentantrag Nr. 81 301 525.2.

Zweck der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, diesen oberen Teil des Stapels mit dessen Hauptteil wieder auszurichten.

In Fig. 2 ist nur eine Seite der Vorrichtung, einschließlich der Tische 2 und 4, gezeigt. Die andere Seite ist bis auf die weiter unten erwähnten Teile ein Spiegelbild der gezeigten Seite. Die Breite zwischen den beiden Seiten reicht aus, mehrere, nebeneinanderliegende Stapel mit einer gesamten Breite von bis zu 2 m aufzunehmen. Der Einfachheit halber wird jedoch nur auf einen Einzelstapel Bezug genommen.

An der rechten Kante des Tisches 2 entlanglaufend ist ein senkrechtes· Anschlagbrett 6 mit einer glatten Oberfläche, gegen welches die Vorderkanten der Stapel S, S1 geschoben werden sollen, um sie auszurichten. Zwecks Bewegung in senkrechter Richtung ist das Anschlagbrett 6 auf zwei Spindelantrieben 8 montiert, von denen nur einer zu sehen ist. An der glatten, senkrechten Fläche des Anschlagbrettes 6 ist ein sich horizontal über die ganze Breite erstreckendes, schmales, konisches Luftschwert 10, welches an seiner scharfen Kante mit einer Vielzahl von in gleichen Abständen angeordneten öffnungen versehen ist, angeordnet. Die öffnungen sind auf der Rückseite des Anschlagbrettes 6 mit einer gesteuerten Luftdruckquelle, z.B. einer Pumpe (nicht gezeigt), verbunden. Die senkrechte Lage des Spindelantriebs 8, und daher auch des Luftschwertes 10, wird über einen Zahnriemen 14 einem Kodierer 12 mitgeteilt. Der Zahnriemen 14 ist um den Kodierer 12 herumgeführt, wobei sein freies Ende an dem senkrecht beweglichen Teil des Spindelantriebes 8 befestigt ist.

Über dem Tisch 2 sind ein Paar Schienen 16 (nur eine gezeigt) angebracht, die sich zwischen dem Tisch 4 und einem Punkt kurz vor dem Anschlagbrett 6 horizontal erstrekken. Beweglich entlang jeder Schiene 16 sind mittels einer angetriebenen Kette 17 ein Paar Gleitböcke 18, Fig. 2 (z.B. Hepco-Gleitböcke für Schwerdienst), gelagert. Diese Böcke 18 sind durch eine Platte 20 zu einer Baueinheit miteinander verbunden. Zwischen den Platten 20 auf jeder Seite der Vorrichtung befindet sich eine drehbewegliche Welle 22, an welcher eine Schieberplatte 24 montiert ist, die mittels der Welle 22 um einen Winkel von etwa 90 verschwenkbar ist. Am Ende der Schieberplatte 24 ist ein Schieberkopf 25 mit einem geringen Abstand vom Tisch 2 und anschwenkbar gegen das hintere

Ende des Stapels S angeordnet. An jedem Ende der Welle 22 ist eine Kurbel 26 angebracht, mit der ein Ende eines gegabelten Gelenkhebelgliedes 28 verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem drehbaren Arm 30 verbunden ist, der von einem gewölbten Druckkolben 32 angetrieben wird.

Eine Drehung des Armes 30 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen Winkel von 90° setzt zunächst das Gelenkhebelglied 28 frei und bewirkt dann, daß die Welle 22 und die Schieberplatte 24 im Uhrzeigersinn mit einem progressiv zunehmenden Geschwindigkeitsverhältnis um einen Winkel von ebenfalls etwa 90° sich drehen, um die Schieberplatte in die in Fig. 1 gezeigte, durch Strichpunktlinien angedeutete, Lage zu bringen. Das Ende der Drehung des Armes 30 entgegen dem Uhrzeigersinn wird durch einen Mikroschalter 34 an einer Seite der Vorrichtung festgestellt.

Ein Paar Schienen 36, ähnlich den Schienen 16, sind an

^w gegenüberliegenden Seiten eines festen Kastenrahmens 38 angebracht, der sich über den Tisch 2, oberhalb des Anschlagbrettes 6, erstreckt. Ein Schlitten 42 mit einer unterseitig fest angebrachten, L-förmigen Ausstoßplatte 44 ist gleitend auf den Schienen 36 mit zwei Paar Gleit-

bocken 40 (z.B. Hepco-Schwerlastböcke) gelagert. Die untere horizontale und zum Tisch 2 parallele Kante der Platte 44 ist mit einem kleinen Abstand über dem Tisch 2 angeordnet, während die rechte, senkrechte Kante der Platte 44 einen ähnlichen kleinen Abstand von der scharfen, freien Kante des Luftschwertes 10 hat. Der Schlitten 42 wird durch eine Kette 46 bewegt, die an den Enden des Schlittens 42 befestigt ist, und um ein angetriebenes Kettenrad (nicht gezeigt) läuft.

-ΙΟΙ Im folgenden wird ein kompletter Betriebszyklus der Vorrichtung beschrieben, mit zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 und das Zeitdiagramm der Fig. 6.

Der Zyklus beginnt mit dem auf dem Tisch 4 liegenden Stapel S1, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Schieberplatte 24 ist in angehobener Position (strichpunktiert) und die gesamte Baueinheit mit der Platte 20 ist auf der äußersten linken Seite, so daß sich die Schieberplatte 24 über dem Tisch 4 befindet. Ein Kettenschieber (nicht gezeigt) auf dem Tisch 4 schiebt nun den Stapel S1 auf den Tisch hinüber, wobei Druckluft den Luftöffnungen in dem Tisch zugeführt wird, Anfangs ist dieser Luftdruck hoch, um die Reibung während der Übergabe des Stapels S1 zu reduzieren, aber gegen Ende der Bewegung des Stapels S1 wird dessen Verlangsamung durch Reduzierung des Luftdruckes auf ein niedrigeres Niveau unterstützt. Die Beendigung dieser übergabe leitet den Betrieb des Druckkolbens 32 ein, wodurch die Schieberplatte 24 um einer Winkel von 90 verschwenkt wird, so daß das Gelenkhebelglied 28 und der Arm 30 in gestreckter Lage zu liegen kommen, wie mit den durchgehenden Linien in Fig. 1 gezeigt ist. Die zunehmenden und dann abnehmenden Geschwindigkeiten des Druckkolbens 3 2 werden durch die Sägezahnlinie A in Fig. 6 dargestellt.

Am Ende der Abwärtsbewegung der Schieberplatte 24 wird der Luftdruck für die Luftöffnungen des Tisches 2 wieder erhöht und gleichzeitig beginnt die Schieberplatte 24 sich infolge des Antriebes der Kette 17 nach rechts zu bewegen. Wenn der Schieberkopf 25 am hinteren Ende des Stapels anliegt, beginnt er den Stapel S nach rechts zu bewegen, bis der untere Hauptteil des Stapels S kurz vor dem Schwert 10 zu stehen kommt, wie in Fig. 3 gezeigt.

In Fig. 6 wird diese Bewegung durch die Trapezoidlinie B dargestellt. Sie besteht aus einer konstanten Beschleunigung, einer kurzen konstanten Geschwindigkeit und einer konstanten Verlangsamung bis zum Stillstand. 5

In der nächsten Phase, die in Fig. 6 durch die Sägezahnlinie C dargestellt ist, wird das Schwert 10, wie in Fig. gezeigt, bis auf die Lage angehoben, in welcher es den oberen Teil des Stapels um etwa 5 mm angehoben hat. Am Ende dieser Bewegung wird Druckluft den Luftöffnungen an der Schneide des Schwertes 10 zugeführt. Als nächstes wird die Schieberplatte 24 weiter nach rechts bewegt, bis der untere Teil des Stapels S etwa 3 mm von dem Anschlagbrett 6 entfernt ist. Diese Bewegung ist durch die kurze Sägezahnlinie D in Fig. 6 dargestellt. Am Ende dieser Bewegung befindet sich der Stapel S in der in Fig. 5 gezeigten Lage, in welcher das Schwert 10 zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Stapels S eingedrungen ist. Die eingebisene Luft wirkt beim Eindringen wie ein Schmiermittel zwischen dem Schwert und

diesen Teilen, wodurch das Eindringen erleichtert wird. Der obere Teil ist nun gegen das Anschlagbrett 6 angefahren. Er wurde nach links geschoben, um diesen Teil fast völlig in Flucht mit dem unteren Hauptteil zu bringen.

Um das Ausrichten des oberen Teils des Stapels S zu vervollständigen, wird von einem nicht gezeigten, die Schieberplatte 24 über die Kette 17 antreibenden Motor ein vorher bestimmbares Drehmoment für eine Zeit von etwa einer Sekunde aufgebracht. Damit schiebt die Schieberplatte 24 ebenfalls den unteren Teil des Stapels S voll gegen das Anschlagbrett 6, so daß der obere und untere Teil ausgerichtet werden. Diese kleine Bewegung geschieht entlang der Linie F in Fig. 6, wobei der Motor dann für die restliche Zeit anhält. "*

Bei Beendigung des Ausrichtens des Stapels S wird die Schieberplatte 24 von dem Kolben 32 wieder zurück in die strichpunktierte Position geschwenkt (die Bewegung wird durch die Sägezahnlinie F in Fig. 6 dargestellt). Die Beendigung dieser Bewegung wird von dem Mikroschalter 34 festgestellt. Gleichzeitig wird die mit der Platte 20 zusammenhängende Baueinheit durch die Kette 17 zurück nach links bewegt, wie durch die Sägezahnlini« G ge~ zeigt ist,
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Sobald die Schieberplatte 24 voll angehoben ist, d.h. in die strichpunktierte Ausgangsposition zurückgekehrt ist, oder der die Schieberplatte 24 tragende Schlitten die Schieberplatte 24 außerhalb des Bereichs der Ausstoßplatte 44 gefahren hat, beginnt der Antrieb den die Ausstoßplatte 44 tragenden Schlitten so zu bewegen, daß die Schieberplatte 24 in Kontakt mit der Seite des Stapels S kommt, wie in Fig. 2 gezeigt. In Fig. 6 ist diese Bewegung durch die Trapezoidlinie H dargestellt. Sie besteht aus einem Abschnitt konstanter Beschleunigung, einem Abschnitt konstanter Geschwindigkeit und einem Abschnitt konstanter Verlangsamung gegen Ende des Hubes der Ausstoßplatte 44. Der ausgerichtete Stapel S wird dann auf ein Transportband übergeben (nicht dargestellt) zwecks Abtransport zu einer Kartonverpackungsmaschine. Während der Bewegung der Ausstoßplatte 44 kann die Luftzufuhr zum Schwert 10 progressiv abgeschaltet werden.

Am Ende der Bewegung der Ausstoßplatte 44 fährt der Schlitten 42 sofort in seine Ausgangsposition zurück. Diese Bewegung ist in Fig. 6 durch die Trapezoidlinie J dargestellt. Sie umfaßt einen Abschnitt schneller Beschleunigung in entgegengesetzter Richtung, einen Abschnitt

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konstanter Geschwindigkext für eine kurze. Bewegumj m einen Abschnitt der Verlangsamung bis zum Stillstand am Ausgangspunkt der Ausstoßplatte 44. Gleichzeitig mit dem Start der Rückbewegung der Platte 44 wird das Schwert 10 abgesenkt, wie die Sägezahnlinie K zeigt.

Sobald die Ausstoßplatte 44 wieder in ihrer Ausgangslage sich befindet — die Schieberplatte befindet &ich in ihrer obersten Lage am ganz linken Ende, wie in Fig. gezeigt - kann der nächste, nicht ausgerichtete Stapel vom Tisch 4 auf den Tisch 2 überführt werden. Ein neuer Zyklus kann somit beginnen.

Claims (7)

COHAUSZ & PLORACK PATENTANWALTSBÜRO SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜSSELDORF 1 Telefon: (0211) 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d PATENTANWÄLTE: Dipl-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dipl.-Ing. H B. COHAUSZ · Dipl.-Ing. D. H. WERNER 26. Juli 1982 Ansprüche:

1. Verfahren zum Ausrichten der Bogen eines Stapels mit einem gegenüber dem unteren Stapelpacken einseitig abgesetzten, insbesondere kleineren, oberen Packen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) der Stapel wird horizontal und in Richtung eines horizontal angeordneten Schwertes so weit transportiert, bis daß der vorne überstehende Teil des oberen Stapelpackens sich über dem Schwert befindet;

b) nach Anheben des oberen Packens durch das Schwert wird der Stapel weiter in horizontalter Richtung transportiert, wobei der obere, angehobene Packen zurückgehalten wird, bis daß die Vorderkante des oberen und unteren Packens im wesentlichen fluchten;

c) zur Entfernung des Schwertes aus dem Stapel werden

die beiden, den Stapel bildenden, Packen gemeinsam quer zur ersten Transportrichtung zur Seite transportiert.
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K/Tn.- 36 173
26.7.82

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport des Stapels bei angehobenem, oberen Packen in einem ersten, größeren und einem zweiten, kleineren Schritt erfolgt, wobei während des zweiten Schrittes der untere Packen mit einer Verschiebekraft für eine vorbestimmte Zeit beaufschlagt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch einen Tisch (2), über den der Stapel (S) horizontal verschiebbar ist, ein an einem Ende des Tisches (2) angeordnetes, vertikales Anschlagbrett (6), ein gegenüber dem Anschlagbrett (6) vorstehendes, horizontales und in des- Höhe verstellbares Schwert (10) , einen ersten Schieber (24) mit Antriebsmechanismus (16,17,26,28, 30,32,34).zum Ansetzen an die Rückseite des Stapels (S) und zum Verschieben des Stapels (S) in Richtung des Anschlagbrettes (6) und einen zweiten Schieber (44) mit Antriebsmechanismus (36,38,40,42,46), zum Ansetzen an eine Seite des Stapels (S) und zum Querverschieben des Stapels (S).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schieber (24) durch den Antriebsmechanismus (16,17,26,28,30,32,34) verschwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schieber (24) in seiner hochgeschwenkten Lage sich über dem Transportweg des Stapels (S) befindet.

-j

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,

dadu rch gekennzeichnet, daß in dem Tisch (2) steuerbare Blasluftöffnungen vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schwert (10) steuerbare Blasluf tö.f fnungen vorgesehen sind. 10