-
Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ist eine
Hochgeschwindigkeitsstapelungsanlage für Paneele.
-
Bekanntlich haben holzverarbeitende Industriebetriebe häufig
damit zu tun, Paneele auf Maß sägen und auf herkömmlichen
Paletten stapeln zu müssen, um sie anschließend der Verpackung,
Lagerung und dem Transport zuzuführen.
-
Derzeit wird dieser Vorgang mittels automatischen
Stapelungsmaschinen durchgeführt, die die einzelnen Paneele
mittels eines Förderbandes zu einer Entnahmestation
transportieren, wo sie eine nach der anderen von einem
zweiachsigen Manipulator entnommen werden, der sich sowohl in
vertikale als auch in horizontale Richtung bewegen kann und die
Aufgabe hat, diese Paneele zu den Paletten zu befördern und so zu
positionieren, daß gleichmäßige Stapel gebildet werden.
-
Zu diesen herkömmlichen Stapelungsanlagen muß jedoch
bemerkt werden, daß sie einen großen Nachteil aufweisen, der in
ihrer geringen Bearbeitungsgeschwindigkeit und demzufolge in
einer niedrigen Produktivität pro Zeiteinheit liegt.
-
Normalerweise benötigen derartige Anlagen weniger Zeit für
die Beförderung des Paneels vom Förderband zur Entnahmestation
als der Manipulator benötigt, um ein Paneel an der Entnahmestation
zu greifen, auf die Palette zu legen und zurückzulaufen, um das
nächste Paneel aufzunehmen.
-
Eben aufgrund der unterschiedlichen Dauer dieser
Arbeitsphasen muß jedes neu einlaufende Paneel eine bestimmte
Zeit an der Entnahmestation verweilen, und zwar solange, bis der
Manipulator kommt, um es zu greifen.
-
Es versteht sich, daß es an der Entnahmestation bis zum
Verlassen des gerade dort befindlichen Paneels nicht möglich ist,
das nächste Paneel in die Station einlaufen zu lassen.
-
Man kann also durchaus behaupten, daß der langsame
Arbeitsrhythmus des Manipulators das Paneelförderband dazu
zwingt, im Stotterbetrieb zu arbeiten, wobei sich Vorschub- und
Haltephasen abwechseln.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Konstruktion einer
Stapelungsanlage, die in der Lage ist, mit höheren
Produktionsrhythmen als herkömmliche Anlagen zu
arbeiten und insbesondere den intermittierenden Betrieb des
Förderbandes im Innern der Anlage zu vermeiden.
-
Zur Erzielung dieses Ergebnisses wurde der
erfindungsgemäßen Anlage eine von den herkömmlichen Anlagen
stark abweichende Anordnung verliehen.
-
Diese besondere strukturelle Anordnung, die im folgenden
eingehend erläutert wird, war notwendig, um die dem vorliegenden
Patentantrag zugrundeliegende, erfindungsgemäße Idee zu
realisieren. Diese Idee besteht darin, daß die Stapelung der Paneele
auf der Palette nicht mehr durch Aufeinanderlegen einzelner
Paneele, sondern durch Aufeinanderlegen von Paneelstapeln
erfolgt, die zuvor am Ausgang des Förderbandes gebildet worden
sind.
-
Auf der Grundlage dieser erfindungsgemäßen Idee ist daher
keine Station zur Entnahme der einzelnen Paneele am Ausgang des
Förderbandes, sondern eine Stapelungsstation vorgesehen, in der
fortlaufend, ohne jede Unterbrechung des Förderbandbetriebs
kleine Paneelstapel aufgeschichtet werden.
-
Anschließend ist vorgesehen, diese kleinen Paneelstapel auf
einer speziellen Vorschubstraße zwischenzulagern, die dazu dient,
die Paneelstapel nacheinander zur eigentlichen Entnahmestation
weiterzuleiten, die sich innerhalb des Zugangsbereiches der
Greifzange des Manipulators befindet, der die kleinen Paneelstapel
auf die Palette legt und sie nach und nach zu einem großen Stapel
aufschichtet.
-
Insbesondere war die Entscheidung, kleinere Paneelstapel am
Ausgang des Hauptförderbandes zu bilden, ausschlaggebend für
die Beibehaltung der hohen Produktivität der erfindungsgemäßen
Stapelungsanlage.
-
Tatsächlich gibt es eben dank dieser Entscheidung bei der
besagten Stapelungsanlage keinerlei Haltephasen oder Totzeiten
mehr. Wenngleich der Manipulator mit einer ebenso geringen
Betriebsgeschwindigkeit wie vorher arbeitet, muß betont werden,
daß die langen Zeiten zur Vollendung seines Betriebszyklus, d. h.
Entnahme der Paneele, Ablegen der Paneele auf der Palette und
Rückkehr zur Entnahmestation keine Verzögerungen in den anderen
Betriebsstationen der Anlage mehr verursacht.
-
Dies ist möglich aufgrund der Tatsache, daß die Zeit, die der
Manipulator zur Vollendung eines Betriebszyklus benötigt, dazu
genutzt wird, einen Paneelstapel am Ausgang des
Hauptförderbandes aufzuschichten und diesen Stapel in die
Entnahmestation zu leiten.
-
Auf diese Weise gelingt es, die Stapelungsgeschwindigkeit auf
der Palette zu erhöhen und die Anzahl der Bewegungen des
Manipulators zur Aufschichtung des Stapels zu vermindern, ohne
die Arbeitsgeschwindigkeit des Manipulators zu erhöhen. Dies ist
möglich, da der Manipulator bisher bei jeder Bewegung jeweils nur
ein Paneel ablegte, während nunmehr mit jeder Bewegung des
Manipulators mehrere Paneele, oder besser gesagt ein Paneelstapel
abgelegt wird.
-
Hierzu muß angemerkt werden, daß unmittelbar nach
Aufschichtung eines Stapels ohne jede Wartezeit automatisch mit
der Aufschichtung des nächsten Stapels begonnen wird, der ebenso
wie der vorhergehende Stapel an der Entnahmestation in der Zeit
eintrifft, die erforderlich ist, um vom Manipulator zu Beginn eines
neuen Betriebszyklus abgeholt zu werden.
-
Zum besseren Verständnis erfolgt die weitere Beschreibung der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die
nur zur Erläuterung dienen, jedoch keinerlei einschränkende
Wirkung besitzen, wobei:
-
- Abb. 1 eine schematische Gesamtansicht der besagten Anlage
während der Aufschichtung der Palettenstapel darstellt;
-
- Abb. 2 der vorhergehenden Zeichnung entspricht, sich im
Gegensatz zu ersterer jedoch auf die Phase bezieht, in der der
Stapel bereits auf der Vorrichtung abgelegt wurde, die den Stapel
auf die Gleitstraße befördert, an deren Ende sich die
Entnahmestation befindet, wo die Greifzange des Manipulators in
Aktion tritt.
-
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen muß
angemerkt werden, daß die betreffende Anlage normalerweise mit
einem zweiachsigen Manipulator (1) ausgestattet ist; darüberhinaus
sieht sie jedoch weitere Betriebsstationen vor, die in den
herkömmlichen Anlagen nicht vorhanden sind.
-
Die erste dieser Betriebsstationen besteht aus einer
Vorrichtung (2), die dazu dient, kleine Paneelstapel am Ausgang des
Förderbandes in Zusammenarbeit mit einer Gabel mit waagerechter
Achse (3) aufzuschichten, die in der Lage ist, Auf- und
Abbewegungen vorzunehmen.
-
Die zweite dieser Betriebsstationen besteht hingegen aus
einer speziellen Vorschubstraße, die sich unterhalb der
Stapelungsstation befindet und auf weicher die kleineren Stapel (P)
zwischengelagert werden, die anschließend zur Entnahrnestation
weiterbefördert werden, wo sie von der Greifzange des Maniipulators
aufgenommen werden
-
Genauer gesagt, werden die vorlaufenden Paneele am Ende
des Hauptförderbandes ins Innere eines Paares; von
gegenüberliegend angeordneten Seitenarmen (4) gedrückt, wobei
jeder Seitenarm auf der Innenseite mit einem horizontal zum
Seitenarm angebrachten Zylindersatz (4a) ausgestattet ist.
-
Der Achsabstand der beiden gegenüberliegenden
Zylindersätze (4a) ist etwas weniger breit als die Paneele selbst. In
der Tat werden die Paneele in die Zylindersätze (4a) gedrückt und so
lange bewegt, wie sich das Paneel über seine gesamte Länge
hinweg im Innern der Seitenarme (4) befindet.
-
Nun werden alle Seitenarme (4) gleichzeitig nach außen
gekippt, so daß sich die beiden gegenüberliegenden Zylindersätze
(4a) öffnen und das Paneel nach unten fällt, da es nicht mehr von
den Zylindersätzen (4a) gehalten wird.
-
Jedes Paneel beendet seinen Fall in einer darunterliegenden,
herkömmlichen Stapelungsvorrichtung (5), die aus einem
spiegelbildlich angeordneten Kettenpaar (5a) besteht, an welchem
Kragvorrichtungen (5b) befestigt sind.
-
Die das Hauptförderband verlassenden Paneele werden eines
nach dem anderen von den Kragvorrichtungen (5b) aufgefangen,
wobei vorgesehen ist, daß die Kragvorrichtungen mit
Zunahme der Anzahl der von ihnen gehaltenen Paneele aufgrund
des zunehmenden Gewichts immer weiter nach unten gleiten.
-
Das Nach-unten-Gleiten der Kragvorrichtungen (5b) erfolgt
praktisch indem die Ketten (5a), an denen die Kragvorrichtungen
befestigt sind, um einen Schritt weitergleiten bezogen auf das
darüberliegende Ritzelpaar, um welches sich jede Kette zu drehen
hat.
-
Dank dieser Ritzel stellt sich jede Kette (5a) so ein, daß sie
zwei durch zwei Kurven verbundene vertikale Zweige aufweist; in
der in Abb. 1 dargestellten Konstruktionslösung hält jede Kette zwei
in regelmäßigem Abstand angebrachte Kragvorrichtungen (5b).
-
Dies führt dazu, daß sich die eine mit Paneelen beladene
Kragvorrichtung (5b) in horizontaler Stellung entlang des langen
inneren, vertikalen Zweiges der Kette nach unten bewegt, während
sich die andere Kragvorrichtung ebenfalls in horizontaler Stellung
entlang des anderen langen vertikalen äußeren Zweiges derselben
Kette nach oben bewegt. Dank dieses Kunstgriffes ist die
Stapelungsanlage in der Lage, ohne Unterbrechung zu arbeiten, da
unterhalb des zuvor besagten spreizbaren Seitenarmpaares (4)
ständig ein in horizontaler Stellung befindliches
Kragvorrichtungspaar bereit steht, um die herunterfallenden
Paneele aufzufangen und zu einem Stapel aufzuschichten.
-
Es versteht sich, daß der Abstand zwischen der
Kragvorrichtung (5b) der einen Kette (5a) und der entsprechenden
Kragvorrichtung der gegenüberliegenden Kette etwas geringer ist
als die Paneelstärke ist.
-
In jedem Fall versteht sich, daß die Ketten nach Beendigung
des Herunterfahrens des Kragvorrichtungspaares zum Halten eines
Paneelstapels entlang der inneren, vertikalen Zweige der
entsprechenden Ketten beginnen, die Verbindungskurve zu den
äußeren vertikalen Zweigen derselben Ketten auszuführen.
-
In dieser Phase befinden sich die Kragvorrichtungen nicht
mehr in horizontaler Stellung und ermöglichen auf diese Weise, daß
aufgrund der Schwerkraft der Paneelstapel herunterfällt, der sich
oberhalb derselben gebildet hat (siehe hierzu Abb. 2).
-
Genau unterhalb der Stapelvorrichtung (5) befindet sich eine
Gabel mit horizontaler Achse (3), ähnlich wie die eines
Gabelstaplers, die auf der Rückseite Manschetten (3a) aufweist,
welche längs eines Paares Strebstangen (7) eingebaut sind,
die wiederum von einer tragenden Struktur (7a) gehalten werden.
-
Wie bereits zuvor erläutert, ist diese Gabel (3) in der Lage, Auf-
und Abbewegungen auszuführen; insbesondere kann sie so weit
angehoben werden, daß sie sich immer dann dicht an der
Stapelungsanlage (5) befindet, wenn der Stapel im Innern derselben
beinahe vollständig aufgeschichtet wurde.
-
In dieser Stellung ist die Gabel (3), wie aus Abb. 2
ersichtlich wird, in der Lage, den Paneelstapel aufzunehmen, sobald
dieser von den Kragvorrichtungen (5b) der Stapelungsanlage (5)
losgelassen wird.
-
Anschließend kehrt die Gabel (3) wieder nach unten zurück,
um den Stapel auf einer Vorschubstraße abzulegen, die praktisch
aus einer Reihe von waagerechten Gurten (8) besteht.
-
Offensichtlich ist es zum Loslassen des Paneelstapels seitens
der Gabelarme (3) erforderlich, daß die Gabel aus ihrem unteren
Endanschlag in eine tiefere Stellung als die Gurte (8) gelangen kann;
insbesondere muß hervorgehoben werden, daß die Arme der Gabel
(3) in ihrem unteren Endanschlag sich in einer mittleren Stellung
zwischen den Gurten (8) der Gleitstraße befinden.
-
Zur Erzielung des Vorschubs des auf den Gurten (8)
abgelegten Paneelstapels tritt ein Paar Strebestangen (9) in Aktion,
die an entsprechenden Grundmanschetten (9a) angebracht sind,
welche in der Lage sind, in Längsrichtung innerhalb der jeweiligen
waagerechten Stangen (10) zu gleiten, die ihrerseits unterhalb der
Gurte (8) an mittlerer Stelle angebracht sind.
-
In der Tat gibt das mittels herkömmlicher (nicht in den Abbildungen
dargestellten) Motorgruppen erzielte Gleiten der Manschetten (9a)
längs der Stangen (10) den jeweiligen Stangen (9) die Möglichkeit,
die Gleitstraße in ihrer vollen Länge zu durchlaufen und dabei den
Paneelstapel bis zum Endanschlag zu schieben, der sich an gleicher
Stelle wie die Entnahmestation befindet, an welche der Stapel von
der Greifzange des Manipulators erreicht und aufgenommen werden
kann.
-
Unmittelbar daran anschließend ist vorgesehen, daß die
Manschetten (9a) längs der jeweiligen Stangen (10) nach hinten
laufen, so daß die vertikalen Strebestangen (9) in eine Stellung
unterhalb der Stapelvorrichtung (5) zurückkehren, um dort den
nächsten Paneelstapel mitzuziehen, sobald dieser von der Gabel (3)
auf der Gleitstraße abgelegt worden ist.