Vorrichtung zum Abheben und Zuführen des jeweils obersten Bogens eines Stapels in eine Bogen verarbeitende Maschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abheben und Zuführen des jeweils obersten Bogens eines Stapels, zum Beispiel von einem Flach- oder Rundstapel, in eine zum Beispiel Druck-, Falzoder sonstige Bogen, zum Beispiel aus Papier, Pappe, Metall oder Kunststoffolie, verarbeitende Maschine mit einem oder mehreren nahe der Hinterkante des Stapels angeordneten, ständig unter Saugwirkung stehenden, teleskopartigen Sauggreifern zum Anheben des Bogens, auf die Hinterkante des Stapels gerichteten Blasdüsen zum Trennen des angehobenen Bogens vom Stapel, einer im Abstand von den Sauggreifern angeordneten Fördereinrichtung, beispielsweise einem Saugrad, und Mitteln zur Erzeugung der Saug- und Blasluft.
Es sind Sauggreifer bekannt, welche dem durch die Fördereinrichtung erfassten und in Richtung auf die Verarbeitungsmaschine bewegten Bogen ein Stück folgen, wobei sie um ihre Aufhängung schwingen, also eine kreisförmige Bahn beschreiben. Dabei wird ein baulich mit dem Sauggreifer vereinigtes Ventil betätigt, welches am Ende der Schwingbewegung die Verbindung des unter Vakuum stehenden Innenraumes des Düsenkörpers mit der Aussenluft herstellt, was zur Aufhebung des Vakuums und zur Freigabe des angesaugten Bogens führt.
Die Sauggreifer werden dann beispielsweise durch eine Feder oder durch eine zwangläufige Steuerung wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt, in der sich ihr Mundstück auf den nächsten folgenden Bogen des Stapels absenkt und, da dann auch die Verbindung mit der Aussenluft wieder versperrt ist, diesen ansaugen und anheben, worauf sich der bereits beschriebene Fördervorgang wiederholt.
Ferner sind teleskopartige Sauggreifer bekannt, die ständig unter Saugwirkung stehen. Bei diesen muss der vom Sauger angehobene Bogen bei seiner Förderung von der Saugdüse abgezogen werden, ohne dass das Vakuum im Düsenkörper aufgehoben wird. Dies führt zu Schwierigkeiten, weil dünne Pa piere einreissen können und starke Papiere, Pappen und dergleichen wegen ihres Gewichtes ein höheres Vakuum zum Anheben benötigen, wodurch das Abziehen unter Vakuum erschwert wird. Dabei ist zu bedenken, dass bei Maschinen mit hoher Leistung ein Zeitabstand der Bogenfolge von 1/io Sekunde und weniger gefordert wird. in dieser kurzen Zeitspanne muss das Ansaugen und Anheben des Bogens, das Vor- und Zurückschwingen des Sauggreifers und das Trennblasen durchgeführt werden.
Da bei gegebener Dimensionierung der Sauggreifer die für das Schwingen benötigte Zeit eine konstante Grösse darstellt, verbleibt für das Trennblasen keine oder nur eine ungenügend kurze Zeit, so dass das einwandfreie Trennen in Frage gestellt ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, auch bei relativ hoher Bogenfolge pro Zeiteinheit den zu fördernden Bogen einwandfrei vom Stapel anzuheben, zu trennen und der Verarbeitungsmaschine zuzuführen. Um dies zu erreichen, ist die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Saugluftwirkung erzeugte Unterdruck in den teleskopartigen Sauggreifern selbsttätig variiert wird, zum Zweck, die Saugwirkung in angehobener Stellung der Düse so weit zu drosseln, dass durch den Unterdruck ausser dem Düsenkolben gerade noch der Bogen gehalten wird, so dass dieser ohne Beschädigung mit Hilfe der Fördereinrichtung vom Düsenmundstück abziehbar ist, welches sich nach dem Abziehen des Bogens infolge Aufhebung des Unterdruckes selbsttätig auf den nächsten Bogen absenkt.
Einzelheiten werden in der nachfolgenden Be schreibung der beiliegenden, das bevorzugte Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die auf einen Flachstapel einwirkende Vorrichtung in der Phase, bei welcher der von der Greiferdüse angehobene Bogen durch den Blasluftstrom völlig vom Stapel getrennt ist und somit auch durch die Fördereinrichtung erfasst ist.
Fig. 2 zeigt als Teilansicht Greifer und Blasdüse der Vorrichtung im Augenblick des Ansaugens des obersten Bogens vom Stapel.
Fig. 3 ist ein Mittellängsschnitt durch den Kopf der Greiferdüse in grösserem Massstab.
Die dargestellte Vorrichtung besitzt in bekannter Weise eine an dem über den Flachstapel 14 hinwegreichenden Gestell des Anlegers befestigte Führungsstange 1, auf welcher der Halter 2 zwecks Einstellung auf die jeweilige Bogenlänge verschiebbar ist.
Der Halter 2 trägt nahe seinem untern Ende die Blasdüse 4 und darüber die Greiferdüse 3. Die Strömungsrichtungen der Blasluft und der Saugluft sind in Fig. 2 durch Pfeile angegeben. Mit 13 ist die Fördereinrichtung bezeichnet, die im vorliegenden Fall von einem Saugrad an sich bekannter Ausführung gebildet wird.
Die teleskopartige Greiferdüse 3 besteht aus einem am Halter 2 befestigten, winkelförmigen Düsenkörper 9, in dessen vertikal gerichtetem Teil sich der rohrförmige Saugkolben 7 auf und ab bewegt, der an seinem untern, dem Stapel 14 zugewandten Ende das Saugmundstück 5 mit der Ansaugöffnung 8 trägt. Im Innern des Düsenkolbens 7 ist eine Feder 10 angeordnet, welche dazu dient, die Abwärtsbewegung des Kolbens zu beschleunigen. Der waagrechte Teil des Düsenkörpers 9 enthält den Kanal 11, welcher mit der Bohrung für den Kolben 7 in Verbindung steht und durch welchen die Luft aus dem Innern der Düse über eine nicht dargestellte Schlauchleitung durch eine gleichfalls nicht dargestellte Vakuumpumpe abgesaugt wird.
Die Greiferdüse 3 steht unter einem in Fig. 2 durch den obern Pfeil angedeuteten ständigen Saugluftstrom, der bei auf den Stapel 14 abgesenktem Kolben 7 das Ansaugen und Anheben des obersten Bogens 6 bewirkt. In der angehobenen Stellung des Düsenkolbens 7 wird der Saugluftstrom so weit gedrosselt, dass er neben dem Düsenkolben 7 gerade noch den mittlerweile durch den in Fig. 2 durch den untern Pfeil angedeuteten ständigen Blasluftstrom aus der Düse 4 vom Stapel getrennten Bogen 6 hält, so dass dieser, ohne beschädigt zu werden, durch das Saugrad 13, an welchem der Bogen 6 mit seinem vordern Teil ebenfalls haftet, vom Mundstück 5 bzw. den Mundstücken 5, falls mehrere Greiferdüsen vorgesehen sind, abgezogen werden kann.
Durch das Abziehen des Bogens wird anderseits die Ansaug öffnung 8 frei, so dass der bisher unter Vakuum stehende Hohlraum der Düse mit der Aussenluft verbunden und somit das Vakuum aufgehoben wird.
Dies hat zur Folge, dass der Kolben 7, unterstützt durch die Kraft der Feder 10, schlagartig nach unten schnellt und sich dem nächsten Bogen des Stapels 14 nähert. Der ständige Saugluftstrom in der Düse bewirkt aber, dass der folgende Bogen bereits angesaugt wird, bevor noch das Saugmundstück 5 auf der Stapeloberfläche zur Anlage kommt. Der Bogen springt gewissermassen dem Saugmundstück 5 entgegen, verschliesst dieses, die Abwärtsbewegung des Kolbens wird gebremst, mit steigendem Vakuum beendigt und in die Aufwärtsbewegung umgekehrt. Auch dieser Vorgang erfolgt mehr oder weniger plötzlich.
Die Zeitspanne zwischen dem Abziehen des Bogens 6 vom Saugmundstück 5 und dem Ansaugen und Anheben des folgenden Bogens ist so gering, dass selbst bei hoher Fördergeschwindigkeit des Saugrades der Bogen 6 nur einen ganz geringen Teil des Förderweges zurückgelegt hat, der notwendig ist, um ihn aus dem Arbeitsbereich der Saugwalze 13 zu bringen, denn erst wenn seine Hinterkante die Zone der wirksamen Saugdüsen des Saugrades 13 verlassen hat, kann der folgende Bogen vom Saugrad angesaugt und somit auch gefördert werden. Es ergibt sich also eine im Verhältnis zur Bogenfolge lange Zeitspanne für das Trennblasen, so dass auch bei sehr hoher Bogenfolge bzw. bei kleinsten Formaten eine einwandfreie Trennung des jeweils obersten Bogens vom Stapel gewährleistet ist.
Die Drosselung des Saugluftstromes in der angehobenen Stellung des Düsenkolbens 7 wird bei dem gezeichneten Beispiel durch den Kolben 7 selbst erzielt. Zu diesem Zweck ist er an demjenigen Bereich seines obern Endes, welcher die Verbindungs öffnung lla des Kanals 11 zur Kolbenbohrung bestreicht, mit einer in seiner obern Kante endenden Ausnehmung 12 versehen. Diese Ausnehmung 12 stellt bei angehobener Stellung des Kolbens 7 die Verbindung zwischen dem Kanal 11 und dem Innern des Kolbens her, ist aber so bemessen, dass nur so viel Luft angesaugt werden kann, wie zur Erhaltung eines Vakuums notwendig ist, welches gerade ausreicht, den Kolben in seiner obersten Stellung und den Bogen 6 am Saugmundstück 5 zu halten.
Dabei müssen selbstverständlich auch die Verluste berücksichtigt werden, welche sich durch das für die Leichtgängigkeit des Kolbens erforderliche Spiel zwischen Kolben und seiner Bohrung ergeben.
Wenn bei der Vorrichtung ausser den sich lediglich auf und ab bewegenden, unter ständigem Saugluftstrom stehenden Greiferdüsen auch noch die an sich bekannten schwingenden Greiferdüsen vorgesehen sind, und wenn ferner dafür gesorgt ist, dass die beiden Düsenarten wechselweise in Betrieb genommen werden können, dann ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung in der Lage ist, sowohl grossformatige als auch kleinformatige Bogen zu verarbeiten. Bei den grossformatigen Bogen mit der grösseren zeitlichen Bogenfolge bedient man sich der schwingenden Greiferdüsen; bei den kleinformatigen Bogen, bei denen sich eine hohe Bogenfolge pro Zeiteinheit ergibt, arbeitet man mit den unter ständigem Saugluftstrom stehenden, sich lediglich auf und ab bewegenden, oben beschriebenen Greiferdüsen.
Es ist zweckmässig, die Anordnung der Düsenkombination so zu treffen, dass nahe der Hinterkante des Stapels drei Greiferdüsen vorgesehen sind, von denen die beiden äussern schwingende Greiferdüsen sind, während sich in der Mitte eine wie oben beschrieben ausgebildete Greiferdüse befindet.
Ein Vorteil der oben beschriebenen Vorrichtung besteht darin, dass auf einen Schwingvorgang der Düsen verzichtet werden kann und nur auf und ab bewegte Greiferdüsen verwendet werden können. Dadurch wird erheblich an Zeit gespart, die dem Blasvorgang zugute kommt. Auch erübrigt sich ein empfindlicher Ventilmechanismus, weil die Steuerung der Auf- und Abwärtsbewegung des Düsenkolbens einerseits durch den ständig vorhandenen Saugluftstrom, anderseits durch den Bogen selbst bewirkt wird, der gegenüber dem Saugmundstück wie das Verschlussteil eines Ventils wirkt. Man kommt daher mit geringen bewegten Massen aus, was eine erhebliche Steigerung der Geschwindigkeit des Saugkolbens gestattet.
Die Vorrichtung kann sowohl für taktlos als auch für taktmässig arbeitende Vorrichtungen verwendet werden. Bei letzteren ergibt sich der Vorteil, dass es keinerlei Abstimmung zwischen der Luftsteue- rung der Fördereinrichtung und der Luftsteuerung der Greiferdüsen bedarf.