DD255516A1

DD255516A1 - Verfahren und vorrichtung zur speicherung von buchblocks

Info

Publication number: DD255516A1
Application number: DD29561486A
Authority: DD
Inventors: Hella Buttke; Heinz Dehnhardt; Rudolf Stoerr; Ralf Schaedlich
Original assignee: Interdruck Graphischer Grossbe
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1988-04-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Speichern von Buchblocks, Buechern, Broschueren und aehnlichem Verarbeitungsgut in Fliessstrecken aus verketteten Maschinen zum weitestgehend unbeeinflussten Betrieb dieser Maschinen bei kurzzeitigen Stoerungen. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass die einzeln gefoerderten Produkte in Stapeln zu n Exemplaren zusammengefasst, aus m Stapeln Transporteinheiten gebildet und unabhaengig voneinander von einer Speichereingangs- zu einer Speicherausgangsstelle gefoerdert und nach Aufloesung der Transporteinheiten und Stapel der Folgemaschine zugeleitet werden. Zur Realisierung des Verfahrens sind eine Vorrichtung zum Stapeln (1), eine in Segmenten antreibbare Foerderbahn (2) und eine Vorrichtung zum Entstapeln (3) in Folge angeordnet. Fig. 1 zeigt den Grundaufbau des Speichers. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum automatischen Speichern von stapelfähigem Verarbeitungsgut mit leicht zu beschädigender Oberfläche, wie Buchblocks, Bücher und Broschüren, in Verarbeitungslinien. Speicher zwischen jeweils zwei verketteten Verarbeitungsmaschinen bewirken bei Störungen, daß jede dieser Maschinen unabhängig weiterarbeiten kann, solange der Speicher aufnahme- bzw. abgabefähig ist, so daß die Gesamtausfallzeit auf ein Minimum reduziert wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannte technische Lösungen zum Speichern von Buchblocks und ähnlichem Verarbeitungsgut zwischen Verarbeitungsmaschinen beschränken sich auf Staustrecken oder Magazine, die einen Taktangleich der Maschinen ermöglichen, jedoch infolge der geringen Kapazität nicht als Speicher zur unbeeinflußten Betriebsweise des Gesamtsystems, bei kurzzeitigen Ausfällen jeweils einer Maschine, wirken.

In der Verarbeitungs- und Fördertechnik sind Stauförderbahnen, Kreisförderer und Pufferbahnen bekannt, die Stückgut wie Kisten, Kartons u.a. transportieren und speichern. Der Transport des Stückgutes erfolgt über Friktion von Antriebsmitteln oder durch Schwerkraft. In der Mehrzahl der Anwendungsfälle rückt das Stückgut lückenlos auf und die Förderelemente haben gegenüber diesem eine Relativbewegung. Bei Produkten mit leicht zu beschädigender Oberfläche wie Buchblocks, Bücher und Broschüren sind diese Mittel nicht einsetzbar. Daher werden in anderen Fällen die zu transportierenden Güter in Rahmen, Behälter oder andere stabilisierende Vorrichtungen aufgenommen (z.B. DE-OS 2157269). Das bedingt ein Beförderungssystem zum Zurückführen der leeren Behälter.

Zum Speichern sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen das Stückgut auf der Pufferstrecke berührungslos zueinander durch Anschläge, abschwenkbare Fördermittel oder Aushebevorrichtungen gestaut wird. Diese Einrichtungen benötigen große Flächen und sind durch Einzelsteuerung für jedes Produkt sehr aufwendig und dadurch bei der erforderlichen Speicherkapazität beispielsweise von Buchblocks nicht ökonomisch einsetzbar.

Da im Stand der Technik keine geeigneten Mittel zur Speicherung von Buchblocks, Büchern, Broschüren und ähnlichen Verarbeitungsgut vorhanden sind, wird die Pufferung verketteter Maschinen zur Überbrückung von Stoppern in der buchbinderischen Verarbeitung gegenwärtig manuell durch Entnahme aus oder Zulegen von Produkten in die Förderstrecke bzw. durch mechanische Notauslagen realisiert. Nachteilig ist dabei außerdem hohen Arbeitskräfteeinsatz (1-3 AK je Pufferstelle) die hohe Belastung der Arbeitskraft durch den streßhaften Arbeitsrhythmus, besonders bei Maschinengeschwindigkeiten von mehr als 50 Takten pro Minute.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Ablösung der gegenwärtig praktizierten manuellen Pufferung in der buchbinderischen Verarbeitung durch einen automatisch arbeitenden Speicher, mit dessen Hilfe sowohl Kurzzeit- als auch Langzeit-Ausfälle der produzierenden Maschinen überbrückt werden können. Der wichtigste Effekt ist dabei die Erhöhung des Automatisierungsgrades durch die Einsparung von Arbeitskräften sowie der Wegfall der hohen Arbeitsbelastung. Weiterhin wird die Produktivität verketteter Verarbeitungslinien durch die automatische Speicherung gegenüber dem manuellen Puffern erhöht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Fließstrecken aus verketteten Verarbeitungsmaschinen zur Bearbeitung von Buchblocks, Büchern, Broschüren und ähnlichen Produkten, einen automatischen Störungsspeicher zu entwickeln, mit dessen Hilfesowohl Kurzzeit-als auch Langzeitausfälle der produzierenden Maschinen überbrückt werden können. Er muß die leichtverletzbaren Produkte ohne mechanische Beanspruchung bei Eingangsgeschwindigkeiten von mehr als 50 Takten pro Minute zeit- und mengenveränderlich zwischenspeichern, wobei der die Forderungen nach hoher Aufnahmekapazität bei geringem Platzbedarf ebenso erfüllen muß wie die nach geringem Realisierungsaufwand, hoher Funktionssicherheit, wartungsarmer und bedienfreier Funktion sowie unproblematischer Anpassung an technologische und räumliche Bedingungen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die zwischen zwei Maschinen einzeln geförderten Produkte in der Reihenfolge der Verfahrensschritte — Stapeln, Bilden von Transporteinheiten aus mindestens zwei Stapeln, automatische und periodische Förderung dieser Transporteinheiten von der Eingabestelle des Speichers zur Ausgabestelle, Speichern bis zum Abruf, Auflösung der Transporteinheiten in Stapel, Auflösen der Stapel in Einzelprodukte und Zuführen zur Verarbeitungsmaschine — bei Störungen an der einen oder anderen Verarbeitungsmaschine gespeichert werden.

Die Anordnung zur Ausführung des Verfahrens besteht aus einer in Segmenten antreibbaren Förderbahn, der eine, in ihrer Art bekannte, Einrichtung zum Stapeln von η Blocks vorgelagert ist. Das erste Segment der Förderbahn ist schrittweise antreibbar und übernimmt nacheinander m Stapel mit η Blocks. Nach Bildung einer Transporteinheit aus m χ η Blocksauf dem ersten Segment wird diese, entsprechend der Belegung der Folgesegmente, weitergefördert bis zum letzten freien Speichersegment und dort gespeichert. Am Ende der Förderbahn ist analog ein schrittweise förderndes Segment zur Auflösung der Transporteinheit in Einzelstapel angeordnet. Entsprechend der Produktivität der Folgemaschine werden die Blocks in bekannten Einrichtungen aus den Stapeln vereinzelt und der Weiterbearbeitung zugeführt.

Zum störungsfreien Transport der Blocks durch den Speicher werden die Fördermittel durch Anwendung bekanntertechnischer Mittel stoß- und ruckfrei beschleunigt und abgebremst. Ebenso haben benachbarte Segmente der Förderbahn bei der Übergabe/ Übernahme von Stapeln gleiche Geschwindigkeiten.

Aus- und Eingabevorrichtungen entlang der Förderbahn des Speichers gestatten die Aus- und Eingabe von Stapeln zur manuellen oder automatischen Abnahme/Beschickung oder zur Weiterleitung in andere Verarbeitungslinien.

In der Förderbahn angeordnete Sensoren registrieren die Belegung der Segmente mit Produkten und stehen mit einer Steuereinheit in Verbindung, die nach einem Algorithmus die Antriebe der Segmente bestätigt. Sensoren in der vor- und nachgelagerten Verarbeitungsmaschine signalisieren die Schaltung für das Ein- und Ausspeichern der Blocks in die/aus der Vorrichtung.

Die Bildung von Transporteinheiten aus m χ η Blocks führt zu einer hohen Packungsdichte der Produkte, die mit einer raumsparenden Bauweise verbunden ist und die Anzahl der Steuerelemente im Speicher minimiert. Die Vermeidung der Relativbewegung zwischen Fördermittel und Buchblock bewirkt einen schonenden Transport.

Die Möglichkeit der Ein- und/oder Ausgabe von Stapeln entlang der Speicherstrecke ist von Vorteil, wenn die Kapazität des ' Speichers zur Auf nähme von Blocks erschöpft ist und in diesem Fall Stapel vor der Weiterverarbeitung zwischengelagert werden müssen oder eine Teilung des Produktstromes erforderlich ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: den Grundaufbau des Speichers,

Fig. 2: die Parallelanordnung von Förderbahnen unter Verwendung von Eck- und Kurvenförderbausteinen als Durchlaufspeicher,

Fig. 3: die Anordnung des Speichers als Nebenspeicher mit einer zusätzlichen Aus-und Eingabestation für Stapel und Fig.4: die Ausbildung des Speichers als Rücklaufspeicher.

Der Grundaufbau des Speichers nach Fig. 1 zeigt den Stapler 1 ,dem eine Förderbahn mit einer wählbaren Anzahl von Segmenten 2a bis2u angeschlossen ist. Nach dem letzten Segment 2u befindet sich die Vorrichtung 3 zum Entstapeln der Blocks. In den Segmenten 2a bis2u und in der Vorrichtung 3 sind die Sensoren 4a bis 4z, die mit der Steuereinheit 5 in Verbindung stehen. Diese betätigt über die Leitung 10 die nicht einzeln dargestellten und in ihrer Art bekannten Antriebe der Fördersegmente 2 a bis 2 u sowie die Aggregate 1 und 3. Die Leitungen 6.1 uns 6.2 übertragen Betriebsdaten von nicht dargestellten Sensoren der vor- und nachgelagerten Verarbeitungsmaschine an die Steuereinheit 5.

Die aus der Richtung A kommenden Buchblocks 7 werden im Stapler 1, entsprechend der Blockdicke und Verarbeitungseigenschaften zu wählenden Anzahl n, gestapelt. Nach Bildung eines Stapels wird dieser an das Fördersegment 2a übergeben und vom Sensor 4a registriert sowie an die Steuereinheit 5 gemeldet. Analog liefern die übrigen Sensoren 4 Signale an die Steuereinheit 5, so daß folgender Ablauf durch die Ansteuerung der Segmentantriebe abläuft.

In Abhängigkeit der Formatlänge der Blocks 7 in Förderrichtung und der Länge der Segmente 2 werden schrittweise m Stapel vom Segment 2a übernommen und so eine kompakte Transporteinheit mit η m Blocks gebildet. Diese wird komplett an die folgenden Segmente der Förderbahn übergeben und bis zum letzten leeren Segementtransportiert. Die Anzahl der Segmente ist nach der erforderlichen Speicherkapazität zu wählen.

Entsprechend der Produktivität der dem Speicher nachgeordneten Maschine werden Blocks durch die Vorrichtung 3 vereinzelt.

Der Sensor 4z registriert die Vereinzelung der Stapel, so daß schrittweise, einzeln die m Stapel vom Segment 2 u in die Vorrichtung 3 gefördert werden. Sind alle m Stapel vom Segment 2 u übergeben, erfolgt der Nachschub einer geschlossenen Transporteinheit vom Segment 2t nach 2 u.

Analog rücken alle Transporteinheiten auf der Förderbahn um ein Segment nach.

Zur Optimierung des zeitlichen Ablaufes der Abgabe von Transporteinheiten vom ersten Segment 2 a und der Zuführung des ersten Stapels der jeweils folgenden Transporteinheit zum Segment 2 a ist die Unterteilung dieses Segmentes 2 a in mindestens zwei voneinander getrennt abtreibbare Transportmittel, wie Walzen oder Bänder, zweckmäßig. Dadurch kann die Ausgabe der letzten Stapel der Transporteinheit χ unabhängig von der Zuführung der ersten Stapel der Transporteinheit χ + 1 vom bzw. zum Segment 2a erfolgen und damit die Beschickungsfrequenz des Segmentes 2a verkürzt werden, so daß Segment 2 a stets aufnahmefähig ist, sobald die Stapelbildung aus den einzelnen Produkten beendet ist.

Fig.2 zeigt, wie unter Ausnutzung des Baukastensystems des Speichers durch Weichen 8 eine Parallelanordnung der Förderbahnen 2 und 2' usw. möglich ist und unter Verwendung von Eck-bzw. Kurvenförderbausteinen 9 der Speicher günstig räumlichen Bedingungen angepaßt werden kann. Der Aufbau des Speichers gestattet sowohl die Einordnung in den Hauptfluß der Produkte nach Fig. 2 als auch die Einordnung als Nebenspeicher entsprechend Fig. 3. Am Beispiel der Fig.3 ist außerdem dargestellt, wie entlang der Förderbahn 2 zusätzliche Aus-und Eingabestellen 11 bzw. 12 für Stapel angeordnet sind. Analog ist die Einordnung auf weitere Anordnungsvarianten übertragbar.

Neben den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Durchlaufspeichern zeigt Fig. 4 den Betrieb als Rücklaufspeicher. Der Funktionsablauf in diesem Anwendungsfall erfolgt bei entsprechendem Vor-und Rücklauf der Förderbahn sonstwie im oben dargestellten Durchlaufspeicher.

Claims

1. Verfahren zum Speichern von Buchblocks, Büchern, Broschüren und ähnlichem Verarbeitungsgut, dadurch gekennzeichnet, daß die einzeln geförderten Produkte in Stapeln zu η Exemplaren zusammengefaßt, aus m Stapeln Transporteinheiten, bestehend aus m χ η Exemplaren, gebildet und von einer Speichereingangs- zu einer Speicherausgangsstelle intermittierend und unabhängig voneinander transportiert und an der Speicherausgangsstelle, nach Auflösung der Transporteinheiten und Stapel, der Folgemaschine zugeleitet werden.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer in Segmenten antreibbaren Förderbahn (2), je eine Vorrichtung zum Stapeln (1) und Entstapeln (3) von η Blocks vor- bzw. nachgelagert ist und das erste Segment (2a) der Förderbahn zur einzelnen Aufnahme von m Stapeln und zur periodischen Abgabe von Transporteinheiten aus m χ η Blocks sowie das letzte Segment (2 u) zur periodischen Aufnahme von Transporteinheiten und einzelnen Abgabe von Stapeln schrittweise schaltbar ist und die Segmente der Förderbahn (2a bis 2u), durch Anwendung bekanntertechnischer Mittel, stoß- und ruckfrei an- und auslaufen'sowie bei Übergabe/ Übernahme von Stapeln von einem Segment zum anderen mit identischer Fördergeschwindigkeit angetrieben sind.

3. Anordnung nach Anspruch, 2 dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (4), die die Belegung der Fördersegmente (2 a bis2u) und die Arbeitszustände der Vorrichtungen zum Stapeln (1) und Entstapeln (3) erfassen und Informationen über die Produktivität der vor- und naehgelagerten Maschinen liefern, in den Vorrichtungen (1) und (3), in den Segmenten (2) sowie in den vor- und nachgelagerten Maschinen angeordnet sind und mit einer zentralen Steuereinheit, die die Antriebe der Segmente (2) sowie der Vorrichtungen (1) und (3) betätigt, in Verbindung stehen.

4. Anordnung nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und letzte Segment der Förderbahn (2 a bzw. 2 u) jeweils aus mindestens zwei einzeln antreibbaren, hintereinander angeordneten Fördermitteln zum voneinander unabhängigen Transport von Stapeln aufgebaut ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur räumlichen Anpassung und zur Ausbildung der Vorrichtung als Haupt- oder Nebenspeicher bzw. Durchlauf- oder Rücklaufspeicher Weichen (8), Eck- oder Kurvenbaustein (9) den Fördersegmenten (2) und Vorrichtungen (1) und (3) zugeordnet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Förderbahn (2) Stapelauslagen (11) und/oder Stapeleingabestellen (12) vorgesehen sind. (Fig. 2)