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Die
Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Trennvorrichtung an
einer Bogen verarbeitenden Maschine, mit einem Hubsauger zum taktweisen Erfassen
und Anheben des jeweils obersten Bogens eines Bogenstapels, mit
einer Steuereinrichtung, mit einer Saugdüse des Hubsaugers, die an einem
Ende einer Kolbenstange angeordnet ist, welche an ihrem anderen
Ende einen in einem Zylinder zwischen einer oberen und einer unteren
Endstellung verschiebbar angeordneten Kolben trägt, wobei die Saugdüse zur Erfassung
des Bogens und der Zylinder zur Verschiebung des Kolbens entgegen
einer Federkraft sowie zur Absenkung der Saugdüse auf den Bogenstapel unterdruckbeaufschlagbar
sind.
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Derartige
pneumatische Trennvorrichtungen dienen dazu, den jeweils obersten
Bogen eines Bogenstapels zu erfassen, anzuheben und einer Weiterfördereinrichtung
wie z. B. Schleppsaugern oder einem Bändertisch zu übergeben.
Dabei vollführt
der Kolben des Hubsaugers immer eine Absenkbewegung, bis seine Saugdüse auf der
Oberseite des Bogenstapels zur Auflage kommt, den Bogen erfaßt und wieder
in seine obere Endstellung fährt.
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Aus
der
DE 197 21 767
A1 ist eine pneumatische Trennvorrichtung der eingangs
genannten Art ohne Steuereinrichtung bekannt.
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Aus
der
DE 41 10 969 C1 ist
ein Bogenanleger mit einem Saugkopf bekannt, der einen die obere Stapelhinterkante
abfragenden Fühler
aufweist, durch dessen abgegebenen Signale eine Hubeinrichtung eines
Bogenstapels steuerbar ist.
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Aus
der
DE 196 20 937
A1 ist eine pneumatische Trennvorrichtung an einer Bogen
verarbeitenden Maschine bekannt, die einen Hubsauger zum Taktweisen
Erfassen und Anheben des jeweils obersten Bogens eines Bogenstapels
aufweist. Dabei besitzt der Hubsauger eine Saugdüse, die an einem Ende einer
Kolbenstange angeordnet ist. Die Kolbenstange führt in ein Saugergehäuse, wobei
das Saugergehäuse
von einer Versteileinrichtung vertikal verstellbar ist. An dem Saugergehäuse ist
ein berührungsloser
Taster angeordnet, der den Abstand zwischen dem Sauger in dessen
Ausgangsstellung und dem Bereich des Bogenstapels unterhalb des
Saugers erfaßt,
um entsprechend das Saugergehäuse vertikal
einzustellen.
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Aus
der
US 39 66 197 A ist
eine pneumatische Trennvorrichtung an einer Bogen verarbeitenden
Maschine bekannt, die einen Hubsauger zum Taktweisen Erfassen und
Anheben des jeweils obersten Bogens eines Bogenstapels aufweist.
Dabei besitzt der Hubsauger eine Saugdüse, die an einem Ende einer
ersten Hülse
angeordnet ist, die in einer die erste Hülse umschließenden zweiten
Hülse verschiebbar
geführt
ist. An der ersten Hülse
ist ein U-förmiges
Teil befestigt, dessen U-Öffnung
zum Bogenstapel gerichtet ist, wobei quer zur U-Öffnung eine Lichtschranke angeordnet
ist. An der Saugdüse ist
eine Blende angeordnet, die bei einer Hubbewegung der Saugdüse in die
U-Öffnung
einfährt,
die Lichtschranke unterbricht und so ein Signal auslöst.
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Aus
der
DE 44 23 653 A1 ist
eine pneumatische Trennvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt,
bei der die Steuereinrichtung die Unterdruckbeaufschlagung der Saugdüse steuert.
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Aufgabe
der Erfindung ist es eine pneumatische Trennvorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, durch die auf einfache Weise die Lage der
Oberseite des Bogenstapels erfaßbar
ist, die unanfällig
gegen Verschmutzungen und Beschädigungen
ist und deren Genauigkeit der Erfassung des Stapelniveaus nicht
von den optischen Eigenschaften der Bogen beeinflußt wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß eine
oder mehrere Lichtschranken in dem Zylinder angeordnet sind, deren
Lichtstrahl abhängig
von der Position des Kolbens im Zylinder im Zylinder durch den Kolben
und/oder die Kolbenstange unterbrechbar und entsprechende Po sitionssignale
erzeugbar und der Steuereinrichtung zuführbar sind.
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Dadurch,
daß zur
Abtastung der Lage der Oberseite des Bogenstapels keine eigenständige Mechanik
erforderlich ist, sondern weitgehend die Bauteile der Trennvorrichtung
in Doppelfunktion verwendet werden, benötigt diese Ausbildung wenige Bauteile
und geringen Bauraum, da die Saugdüse gleichzeitig der das Stapelniveau
abtastende Taster ist.
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Die
Anordnung der Lichtschranke im Inneren des Zylinders führt zu einer
Unanfälligkeit
gegen Verschmutzen und Beschädigungen
und zu einer Unabhängigkeit
von der Farbe der Bogen des Bogenstapels. Die Genauigkeit der Erfassung
des Stapelniveaus wird nicht von den optischen Eigenschaften der
Bogen beeinflußt.
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Durch
Vorlockerungsluft hochgeblasene Bogen werden durch die Trägheit von
Kolben, Kolbenstange und Saugdüse
auf den Bogenstapel zurückgedrückt und
können
so nicht zu einer Verfälschung der
Erfassung des tatsächlichen
Stapelniveaus im Bereich des Hubsaugers führen.
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Die
Trennvorrichtung kann dabei an einem Bogenanleger mit Vorderkantentrennung
oder aber auch mit Trennung im hinteren Bogenstapelbereich angewendet
werden.
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Durch
die Steuereinrichtung können
die unterschiedlichsten Einrichtungen ansteuerbar sein, die permanent
abhängig
von Informationen über
das aktuelle Stapelniveau insbesondere in den Aufsetzbereichen der
Saugdüse
auf den Bogenstapel angesteuert werden müssen.
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Weist
die Lichtschranke in der Zylinderwand angeordnet einen Lichtsender
und einen dem Lichtsender diametral gegenüberliegend angeordneten Lichtempfänger auf,
so bildet auf einfache Weise der Kolben oder die Kolbenstange eine
die Lichtschranke unterbrechende Blende.
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Eine
einfache Blendenöffnung
kann dabei erreicht werden, wenn in Kolben und/oder Kolbenstange
eine quer durchgehende Ausnehmung ausgebildet ist, durch die der
Lichtstrahl der Lichtschranke in einer bestimm ten Position des Kolbens
im Zylinder vom Lichtsender zum Lichtempfänger hindurchtretbar ist.
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Sind
entlang der Längserstreckung
der Kolbenstange mehrere quer durchgehende Ausnehmungen in bestimmten
Abständen
zueinander in der Kolbenstange ausgebildet, durch die bei entsprechender
Position des Kolbens im Zylinder der Lichtstrahl vom Lichtsender
zum Lichtempfänger
hindurchtretbar ist, so werden in mehreren bestimmten Stapelniveaulagen
entsprechende Positionssignale erzeugt.
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Eine
weitere einfache Möglichkeit
die Lichtschranke zu unterbrechen besteht darin, daß die Lichtschranke
einen in der Zylinderwand angeordneten kombinierten Sender/Empfänger aufweist
und in einer bestimmten Position an der dem Sender/Empfänger zugewandten
Seite des Kolbens und/oder der Kolbenstange eine Reflexionsfläche angeordnet
ist. Nur, wenn der Lichtstrahl der Lichtschranke von der Reflexionsfläche zum
Empfänger
reflektiert wird, erfolgt die Erzeugung eines Positionssignals.
Für die Anordnung
einer Komponente der Lichtschranke ist dabei nur eine Ausnehmung
im Zylinder des Hubsaugers erforderlich.
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Mehrere
Positionssignale in unterschiedlichen bestimmten Stapelniveaulagen
werden erzeugt, wenn entlang der Längserstreckung der Kolben stange
mehrere Reflexionsflächen
in bestimmten Abständen
zueinander angeordnet sind, an denen bei entsprechender Position
des Kolbens im Zylinder der Lichtstrahl der Lichtschranke reflektierbar
ist.
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Der
Zylinder kann ortsfest oder bewegbar über dem Bogenstapel an einem
Saugkopf angeordnet sein, was meist im in Bogenförderrichtung hinteren Bereich
eines Bogenstapels der Fall ist, so daß dort das Stapelniveau abgetastet
wird.
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Eine
Abtastung des Stapelniveaus im vorderen Bereich des Bogenstapels
erfolgt auf einfache Weise, wenn der Zylinder ein Zylinder eines
Doppelsaugers eines Bogenvorderkantentrenners mit zwei nebeneinander
angeordneten, ein Doppelsaugerpaar bildenden Doppelsaugern ist,
die durch Koppelgetriebe angetrieben eine Bewegung auf einer geschlossenen
Bahn in Förderrichtung
der Bogen und zurück
ausführen
und dabei die Doppelsauger in einem zwei Arbeitstakte versetzt nacheinander
aufweisenden Bewegungszyklus um einen Arbeitstakt versetzt nacheinander
in den Bereich der Stapelvorderkante gelangen, wobei eine oder mehreren
Lichtschranken einem Sauger eines Doppelsaugers zugeordnet sind,
dessen untere Saugdüse
den jeweils obersten Bogen des Bogenstapels erfaßt und anhebt sowie im angehobenen
Zustand an die obere Saugdüse
des daneben angeordneten Doppelsaugers zum Weitertransport in För derrichtung übergibt.
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Soll
nicht nur an einer Stelle des Stapelvorderkantenbereichs sondern
auch an einer weiteren Stelle des Stapelvorderkantenbereichs eine
Stapelniveauabtastung erfolgen, kann ein zweites Doppelsaugerpaar
mit zwei nebeneinander angeordneten Doppelsaugern in einem Abstand
zum ersten Doppelsaugerpaar angeordnet sein, wobei die Doppelsauger
durch Koppelgetriebe entsprechend dem ersten Doppelsaugerpaar antreibbar
sind und wobei eine oder mehrere Lichtschranken einem Sauger des Doppelsaugers
des zweiten Doppelsaugerpaares zugeordnet sind, dessen untere Saugdüse den jeweils obersten
Bogen des Bogenstapels erfaßt
und anhebt sowie im angehobenen Zustand an die obere Saugdüse des daneben
angeordneten Doppelsaugers des zweiten Doppelsaugerpaares zum Weitertransport
in Förderrichtung übergibt.
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Eine
Einrichtung, die permanent Informationen über das aktuelle Stapelniveau
benötigt,
ist eine Stapelhubsteuerung. Dazu können das oder die Positionssignale
einer Stapelhubsteuerung zur Steuerung der Hubbewegung eines den
Bogenstapel tragenden Stapeltischs zuführbar sein, durch die bei Unterschreiten
eines Normalniveaus der Stapeloberseite des Bogenstapels um einen
bestimmten Abstand eine Hubvorrichtung zum Anheben des Stapeltischs
eine bestimmte Hubbewegung bewirkend und/oder bei Überschreiten
eines Normalniveaus der Stapeloberseite des Bogenstapels um einen
bestimmten Abstand die Hubvorrichtung eine bestimmte Absenkbewegung
bewirkend ansteuerbar sein. Dies kann sowohl bei einem Hubsauger
an einem Saugkopf vorzugsweise im hinteren Bereich des Bogenstapels,
als auch bei einem Hubsauger eines Vorderkantentrenners der Fall
sein. Sind zwei im Abstand nebeneinander angeordnete Hubsauger mit Lichtschranken
versehen, so kann ein Mittelwert der Positionssignale gebildet und
zur Steuerung der Hubvorrichtung herangezogen werden.
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Die
bestimmte Hubbewegung und/oder Absenkbewegung kann ein bestimmter
Hub- und/oder Absenkweg oder auch eine Erhöhung und/oder Verringerung
der Hub- und/oder Absenkgeschwindigkeit sein.
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Ist
das Koppelgetriebe von zumindest einem Doppelsaugerpaar von einer
Verstelleinrichtung vertikal höhenverstellbar
und die Positionssignale des ersten Doppelsaugerpaares und des zweiten
Doppelsaugerpaares einer Doppelsaugerhöhensteuerung zur Steuerung
der oder den Verstelleinrichtungen zuführbar, wobei die Positionssignale
des ersten und des zweiten Doppelsaugerpaares auf Übereinstimmung
der Absenkstrecken der Kolben bis zum Aufsetzen auf den Bogenstapel
miteinander vergleichbar und bei Abweichung der Absenkstrecken voneinander
eine oder beide Ver stelleinrichtungen bis zur Übereinstimmung der Absenkstrecken
vertikal höhenverstellbar
ansteuerbar sind, so können
die beiden Doppelsaugerpaare bei Abweichung der Stapeloberseite
im Vorderkantenbereich von der Horizontalen so eingestellt werden,
daß die
Absenkstrecken der Kolben, an beiden Doppelsaugerpaaren gleich groß sind.
Somit ist gewährleistet,
daß der
Bogen von beiden Saugern sicher erfaßt wird.
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Dazu
können
in einfacher Weise die Koppelgetriebe an Trägern angeordnet sein und die
Träger der
Koppelgetriebe von zumindest einem Doppelsaugerpaar durch die Verstelleinrichtung
vertikal höhenverstellbar
sein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
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1 eine
Seitenansicht eines Bogenanlegers
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2 einen
Querschnitt eines Hubsaugers der Stapelsteuereinrichtung nach 1 in
der Grundstellung
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3 einen
Querschnitt des Hubsaugers nach 2 in einer
Mittelstellung
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4 einen
Querschnitt des Hubsaugers nach 2 in der
unteren Endstellung
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5 eine
Seitenansicht eines Bogenvorderkantentrenners
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6 eine
Draufsicht auf einen Teil des Bogenvorderkantentrenners nach 5.
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Der
in 1 dargestellte Bogenanleger besitzt einen von
einer Hubvorrichtung höhenverstellbaren
Stapeltisch 1, der einen Bogenstapel 2 trägt. Die
Hubvorrichtung weist drehbar antreibbare Kettenräder 3 auf, die über dem
Stapeltisch 1 angeordnet sind und um die Ketten 4 geführt sind,
an deren nach unten hängenden
freien Enden der Stapeltisch 1 aufgehängt ist. Durch den Antrieb
der Kettenräder 3 ist
so der Stapeltisch 1 und damit der Bogenstapel 2 heb-
bzw. absenkbar.
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Der
Antrieb der Hubvorrichtung ist von einer nicht dargestellten Stapelhubsteuerung
ansteuerbar.
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Über dem
hinteren Bereich des Bogenstapels 2 befindet sich ein Saugkopf 5 mit
Hubsaugern 6 und Schleppsaugern 7, wobei der jeweils
oberste Bogen 8 des Bogenstapels 2 taktweise von
den Hubsaugern 6 erfaßt,
ange hoben und den Schleppsaugern 7 übergeben sowie von den Schleppsaugern 7 in
Bogenförderrichtung 9 zu
einer Bogen verarbeitenden Maschine weitertransportiert wird.
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Der
Aufbau und die Wirkungsweise der Hubsauger 6 ist in den 2 bis 4 dargestellt.
In einem ortsfest oder bewegbar am Saugkopf 5 befestigten
Zylinder 10 ist ein Kolben 11 vertikal verschiebbar angeordnet.
Das freie Ende einer Kolbenstange 12 des Kolbens 11 ist
durch eine Öffnung
in der unteren Stirnwand 13 des Zylinders 10 nach
außen
geführt und
trägt an
seinem nach außen
ragenden Ende eine Saugdüse 14.
Wie in 2 zu sehen ist, wird der Kolben 11 von
einer die Kolbenstange 12 umschließenden, an der unteren Stirnwand 13 des
Zylinders 10 abgestützten
Druckfeder 15 in seine obere Endstellung beaufschlagt.
Diese Druckfeder 15 ist in den 3 und 4 zur
besseren Übersichtlichkeit
nicht dargestellt.
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Der
die Kolbenstange 12 umschließende Ringraum 16,
in dem auch die Druckfeder 15 angeordnet ist, ist im Takt
der Bogen verarbeitenden Maschine unterdruckbeaufschlagbar, so daß sich der Kolben 11 entgegen
der Kraft der Druckfeder 15 aus seiner oberen Endstellung
(2) nach unten bewegt, bis er entweder mit seiner
Saugdüse 14 auf dem
obersten Bogen 8 des Bogenstapels 2 zur Auflage
oder in seiner unteren Endstel lung an der unteren Stirnwand 13 des
Zylinders 10 zur Anlage kommt (4).
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Gleichzeitig
wird auch der Zylinderraum 17 über dem Kolben 11 unterdruckbeaufschlagt
und dieser Unterdruck durch eine nicht dargestellte Koaxialbohrung
in Kolben 11 und Kolbenstange 12 der Saugdüse 14 zugeführt.
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Da
der Unterdruck im Ringraum 16 kleiner ist als im Zylinderraum 17 aufgrund
dessen Öffnung über die
Saugdüse 14 nach
außen,
erfolgt eine Absenkbewegung des Kolbens 11 entgegen der
Kraft der Druckfeder 15.
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Bei
Aufsetzen der Saugdüse 14 auf
dem obersten Bogen 8 wird durch diesen die Saugdüse 14 verschlossen,
wodurch auch der Unterdruck im Zylinderraum 17 größer wird
und der Kolben 11 angehoben wird. So wird auch der von
der Saugdüse 14 erfaßte Bogen
angehoben um ihn dann an den Schleppsauger 7 zum Weitertransport
zu übergeben.
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In
den Seitenbereichen des Zylinders 10 sind sich diametral
gegenüberliegend
ein Lichtsender 18 und ein Lichtempfänger 19 angeordnet.
Auf einer Höhe
unmittelbar über
dem in seiner unteren Endstellung befindlichen Kolben 11 führt in der
Wand des Zylinders 10 von dem Lichtsender 18 eine
erste Radialbohrung 20 in den Innenraum des Zylinders 10. Der
Mün dung
dieser Radialbohrung 20 diametral gegenüberliegend ist eine zweite
Radialbohrung 21 in der Wand des Zylinders 10 zum
Lichtempfänger 19 durchgehend
ausgebildet, so daß in
der unteren Endstellung des Kolbens 11 das Licht des Lichtsenders 18 zum
Lichtempfänger 19 gelangt
und dieser ein entsprechendes Positionssignal erzeugt, das der Stapelhubsteuerung
zugeleitet wird.
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Diese
erkennt dadurch, daß die
Stapeloberseite des Bogenstapels 2 soweit abgesunken ist,
daß ein
Anheben des Bogenstapels 2 erfolgen muß und steuert entsprechend
die Hubvorrichtung an.
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Sowohl
in der oberen Endstellung des Kolbens (2) als auch
in den Zwischenstellungen (3) zwischen
der oberen und der unteren Endstellung des Kolbens 11 wird
die durch den Lichtstrahl von dem Lichtsender 18 zum Lichtempfänger gebildete
Lichtschranke von dem Kolben 11 oder der Kolbenstange 12 unterbrochen,
so daß von
dem Lichtempfänger 19 kein
eine Anhubbewegung auslösendes
Positionssignal erzeugt wird.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 5 und 6 ist ein Bogenvorderkantentrenner
mit zwei in einem Abstand nebeneinander angeordneten Doppelsaugerpaaren 22 über dem
in Bogenförderrichtung 9 vorderen
Bereich des Bogenstapels 2. Jedes Doppelsaugerpaar 22 weist
zwei nebeneinan der angeordnete Doppelsauger 23, 23' auf, die jeweils durch
ein Koppelgetriebe 24, 24' angetrieben eine Bewegung auf
einer geschlossenen Bahn in Bogenförderrichtung 9 der
Bogen und zurück
ausführen. Dabei
gelangen die Doppelsauger 23 und 23' in einem zwei Arbeitstakte aufweisenden
Bewegungszyklus um einen Arbeitstakt versetzt nacheinander in den
Bereich der Stapelvorderkante 25 des Bogenstapels 2.
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Jeder
Doppelsauger 23, 23' besitzt
eine nach oben und eine nach unten gerichtete Saugdüse 14,
wobei die nach unten gerichtete Saugdüse 14 an einer Kolbenstange
mit einem in einem Zylinder 10 verschiebbaren Kolben befestigt
ist und einen Hubsauger bildet, der dem Aufbau und der Funktion
des Hubsaugers in den 2 bis 4 entspricht
und zum Entnehmen des jeweils obersten Bogens des Bogenstapels 2 dient.
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Der
von der nach unten gerichteten Saugdüse 14 erfaßte Bogen 26 wird
angehoben und im angehobenen Zustand an die obere Saugdüse des daneben
angeordneten Doppelsaugers zum Weitertransport in Bogenförderrichtung 9 übergeben.
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Durch
den jeweiligen den obersten Bogen 8 des Bogenstapels 2 erfassenden
Hubsauger mit nach unten gerichteter Saugdüse 14 wird wie bei
den Hubsaugern in den 2 bis 4 auch der
Abstand zur Stapelober seite des Bogenstapels 2 erfaßt, ein
Positionssignal erzeugt und einer nicht dargestellten Stapelhubsteuerung
zugeführt.
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Weiterhin
werden die Positionssignale der gemeinsam einen Bogen erfassenden
Hubsauger der beiden Doppelsaugerpaare 22 einer nicht dargestellten
Doppelsaugerhöhensteuerung
zugeführt
und auf Übereinstimmung
der Absenkstrecken der Hubsauger verglichen. Wird eine Abweichung
der Absenkstrecken voneinander festgestellt, so steuert die Doppelsaugerhöhensteuerung
eine Verstelleinrichtung an, durch die der Träger 27 der Koppelgetriebe 24 eines
Doppelsaugerpaares 22 vertikal soweit höhenverstellt wird, bis die
Abweichung der Absenkstrecken der beiden Hubsauger wieder übereinstimmen,
d. h. bis die Abstände
zwischen Sauger und Stapeloberseite bei allen Saugern gleich sind.
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- 1
- Stapeltisch
- 2
- Bogenstapel
- 3
- Kettenräder
- 4
- Ketten
- 5
- Saugkopf
- 6
- Hubsauger
- 7
- Schleppsauger
- 8
- oberster
Bogen
- 9
- Bogenförderrichtung
- 10
- Zylinder
- 11
- Kolben
- 12
- Kolbenstange
- 13
- untere
Stirnwand
- 14
- Saugdüse
- 15
- Druckfeder
- 16
- Ringraum
- 17
- Zylinderraum
- 18
- Lichtsender
- 19
- Lichtempfänger
- 20
- 1.
Radialbohrung
- 21
- 2.
Radialbohrung
- 22
- Doppelsaugerpaar
- 23
- Doppelsauger
- 23'
- Doppelsauger
- 24
- Koppelgetriebe
- 24'
- Koppelgetriebe
- 25
- Stapelvorderkante
- 26
- Bogen
- 27
- Träger