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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von flachen Objekten
unterschiedlicher Flexibilität
eines Stapels, vorzugsweise bestehend aus Druckplatten und flexiblen
Zwischenlagen, umfassend wenigstens ein Saugelement zum Ansaugen der
Objekte mittels einer Saugluftströmung. Des Weiteren betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Vereinzeln von flachen Objekten
unterschiedlicher Flexibilität
eines Stapels, vorzugsweise bestehend aus Druckplatten und flexiblen
Zwischenlagen eines Stapels, wobei die Objekte durch wenigstens
ein Saugelement angesaugt werden.
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Für eine einzelne
Bearbeitung müssen
zu einem Stapel aufeinander gestapelte und insbesondere in einem
solchen Stapel angelieferte flache Objekte zunächst vereinzelt werden und
dann einzeln nacheinander in eine Bearbeitungsmaschine eingespeist
werden. So müssen
insbesondere auch Druckplatten zu ihrer Belichtung in einen Druckplattenbelichter
einzeln eingeführt
werden. Dies kann manuell erfolgen. Aus Gründen der Arbeitsökonomie wird
jedoch eine automatische Ladeeinrichtung (Loader) bevorzugt, die
einem Druckplattenbelichter vorgeschaltet bzw. vorgedockt werden
kann. In die Ladeeinrichtung wird ein Stapel von zu belichtenden Druckplatten
eingegeben, und die Ladeeinrichtung soll über eine Vereinzelungsvorrichtung
der eingangs genannten Gattung verfügen, um ein automatisches Vereinzeln
und Laden zu ermöglichen.
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Der
Vereinzelungsvorgang und Ladevorgang kann jedoch dadurch gestört werden
und die nachfolgende Bearbeitung beeinträchtigen oder verhindern, dass
mehrere flache Objekte aneinanderhaften, wobei es beispielsweise
zwei Objekte gleicher Steifigkeit, wie z.B. zwei Druckplatten oder
unterschiedlicher Flexibilität,
wie eine Druckplatte und eine Zwischenlage, die die Druckplatte
von einer nachfolgenden oder vorhergehenden im Stapel trennen sollte, sein
können.
Bei Druckplatten werden zur Trennung als Zwischenlagen beispielsweise Papierbögen verwendet.
Derartige Zwischenlagen können
auch nicht vorgesehen sein oder im Einzelfall versehentlich fehlen
oder doppellagig vorhanden sein.
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Zum
Trennen der Objekte können
diese jeweils einzeln mittels einer Hebeeinrichtung angehoben werden.
Diese Hebeeinrichtung kann beispielsweise Saugelemente umfassen,
welche die Objekte und Zwischenlagen ansaugen. Hierbei kann es zu Doppelbögen kommen.
Mit Doppelbögen
bezeichnet man aneinanderheftende Objekte, wie Druckplatten und/oder
Zwischenlagen, so dass gleich mehrere durch die Hebeeinrichtung
angehoben werden. Diese Doppelbögen
müssen
dann auf geeignete Weise voneinander getrennt werden.
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Als
Zwischenlagen können,
je nach Hersteller unterschiedliche Materialien verwendet werden. So
kann es vorkommen, dass ein poröses
Material, z.B. poröses
Papier als Zwischenlage verwendet wird. In diesem Fall setzen die
Saugelemente der Hebeeinrichtung auf einer Zwischenlage auf und
das entstehende Vakuum wirkt auch auf das darunter liegende Objekt.
In diesem Fall werden die Doppelbögen durch die Saugelemente
gehalten und angesaugt. Es können
diese Doppelbögen
durch Sensoren zwar erkannt werden aber die Trennung ist hier komplizierter,
als wenn die Doppelbögen
beispielsweise durch elektrostatische Kräfte aneinanderheften. Außerdem wird
es bei diesen Zwischenlagen regelmäßig zur Entstehung von Doppelbögen kommen,
wodurch der Vereinzelungsprozess wenigstens behindert wird.
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Es
ist daher die erfindungsgemäße Aufgabe, eine
Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Gattung vorzustellen,
durch welches das Auftreten von Doppelbögen häufiger vermieden wird und welche
die Flexibilität
der Vereinzelungsvorrichtung erhöht,
indem auch Stapel mit porösen
Zwischenelementen vereinzelt werden können.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, dass
das wenigstens eine Saugelement von wenigstens einem Formelement mit
von dem Saugelement beabstandeten Begrenzungen im Wesentlichen umschlossen
ist.
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Bei
diesem Formelement kann es sich beispielsweise um einen Rahmen handeln,
der das Saugelement umschließt.
Es kann sich auch um eine kompakte Form handeln, welche das Saugelement umschließt und so
eine untere Öffnung
aufweist, durch welche das Saugelement hindurchragt.
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Das
Saugelement weist eine Saugfläche
auf, welche umfangsmäßig durch
die so genannte Sauglippe begrenzt wird. Sowohl die Saugfläche als
auch die Sauglippe sind beide gummielastisch. Wird ein starres Objekt,
wie eine unflexible Druckplatte angesaugt, so werden sie eine im
Wesentlichen planare Fläche
bilden. Wird ein weniger starres Objekt wie ein flexible Zwischenlage
durch das wenigstens eine Saugelement angesaugt, so wird die Saugfläche die Zwischenlage
so verformen, dass sie vorteilhafterweise, wie es verfahrensmäßig vorgesehen
ist, wenigstens einen Luftkanal unter sich bildet. Hierüber kann
Luft des äußeren Luftdrucks
zugeführt
werden, wenigsten kann die Zwischenlage leichter von einer Druckplatte
gelöst
werden. Durch die Begrenzungen wird es günstigerweise ermöglicht,
dass verfahrensmäßig die
Zwischenlagen beim Ansaugen durch wenigsten ein Saugelement verformt
werden und Luftkanäle
darunter bilden.
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Besteht
die Zwischenlage aus einem porösen
Material und befindet sich unter ihr ein weiteres Objekt, so kann
das weitere Objekt nicht mehr angesaugt werden, da durch die Luftkanäle, bzw.
die verformte Saugfläche
kein Vakuum mehr auf das weitere Objekt wirken kann. Im Falle von
porösen
Zwischenlagen wird Luft durch die Luftkanäle nachströmen. Es kann so erfindungsgemäß nicht
mehr zur Ausbildung von Doppelbögen
kommen.
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Erfindungsgemäß ist es
in einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Begrenzungen eine durch
sie gebildete untere Fläche
umschließen,
welche im Wesentlichen parallel zu den Objekten liegt und von der
Saugfläche
des Saugelements so beabstandet ist, dass diese Saugfläche im inaktiven
Zustand unterhalb der Fläche
liegt und beim Ansaugen einer flexiblen Zwischenlage so verformt
wird, dass sie im Wesentlichen über
der von den Begrenzungen geformten Fläche liegt und Luftkanäle unterhalb
der Zwischenlage geformt werden.
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Vorteilhafterweise
kann nur eine flexible Zwischenlage, wie z.B. Papier oder poröses Papier
der verformten Saugfläche
folgen und so über
die untere Fläche
der Begrenzung gezogen werden. Eine Druckplatte ist hierfür zu unflexibel.
Es können
sich so Luftkanäle
zwischen Druckplatte und Zwischenlage bilden, Luft kann nachströmen und
das Vakuum wirkt nicht mehr auf die Druckplatte, Doppelbögen können sehr
effektiv vermieden werden.
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In
einer besonders günstigen
Ausgestaltung ist es Vorrichtungemäß vorgesehen, dass die Begrenzungen
Aussparungen oder Einschnitte aufweisen, welche formmäßig von
der Ebene der unteren Fläche
abweichen. Hierdurch kann die Entstehung der Luftkanäle besser
gefördert
werden, sie werden in diesen Bereichen der Begrenzung nicht mehr durch
die Begrenzung selber behindert. Besteht die Begrenzung beispielsweise
aus einem Rahmen, so kann es vorgesehen sein, dass dieser Rahmen
z.B. eine rechteckige Form aufweist. Er umschließt das Saugelement. Saugt das
Saugelement nun eine flexible Zwischenlage an, so werden sich das
Saugelement und die Saugfläche
dann so verformen, dass die Saugfläche im Wesentlichen oberhalb
des Rahmens liegt. Die flexible Zwischenlage folgt der verformten
Saugfläche.
Wurde beispielsweise gleichzeitig auch eine Druckplatte angesaugt,
da es sich um eine poröse
Zwischenlage handelte, so ist die Druckplatte zu starr und wird
sich nicht flexibel verformen, sondern wird mit der unteren Fläche des
Rahmens eine im Wesentlichen planare Ebene bilden. Zwischen Druckplatte
und Zwischenlage bildet sich so ein Luftkanal aus. Vorteilhafterweise
kann dieser Luftkanal dadurch vergrößert werden und weiter zwischen
der Fläche
zwischen Druckplatte und Zwischenlage wirken, wenn der Rahmen, d.h.
die Begrenzung Aussparungen oder Einschnitte aufweist. Der Rahmen
kann dafür
beispielsweise aus unterschiedlichen von einander getrennten Elementen aufgebaut
sein. Der Rahmen bildet eine untere Ebene aus, die als Begrenzung
für eine
angesaugte Druckplatte wirkt. Diese Begrenzung kann formmäßig so ausgebildet
sein, dass sie an einem oder an einigen Stellen diese Ebene verlässt. An
diesen Bereichen kommt es zu keinem Formschluss zwischen der Druckplatte
und der Begrenzung, hier kann sich dann ein innerhalb der Begrenzung
zwischen Druckplatte und Zwischenlage gebildeter Luftkanal nach
außen erstrecken.
Eventuell wirkenden Adhäsionskräften zwischen
der Druckplatte und der Zwischenlage kann vorteilhafterweise entgegengewirkt
werden. Die Zwischenlage kann sich dann besser, schon auf Grund
der Gravitationskraft der Druckplatte von dieser lösen.
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In
einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung ist es vorgesehen,
dass die Aussparungen oder Einschnitte in Form wenigstens einer
Nut gebildet sind. Es handelt sich hierbei um formmäßige Einschnitte
in der Begrenzung, die entlang einer Richtung wirken. Vorteilhafterweise
sind diese Nuten dann in jedem Formelement vorgesehen, welches ein
Saugelement umschließt.
Diese Nuten können richtungsmäßig so auf
einander abgestimmt werden, dass die Bildung eines durchgehenden
ersten Luftkanals durch wenigstens mehrere Formelemente unterstützt wird.
Auf diese Weise kann sich z.B. ein Luftkanal über die gesamte Breite der
Druckplatte bzw. der Zwischenlage bilden und Luft des äußeren Luftdruckes
zwischen Zwischenlage und Druckplatte befördern.
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Die
Ausbildung dieses ersten langen Luftkanals kann etwas lange dauern,
es ist daher vorteilhafterweise vorgesehen, dass in einer Weiterbildung
die Begrenzungen weitere Aussparungen oder Einschnitte in einer
zur Nut unterschiedlichen Richtung aufweisen. Hierdurch werden sich
Luftkanäle
in Form von Falten in der Zwischenlage ausbilden, welche wenigstens
einen zweiten Luftkanal bilden.
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Vorteilhafterweise
wirken die Saugelemente an einer Randfläche der flachen Objekte bzw.
Zwischenlagen. Durch die zweiten Luftkanäle wird dann schnell eine Verbindung
zu dem äußeren Luftdruck hergestellt.
Sie sollen erfindungsgemäß senkrecht
zu der Druckplattenkante verlaufen, welche parallel zu der Hebevorrichtung
verläuft,
zu der die Saugelemente gehören.
Der Abstand zu dieser Kante ist also sehr gering. Hier wird Luft
des äußeren Luftdrucks zwischen
flachem Objekt und Zwischenlage geleitet, die Wirkung des Vakuums reicht
dann nicht mehr so gut aus um das flache Objekt, d.h. die Druckplatte, anzusaugen.
Durch die Nuten in den Formelementen wird der erste Luftkanal gebildet,
welcher parallel zu der einen Kante der Zwischenlagen liegt. Hier
wird die Haftung zwischen flachem Objekt und Zwischenlage großflächig aufgehoben
und auch einer Ansaugung des flachen Objektes wirksam entgegengewirkt.
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Auf
die beschriebene Weise kann die Bildung von Doppelbögen besser
vermieden werden, und es ist auch die Verwendung von porösem Papier als
Zwischenlage möglich.
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Wird
nur eine Druckplatte angesaugt, so verhält sie sich starr. Ein Saugelement
wird dann eine im Wesentlichen planare Ebene mit der Druckplatte
bilden und zwar im Bereich der unteren Fläche der Begrenzung. Die Druckplatte
kann also leicht angehoben werden.
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In
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass das Saugelement in der Richtung der Saugluftströmung verformbar
ist. Hierdurch wird zumindest unterstützt, dass die Saugfläche in einem
aktivierten Zustand, d.h. mit einem angesaugten flexiblen Objekt,
hinter die Ebene der Begrenzung zurückgezogen wird.
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Die
beschriebene Vorrichtung und das beschriebene Verfahren wirkt auch
der Bildung von Doppelbögen,
bestehend aus zwei Zwischenlagen, entgegen. Die erste Zwischenlage
wird schon angesaugt, bevor es zu einem Kontakt zwischen dem Saugelement
und dem Stapel kommt. Durch die dann erfolgende Verformung der Saugfläche und
der Sauglippe, da die flexible Zwischenlage in den Bereich oberhalb
der unteren Fläche
der Begrenzung gesogen wird, kommt es zu keinem effektiven Formschluss
zwischen dem Saugelement und einer weiteren Zwischenlage. Ein Doppelbogen
aus zwei Zwischenlagen kann so zumindest besser vermieden werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, aus dem auch weitere erfinderische Merkmale entnommen
werden können,
auf das die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist,
ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen schematisch:
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1 Saugelemente
einer Hebevorrichtung mit Formelementen,
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2 ein
Saugelement aus 1 im inaktiven Zustand,
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3 ein
verformtes Saugelement aus 1 im aktivierten
Zustand,
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4 einen
Querschnitt durch ein Saugelement beim Ansaugen einer Zwischenlage,
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5 einen
Querschnitt eines Saugelements mit Luftkanal,
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6 einen
Querschnitt eines Saugelements mit einem angesaugten flexiblen Objekt,
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7 einen
Querschnitt eines Saugelements mit einem angesaugten starren Objekt.
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1 zeigt
schematisch Saugelemente 6 einer nicht vollständig gezeigten
Hebevorrichtung 1 mit Formelementen 7. Durch nicht
dargestellte Leitungen wird durch die Saugelemente 6 Saugluftströmung in Richtung
der Pfeile 5 geleitet. Hierdurch können poröse Zwischenlagen 2 oder
Druckplatten 3, welche auf einem Druckplattenstapel 4 innerhalb
einer teilweise gezeigten Kassette 8 liegen, angesaugt
und dann von der Hebevorrichtung 1 angehoben werden. Es
können
auch nicht poröse
Zwischenlagen 2 verwendet werden. Im Folgenden bezeichnen
gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
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Wie
in 2 dargestellt besteht das Formelement 7 hier
aus einer kompakten Form, welche ein Saugelement 6 umgibt.
Das Formelement 7 weist eine Begrenzung 11 als
untere Randfläche
auf, welche durch erste Aussparungen so verformt ist, dass sich
eine durchgehende Nut 12 an der Unterseite des Formelements 7 bildet.
Diese Nut 12 ist nur da unterbrochen, wo das Formelement 7 das
Saugelement 6 umgibt. In diesem Bereich weist das Formelement 7 eine
zweite Aussparung 13 auf. Diese Aussparung 13 verläuft senkrecht
zur Nut 12. Das Saugelement 6 ist in der hier
dargestellten Form ein Faltenbalgsauger. Im inaktiven Zustand wird
kein Objekt angesaugt. Das Saugelement 6 weist dann eine
Saugfläche 10 auf
welche konisch geformt ist und unten von einer Sauglippe 9 berandet
ist. Die Sauglippe 9 liegt dabei unterhalb der Ebene, die
von der Begrenzung 11 umschlossen wird. Auch in diesem
Zustand kann Saugluft in Richtung des Pfeils 5 durch das
Saugelement 6 abgeführt
werden.
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In 3 ist
ein verformtes Saugelement 6 in einem aktivierten Zustand
gezeigt. In diesem Zustand befindet es sich, wenn es ein flexibles
flaches Objekt, wie beispielsweise eine Zwischenlage 2,
ansaugt. Das Saugelement 6 und die Sauglippen 9 sind so
in Richtung der Saugluftströmung 5 verformt,
dass die Saugfläche 10 hinter
die Ebene zurückgezogen wird,
welche durch die Begrenzung 11 gebildet wird.
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4 zeigt
einen Querschnitt durch ein Saugelement 6 beim Ansaugen
einer Zwischenlage 2. Das Saugelement 6 wird durch
die nicht vollständig dargestellte
Hebevorrichtung 1 auf den Stapel 4 zu bewegt,
berührt
diesen aber hier noch nicht. Die Zwischenlage 2 wurde schon
so weit angesaugt, dass sie die Saugfläche 10 abdeckt. Dadurch
wird das Saugelement 6 verkürzt und die Sauglippe 9 soweit verformt,
dass die Saugfläche 10 und
die Sauglippe 9 innerhalb der Nut 12, wie sie
in 2 und 3 dargestellt wurde, hinter
der durch die Begrenzung 11 gebildeten Ebene liegen. In
diesem Verfahrensschritt wird nur die Zwischenlage 2 alleine
angesaugt.
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In 5 ist
das gleiche Saugelement 6 wie in 4 zu einem
späteren
Zeitpunkt im Querschnitt dargestellt. Es befindet sich hier in Kontakt
mit dem Stapel 4, d.h. es wurde durch die nur teilweise
gezeigte Hebevorrichtung 1 so weit heruntergelassen. Die
Zwischenlage 2 wurde hier so weit hinter die Begrenzung 11 gezogen,
dass sich unter ihr ein erster Luftkanal 14 ausgebildet
hat. Dieser Luftkanal 14 verläuft entlang der Nut 12 und
kann so zwischen den einzelnen Saugelementen 6, wie sie
in 1 dargestellt sind, aufgebaut werden. Entlang
des Luftkanals 14 kann dann Luft mit äußerem Luftdruck zwischen die
Zwischenlage 2 und das nachfolgende Objekt, hier eine Druckplatte 3,
gelangen. Die Objekte können
so einfacher getrennt werden, und es tritt auch bei porösen Zwischenlagen 2 nicht
regelmäßig ein Doppelbogen
auf, da das folgende Objekt durch den Luftkanal 14 von
dem Vakuum, welches unter der Saugfläche 10 wirkt, entkoppelt
ist.
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In 6 ist
in einer weiteren Querschnittsdarstellung gezeigt, wie auf diese
Weise auch eine poröse
Zwischenlage 2 von dem Saugelement 6 mittels der
nicht vollständig
gezeigten Hebevorrichtung 1 angehoben wurde. Diese Zwischenlage 2 kann dann
auf geeignete Weise vereinzelt werden. Z.B. kann sie weiter transportiert
werden und entsorgt werden.
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In 7 ist
eine Druckplatte 3 dargestellt, wie sie von einem Saugelement 6 mittels
der Hebevorrichtung 1 angehoben wird. Bei der Druckplatte 3 handelt
es sich um ein starres Objekt, welches nicht so weit verformt werden
kann, dass es von der Saugfläche 10 hinter
die Begrenzung 11 gezogen wird. Durch diese Wechselwirkung
mit der Druckplatte 3 bildet dann die Saugfläche 10 eine
plane Ebene mit der Druckplatte 3 und kann diese ohne Probleme
mit Unterstützung
durch die Hebevorrichtung 1 anheben. Diese Druckplatte 3 kann
dann einer weiteren Bearbeitung, z.B. in einem Plattenbelichter,
zugeführt werden.
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Wie
in den 4 und 5 dargestellt wird eine flexible
Zwischenlage 2 in den Bereich hinter der Begrenzung 11 hineingezogen.
Die Zwischenlage 2 wird dabei so verformt, dass sie in
der Nut 12 liegt und hier einen ersten Luftkanal 14 bildet,
der sich über
die gesamte Breite einer Druckplatte 3 bzw. der Zwischenlage 2 erstreckt.
In den 2 und 3 ist weiter eine Aussparung 13 dargestellt.
Auch in diesem Bereich ist die Begrenzung 11 so durchbrochen, dass
die Zwischenlage 2 so verformt werden kann, dass sich ein
hier nicht gezeigter zweiter Luftkanal aus dem Bereich innerhalb
des Formelements 7 nach außen ausbreiten kann. Dieser
zweite Luftkanal verläuft
im Wesentlichen senkrecht zum ersten Luftkanal 14. Die
Saugelemente 6 setzen im Allgemeinen an einem äußeren Bereich
der Druckplatte 3 bzw. der Zwischenlage 2 an,
damit der Druckbereich der Druckplatte 3 nicht beschädigt wird.
Der Abstand zwischen dem Saugelement und dem Rand der Druckplatte 3 bzw.
der Zwischenlage 2 ist also regelmäßig in der Richtung senkrecht
zum ersten Luftkanal 14 nicht sehr groß. Durch die Ausbildung von
zweiten Luftkanälen
senkrecht zum ersten Luftkanal 14 kann so den Flächen zwischen
aufeinander folgenden Objekten wie Druckplatten und/oder Zwischenlagen schnell
erste Luft mit äußerem Luftdruck
zugeführt werden,
wobei auch schon so ein Ansaugen eines zweiten Objekts durch eine
poröse
Zwischenlage 2 vermieden wird. Durch den ersten Luftkanal 14 wird dann
im weiteren Verfahrensablauf die Haftung zwischen den aufeinander
folgenden Objekten noch weiter verringert. Hierbei kann eine Vereinzelung noch
besser unterstützt
werden. Dieser Vorteil ist auch bei nicht porösen Zwischenlagen 2 bemerkbar.
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Mit
der beschriebenen Vorrichtung und dem beschriebenen Verfahren, wobei
Luftkanäle
zwischen aufeinander folgenden Objekten unterschiedlicher Flexibilität oder bei
jeweils aufeinander folgenden Objekten mit einer großen Flexibilität, wie sie
bei Zwischenlagen 2 eines Druckplattenstapels 4 üblich ist,
gebildet werden, ist es zum einen möglich, Druckplatten 3 und
Zwischenlagen 2 durch die Zuführung von Luft mit einem äußeren Luftdruck
durch einen Luftkanal 14 und durch zweite Luftkanäle senkrecht zu
diesem besser zu trennen, und es ist auch möglich, das Auftreten von Doppelbögen bei
der Verwendung von porösen
Zwischenlagen 2 zu vermeiden. Dadurch wird die Vereinzelungsvorrichtung
flexibler, da auch Druckplattenstapel 4 vereinzelt werden
können,
die Zwischenlagen 2 aus porösem Material, insbesondere
Papier, aufweisen.