DE102011107168B4

DE102011107168B4 - Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Trennen

Info

Publication number: DE102011107168B4
Application number: DE102011107168.0A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Weißenbacher
Original assignee: WZ FOERDERTECHNIK GmbH; Wz Fordertechnik GmbH
Current assignee: WZ FOERDERTECHNIK GmbH; Wz Fordertechnik GmbH
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: DE102011107168A1

Abstract

Verfahren zum pneumatischen Trennen, bei dem autark durch die Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarmes (14) ein Unterdruck erzeugt und ein aufzunehmendes Material (3) angesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass: – mit einem ersten Teil einer Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarms (14) in einem Kolbenzylinder (10) und einem über einen Druckschlauch (13) mit dem Kolbenzylinder (10) verbundenen Saugkopf (9) der Unterdruck erzeugt und das aufzunehmende Material (3) angesaugt wird, – mit einem zweiten Teil der Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms (14) über einen Mitnehmer (15) des Bedienschwenkarms (14) ein Saugkopfschwenkarm (8) erfasst und damit auch der Saugkopf (9) und das aufzunehmende Material (3) über den Schwenkradius des Saugkopfschwenkarms (8) bewegt wird und – mit einem dritten Teil der Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms (14) ein Kolben (11) des Kolbenzylinders (10) eine im Kolbenzylinder (10) angeordnete Entspannungsöffnung (12) überstreift, wodurch der Kolbenzylinder (10) geöffnet wird und damit kein Unterdruck im Kolbenzylinder (10) einschließlich Druckschlauch (13) und Saugkopf (9) mehr anliegt, so dass das aufzunehmende Material (3) vom Saugkopf (9) getrennt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine dazugehörige Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3. Derartige Verfahren und Vorrichtung werden zum Trennen von aufgestapelten Materialen wie z. B. aufgestapelter Zeitungen, Papierblättern und -bogen oder Platten eingesetzt.
Dabei umfasst das Trennen von aufgestapelten Materialen einerseits das Anheben des oben aufliegenden Materials von einem Materialstapel und andererseits das Transportieren des angehoben Materials vom Materialstapel weg zur nachfolgenden Verwendung des Materials.
Es ist aus der DE 101 42 389 B4 eine pneumatische Trennvorrichtung an einer Bogen verarbeitenden Maschine bekannt, welche 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. An dem anderen Ende der Kolbenstange befindet sich ein in einem Kolbenzylinder zwischen einer oberen und einer unteren Endstellung verschiebbarer Kolben, wobei die Saugdüse zur Erfassung des Bogens und der Kolbenzylinder zur Verschiebung des Kolbens entgegen einer Federkraft wirkt. Zudem sind die Saugdüsen zum Ansaugen des obersten Bogens mit einem Unterdruck beaufschlagt. Von Nachteil ist aber, dass der auf die Saugdüsen beaufschlagte Unterdruck durch einen Kompressor erzeugt werden muss, zu dessen Betrieb elektrische Energie notwendig ist.
Aus der DE 540 612 A ist eine mit Saug- und Druckluft arbeitende Bogenanlegevorrichtung für Schnellpressen bekannt, bei der neben einer motorisch angetriebenen Saug- und Druckluftkolbenpumpe eine für Hand- oder Fußbetrieb eingerichtete Hilfspumpe zum Erzeugen von Saug- oder Druckluft derart an eine bestehende Saug- oder Druckluftleitung angeschlossen ist, dass beim Stillstand der Presse und der motorisch angetriebenen Pumpe unabhängig von dieser das Ansaugen, Fördern usw. des ersten Bogens eines Stapels von Bögen ausgeführt werden kann. Dazu weist diese Vorrichtung ein Antriebshebel auf der über ein Zahnradgetriebe mit einem Kolben einer Hilfspumpe verbunden ist. Durch Betätigen des Antriebhebels wird ein Saugdruck erzeugt, der über eine Saugleitung und mehreren Saugnäpfchen den ersten Bogen eines Stapels ansaugt und bei entgegen gesetzter Bedienrichtung des Antriebshebels durch einen Druckluftstoß wieder frei gibt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum pneumatischen Trennen und eine dazugehörige Vorrichtung zuschaffen, bei der mit einer Bedienungsrichtung des Bedienerschwenkarmes neben der Saugdruckerzeugung auch der Transport des aufzunehmenden Materials sowie deren Ablage erfolgen.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 4 bis 9.
Das neue Verfahren zum pneumatischen Trennen und die dazugehörige Vorrichtung beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik. Vorteilhaft bei der Anwendung des neuen Verfahrens zum pneumatischen Trennen ist es, dass mit einer Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarms:

– in einem Kolbenzylinder und einem über einen Druckschlauch mit dem Kolbenzylinder verbunden Saugkopf ein Unterdruck erzeugt und ein aufzunehmendes Material an gesaugt wird,
– anschließend über einen Mitnehmer des Bedienschwenkarms ein Saugkopfschwenkarm erfasst über den Schwenkradius des Saugkopfschwenkarms bewegt wird und
– abschließend der Kolbenzylinder geöffnet wird und das aufzunehmende Material vom Saugkopf getrennt wird.

Dabei wird mit fortschreitender Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms der Kolben aus dem Kolbenzylinder herausgezogen, wodurch der Saugdruck im Kolbenzylinder stetig erhöht wird. Dadurch wird die aus der Porosität des aufzunehmenden Materials bedingte Luftdurchlässigkeit und die daraus resultierenden Unterdruckverluste kompensiert, so dass das aufzunehmende Material sicher am Saugkopf hängt, bis der Kolbenzylinder geöffnet wird.
Vorteilhaft bei der Anwendung der neuen Vorrichtung zum pneumatischen Trennen ist es, dass an einem Rahmen mit einer Auflageplatte ein gegenüber dem Rahmen schwenkbarer Bedienschwenkarm mit einem Mitnehmer angeordnet ist, wobei der Bedienschwenkarm über eine Kolbenstange mit einem Kolben eines Kolbenzylinders verbunden ist, und an dem Rahmen ein gegenüber dem Rahmen schwenkbarer Saugkopfschwenkarm mit einem Saugkopf angeordnet ist, wobei der Saugkopf über einen Druckschlauch mit einem Kolbenzylinder verbunden ist. Dadurch ist zur Aufnahme eines Materials von einem Materialstapel keine elektrische Energie notwendig, so dass diese neue Vorrichtung autark ist.
Das neue Verfahren zum pneumatischen Trennen und die dazugehörige Vorrichtung soll nun an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Dazu zeigen:
1: Schematische Darstellung der Vorrichtung zum pneumatischen Trennen in einer geschnittenen Seitenansicht,
2: Schematische Darstellung der Vorrichtung zum pneumatischen Trennen in einer geschnittenen Seitenansicht nach einem ersten Teil einer Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarms,
3: Schematische Darstellung der Vorrichtung zum pneumatischen Trennen in einer geschnittenen Seitenansicht nach einem zweiten Teil einer Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms,
4: Schematische Darstellung der Vorrichtung zum pneumatischen Trennen in einer geschnittenen Seitenansicht nach einem zweiten Teil einer Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms,
5: Schematische Darstellung der Vorrichtung zum pneumatischen Trennen Anwendung als Selbstverkäufer für Zeitungen und Zeitschriften in einer Vorderansicht und
6: Schematische Darstellung der Vorrichtung zum pneumatischen Trennen Anwendung als Selbstverkäufer für Zeitungen und Zeitschriften in einer geschnittnen Seitenansicht.
Die neue Vorrichtung zum pneumatischen Trennen besteht gemäß der 1 im Wesentlichen aus einem Rahmen 1 mit einer Auflageplatte 2, auf welcher das aufzunehmende Material 3 als Materialstapel 4 aufgestapelt ist. Dabei ist die Auflageplatte 2 über mehrere Teleskoparme 5 in der Höhe gegenüber dem Rahmen 1 verschiebbar angeordnet. Dazu weist jeder Teleskoparm 5 eine Druckfeder 6 und eine über die Länge der Teleskoparme 5 verschiebbare und arretierbare Druckfederauflage 7 auf. Dadurch ist die Auflageplatte 2 gegenüber dem Rahmen 1 derart verschiebbar gelagert, dass das oberste aufzunehmende Material 3 des Materialstapels 4, unabhängig von der Anzahl der auf dem Materialstapel 4 aufeinander liegenden aufzunehmenden Materialen 3, sich gegenüber dem Rahmen 1 immer in gleicher Höhe befindet. Dazu sind die Druckfedern 6 mittels der Druckfederauflagen 7 in ihren Wirklängen auf die Gewichtskraft des Materialstapels 4 abgestimmt. An dem Rahmen 1 sind schwenkbar ein Saugkopfschwenkarm 8 mit einem Saugkopf 9 zur Aufnahme des aufzunehmenden Materials 3 vom Materialstapel 4 und ein Kolbenzylinder 10 angeordnet, wobei der Kolbenzylinder 10 einen Kolben 11 und eine Entspannungsöffnung 12 aufweist und über einen Druckschlauch 13 mit dem Saugkopf 9 strömungstechnisch verbunden ist. Außerdem besitzt der Rahmen 1 ein gegenüber dem Rahmen 1 schwenkbaren Bedienschwenkarm 14 mit einem Mitnehmer 15, wobei dieser Bedienschwenkarm 14 über eine Kolbenstange 16 mit dem Kolben 11 des Kolbenzylinders 10 verbunden ist.
Für die Verwendung der neuen Vorrichtung zum pneumatischen Trennen gemäß der 2 bis 4 wird manuell der Bedienschwenkarm 11 betätigt. Dadurch wird mit einem ersten Teil einer Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms 14, gemäß der 2, der Kolben 11 aus dem Kolbenzylinder 10 herausgezogen, so dass in dem Kolbenzylinder 10 ein Unterdruck entsteht. Damit wird auch in dem über den Druckschlauch 13 mit dem Kolbenzylinder 10 verbunden Saugkopf 9 ein Unterdruck erzeugt und das aufzunehmende Material 3 vom Materialstapel 4 angesaugt. Durch einem zweiten Teil der Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms 14, gemäß der 3, wird über seinen Mitnehmer 15 der Saugkopfschwenkarm 8 erfasst und damit auch der Saugkopf 9 und das angesaugte aufzunehmende Material 3 über den Schwenkradius des Saugkopfschwenkarms 8 bewegt. Durch einem dritten Teil der Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarms 14, gemäß der 4, überstreift der Kolben 11 des Kolbenzylinders 10 die im Kolbenzylinder 10 angeordnete Entspannungsöffnung 12, wodurch der Kolbenzylinder 10 geöffnet wird und damit kein Unterdruck im Kolbenzylinder 10 einschließlich im Druckschlauch 13 und im Saugkopf 9 mehr anliegt, so dass das angesaugte aufzunehmende Material 4 vom Saugkopf 9 getrennt wird.
Denkbar ist es, die Kolbenstange 16 in ihrer Länge veränderbar auszuführen. Dadurch kann z. B. bei stark poröse aufzunehmende Materialen 3 der Ansaugdruck erhöht werden, indem die Kolbenstange 16 verlängert wird. Ebenso kann durch eine Verringerung der Länge der Kolbenstange 16 der Ansaugdruck verringert werden, um somit der Ansaugdruck an weniger poröse aufzunehmende Materialen 3 anzupassen.
Denkbar ist es auch, das Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Trennen für aufgestapelte Zeitungen, Papierblättern und -bogen oder Platten z. B. aus Kunststoff, Metall oder Holz einzusetzen.
Das neue Verfahren zum pneumatischen Trennen und die dazugehörige Vorrichtung soll nun beispielhaft an einer Anwendung als Selbstverkäufer für Zeitungen und Zeitschriften erläutert werden. Dazu ist gemäß der 5 und der 6 der Rahmen 1 von einem Gehäuse 17 umgeben, wobei das aufzunehmende Material 3 eine Zeitung oder Zeitschrift 18 und der Materialstapel 4 ein Zeitungs- oder Zeitschriftenstapel 19 ist. Der Bedienschwenkarm 14 ist derart in seine Länge ausgestaltet, dass er durch einen Schwenkarmschlitz 20 freibeweglich aus dem Gehäuse 17 heraus ragt. Zudem ist an dem Gehäuse 17 eine Münzarretierung 21 angeordnet, welche den Bedienschwenkarm 14 nur nach Einwurf einer definierten Münzenmenge einmalig freigibt. Außerdem umkleidet das Gehäuse 17 eine Entnahmekammer 22 mit einer in dem Gehäuse 17 angeordneten Entnahmeöffnung 23 für die Herausnahme der Zeitung oder Zeitschrift 18 durch einen Nutzer auf. Dabei ist die Entnahmekammer 23 derart zu dem Rahmen 1 ausgerichtet, dass die im dritten Teil der Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarms 14 vom Saugkopf 9 abgetrennte Zeitung oder Zeitschrift 18 in die Entnahmekammer 23 fällt.
Bezugszeichenliste

1: Rahmen
2: Auflageplatte
3: aufzunehmende Material
4: Materialstapel
5: Teleskoparm
6: Druckfeder
7: Druckfederauflage
8: Saugkopfschwenkarm
9: Saugkopf
10: Kolbenzylinder
11: Kolben
12: Entspannungsöffnung
13: Druckschlauch
14: Bedienschwenkarm
15: Mitnehmer
16: Kolbenstange
17: Gehäuse
18: Zeitung oder Zeitschrift
19: Zeitungs- oder Zeitschriftenstapel
20: Schwenkarmschlitz
21: Münzarretierung
22: Entnahmekammer
23: Entnahmeöffnung

Claims

Verfahren zum pneumatischen Trennen, bei dem autark durch die Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarmes (14) ein Unterdruck erzeugt und ein aufzunehmendes Material (3) angesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass: – mit einem ersten Teil einer Schwenkbewegung eines Bedienschwenkarms (14) in einem Kolbenzylinder (10) und einem über einen Druckschlauch (13) mit dem Kolbenzylinder (10) verbundenen Saugkopf (9) der Unterdruck erzeugt und das aufzunehmende Material (3) angesaugt wird, – mit einem zweiten Teil der Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms (14) über einen Mitnehmer (15) des Bedienschwenkarms (14) ein Saugkopfschwenkarm (8) erfasst und damit auch der Saugkopf (9) und das aufzunehmende Material (3) über den Schwenkradius des Saugkopfschwenkarms (8) bewegt wird und – mit einem dritten Teil der Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms (14) ein Kolben (11) des Kolbenzylinders (10) eine im Kolbenzylinder (10) angeordnete Entspannungsöffnung (12) überstreift, wodurch der Kolbenzylinder (10) geöffnet wird und damit kein Unterdruck im Kolbenzylinder (10) einschließlich Druckschlauch (13) und Saugkopf (9) mehr anliegt, so dass das aufzunehmende Material (3) vom Saugkopf (9) getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem dritten Teil der Schwenkbewegung des Bedienschwenkarms (14) der Saugkopf (9) sich oberhalb einer Entnahmekammer (22) befindet, so dass das vom Saugkopf (9) abgetrennte aufzunehmende Material (3) in eine Entnahmekammer (22) fällt.
Vorrichtung zum pneumatischen Trennen, bestehend aus: – einem Rahmen (1) mit einer Auflageplatte (2), – einem schwenkbar am Rahmen (1) angeordneten Bedienschwenkarm (14), wobei der Bedienschwenkarm (14) über eine Kolbenstange (16) mit einem Kolben (11) eines Kolbenzylinders (10) verbunden ist, und – einem schwenkbar am Rahmen (1) angeordneten Saugkopfschwenkarm (8) mit einem Saugkopf (9), wobei der Saugkopf (9) über einen Druckschlauch (13) mit einem Kolbenzylinder (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienschwenkarm (14) einen Mitnehmer (15) aufweist, der über einen Abschnitt des Schwenkkreises des Bedienschwenkarms (14) auf dem Saugkopfschwenkarm (8) aufliegt und diesen in die Bewegungsrichtung des Bedienschwenkarms (14) bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenzylinder (10) eine Entspannungsöffnung (12) aufweist, welche der Kolben (11) des Kolbenzylinders (10) am Ende des Schwenkkreises des Bedienschwenkarms (14) überstreift und damit der Kolbenzylinder (10) geöffnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageplatte (2) über Teleskoparme (5) in der Höhe gegenüber dem Rahmen (1) verschiebbar angeordnet ist, wozu jeder Teleskoparm (5) eine Druckfeder (6) und eine über die Länge der Teleskoparme (5) verschiebbare und arretierbare Druckfederauflage (7) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfedern (6) mittels der Druckfederauflagen (7) in ihren Wirklängen auf die Gewichtskraft des Materialstapels (4) derart abgestimmt sind, dass das oberste aufzunehmende Material (3) des Materialstapels (4) gegenüber dem Rahmen (1) unabhängig von der Anzahl des aufzunehmenden Materials (3) des Materialstapels (4) immer in gleicher Höhe befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge der Kolbenstange (16) der im Kolbenzylinder (10) erzeugte und über den Druckschlauch (13) am Saugkopf (9) vorliegende Saugdruck einstellbar ist, wobei zur Erhöhung des Ansaugdrucks die Kolbenstange (16) verlängert und zur Verringerung des Ansaugdrucks die Kolbenstange (16) verkürzt wird.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) von einem Gehäuse (17) umgeben ist, wobei der Bedienschwenkarm (14) durch einen Schwenkarmschlitz (20) freibeweglich aus dem Gehäuse (17) herausragt und das Gehäuse (17) zusätzlich eine Entnahmekammer (22) mit einer in das Gehäuse (17) angeordneten Entnahmeöffnung (23) umkleidet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (17) eine Münzarretierung (21) angeordnet, welche den Bedienschwenkarm (14) nur nach Einwurf einer definierten Münzenmenge einmalig freigibt.