DE102015100589A1

DE102015100589A1 - Verfahren und eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Bogen von einem Stapel

Info

Publication number: DE102015100589A1
Application number: DE102015100589.1A
Authority: DE
Inventors: Dirk Reusch
Original assignee: Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Current assignee: BW Papersystems Stuttgart GmbH
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2015-07-16
Also published as: WO2015107121A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Vereinzeln von Bogen von einem Stapel und zum Zuführen der Bogen an eine nachfolgende bogenbearbeitende Maschine, bei dem die Seitenkante des obersten zu vereinzelnden Bogens des Stapels zumindest im Bereich der Vorderkante angehoben und so in diesem Bereich ein Zwischenraum zwischen dem zu vereinzelnden Bogen und dem darunter liegenden Bogen erzeugt wird, in den ein Klemmelement einfährt, das den Bogen an seiner Seitenkante, vorzugsweise am vorderen Teil seiner Seitenkante, greift, zur nachfolgenden Maschine befördert und dort ablegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Bogen von einem Stapel und zum Zuführen der Bogen an eine nachfolgende bogenbearbeitende Maschine.
Es ist bekannt, zum Vereinzeln von Bogen von einem Stapel Vorrichtungen zu verwenden, die die Bogen mittels Saugeinrichtung an der Hinterkante des Stapels ansaugen und mittels Blasluftunterstützung unter Abzugsrollen schieben. Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zeigt die EP 2 602 217 A2 . Bei langen Bogenformaten werden die Bogen geschuppt bzw. überlappend transportiert, da sonst die Bogen für einen vollständigen Abzug innerhalb eines Vereinzelungstaktes zu schnell beschleunigt werden müssten. Solche Systeme sind kostenintensiv und bei einer Änderung des Bogenformats muss der Saugkopf in nachteiliger Weise an die geänderte Lage der Bogenhinterkante angepasst werden.
Aus der DE 201 04 483 U1 ist außerdem ein Bogenanleger mit Vorderkantentrennung bekannt. Das Dokument offenbart eine Bogenleiteinrichtung für Bogenanleger, die wenigstens zwei Saugerpaare aufweist, die auf einer geschlossenen Bahnkurve hintereinander her laufen. In ihrer Funktion heben die Sauger nacheinander Bogen vom Stapel ab und geben diese an ein Förderband weiter, welches die Bogen aus dem Bogenanleger austransportiert. Je nach Format benötigt dieses System eine Vielzahl an Saugern, die Vorrichtung erweist sich dadurch als aufwendig und ebenfalls kostenintensiv.
Werden Bogen hoch gestapelt, liegt der oberste Bogen zudem nicht komplett in einer horizontalen Ebene, sondern die Ecken des Stapels hängen häufig bis zu 30 mm unterhalb der Bogenmitte. Im Laufe des Vereinzelungsprozesses verkleinert sich die Stapelhöhe und der Höhenunterschied zwischen Bogenmitte und Bogenecken ändert sich. Um dies auszugleichen, werden bisher in den Stapel Keile als Ausgleich eingelegt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstige, einfache Lösung zur Vereinzelung von Bogen von einem Stapel zu finden, insbesondere für langsamere Vereinzelungsgeschwindigkeiten, die die vorstehend genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Die Erfindung sieht vor, dass das Klemmelement an einer Stelle seitlich zwischen oberstem und nachfolgendem Bogen einfährt, an der auch der oberste Bogen vorzugsweise mittels Saugelement angehoben wird, so dass keine Keile zum Ausgleich der herabhängenden Ecken des Bogenstapels notwendig sind.
Findet das Festklemmen des Bogens mit dem Klemmelement im Bereich der Vorderkante des Bogens statt, wird zudem ein Einhängen der Bogenvorderkante beim Austransport des Bogens verhindert.
Es wird beispielsweise lediglich ein Saugelement zur Anhebung des obersten Bogens benötigt. Dies vereinfacht die Vorrichtung und spart Kosten.
Die Erfindung vereinfacht die Anpassung des Bogenanlegers an ein geändertes Bogenformat. Da die für den Bogenaustransport relevante seitliche Kante und die Vorderkante des Bogenstapels unabhängig vom Bogenformat ortsfest sind, müssen Bogenrückhalter, Saugelement und andere für die Vereinzelung des Bogens relevante Bauteile bei einem Formatwechsel nicht verstellt werden.
Die Klemmelemente können außerdem in unterschiedlicher Zahl und bei variablem Abstand am Riementrieb angebracht werden. Dadurch ist eine Anpassung des Bogenanlegers an unterschiedliche Vereinzelungstakte und -abstände möglich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die Unteransprüche.
Nach einer besonders vorteilhaften und daher bevorzugten Ausführung der Erfindung bewegen sich die Klemmelemente auf einer geschlossenen Bahnkurve mit einer ungleichmäßigen Geschwindigkeit, so dass das Klemmelement beim Einfahren in den Zwischenraum unter dem zu vereinzelnden Bogen verlangsamt, beim Wegtransport vom Bogenstapel beschleunigt und im Bereich der Bogenablage wider verlangsamt wird. So wird die Belastung für den vereinzelten Bogen minimiert, da ein zu heftiges Reißen am Bogen oder Anschlagen des Bogens an das Anschlagelement zu Beschädigungen des transportierten Bogens führen kann.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Förderrichtung des Bogens durch die erfindungsgemäße Vorrichtung quer zur Transportrichtung der nachfolgenden Maschine. Es können dann beispielsweise mittels eines Doppeltisches die vereinzelten Bogen auf eine Lagentransportstrecke aufgelegt werden. Weiterhin besteht auf diese Weise die Möglichkeit, den Bogenanleger seitlich zur nachfolgenden Maschine anzuordnen.
Zur weiteren Kostenersparnis kann darüber hinaus nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Antrieb für den Umlauf der Klemmelemente mit dem Antrieb der nachfolgenden bogenbearbeitenden Maschine gekoppelt werden.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigen:
1 eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Bogenanlegers mit angeschlossenem Lagentransport zur Bogenzuführung auf Lagen
2 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Bogenanlegers mit angeschlossenem Lagentransport zur Bogenzuführung auf Lagen
3 eine Draufsicht auf den funktionellen Teil des Bogenanlegers, zeigend einen Zahnriemen mit drei Klemmelementen, ein Saugelement und einen einstellbaren Bogenanschlag
4 eine Detailansicht des Bogenanlegers im Bereich des Saugelements
5–10 eine Bildfolge einer Draufsicht des Bogenanlegers im Bereich des Saugelements zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Vereinzelungsverfahrens
1 zeigt den erfindungsgemäßen Bogenanleger 1 zum Auflegen einzelner Bogen auf eine Lagentransportstrecke 2. Die Transportrichtung der vereinzelten Bogen 3 aus dem Bogenanleger 1 weist im Ausführungsbeispiel quer zur Transportrichtung der Lagentransportstrecke 2. Erkennbar ist dies auch in der Draufsicht in 2, wobei die weißen Pfeile die jeweiligen Förderrichtungen anzeigen. Der Stapel 4 mit den zu vereinzelnden Bogen 3 steht auf einem auf- und abfahrbaren Hubtisch 5, wobei die Bogen des Stapels 4 dabei mit ihrer Vorderkante dicht an der Längsseite der Lagentransportstrecke 2 liegen. Oberhalb der Lagentransportstrecke 2 ist ein Doppeltisch 6 angeordnet, der sich über die komplette Breite der Lagentransportstrecke 2 erstreckt. Der Abstand zwischen dem Doppeltisch 6 und der Lagentransportstrecke 2 beträgt im Ausführungsbeispiel zwischen 50 und 80 mm. Dadurch ist der optimale Transport der Bogen gewährleistet. Der Doppeltisch 6 liegt seitlich an der Vorderkante des Stapels 4 an und befindet sich auf einer Höhe mit dem obersten Bogen des Stapels 4. Quer über die gesamte Breite der Lagentransportstrecke 2 und entlang des Doppeltisches 6 ist ein umlaufender Zahnriemen 7 geführt. Der Zahnriemen 7 erstreckt sich bis seitlich neben den Bogenstapel 4 und verläuft damit parallel zu zumindest einem vorderen Teil der Seitenkante des obersten Bogens des Stapels 4.
3 veranschaulicht die Lage von Zahnriemen 7 und Stapel 4 zueinander in einer Draufsicht. Oberhalb des Stapels 4 befindet sich ein Saugelement 9. Das Saugelement 9 ist am vorderen Teil der Seitenkante des obersten Bogens angeordnet und kann den Bogen somit seitlich im Bereich der Vorderkante anheben. Dazu ist das Saugelement 9 auf- und abklappbar, beispielsweise mittels eines Pneumatikzylinders. Auf Höhe des Saugelements 9 ist außerdem eine horizontal liegende Platte 10 angeordnet, an welcher der oberste Bogen bei Ansaugung anliegt und in seiner Lage somit definiert ist. Am Zahnriemen 7 sind drei Klemmelemente 8.1, 8.2, 8.3 vorgesehen, die mit dem Zahnriemen 7 umlaufen und so konstruiert sind, dass sie in den Stapel 4 eingreifen können. Die Anzahl der Klemmelemente 8 kann je nach Anforderung, beispielsweise abhängig von der Bogenlänge, angepasst werden.
4 zeigt die Anordnung von Saugelement 9, Platte 10, Zahnriemen 7 und Stapel 4, sowie ein umlaufendes Klemmelement 8 im Detail. Das Klemmelement 8 besteht aus einem beweglichen oberen Teil und einem starren unteren Teil zwischen denen die Klemmung stattfindet. Der Zeitpunkt der Öffnung und Schließung des Klemmelements wird mechanisch mittels Anschlagleisten 11.1, 11.2 bestimmt, die Klemmkraft wird über eine oder mehrere Federn festgelegt.
Das Verfahren der Bogenvereinzelung wird in 5 bis 10 dargestellt. Wenn das Klemmelement 8 am Zahnriemen 7 sich dem Bogenstapel 4 nähert, hebt das Saugelement 9 den obersten Bogen des Stapels 4 pneumatisch an (5). Dazu klappt das Saugelement 9 auf die Bogenoberfläche herab, es wird ein Unterdruck erzeugt, der den Bogen an den Saugkopf drückt, und anschließend klappt das Saugelement 9 wieder hoch und hebt dabei die Seitenkante des Bogens an. Sollte der oberste Bogen produktionsbedingt an einem oder mehreren nachfolgenden Bogen an der Seitenkante festhängen, streifen diese beim Anheben durch das Saugelement 9 am ortsfesten Bogenrückhalter 12 entlang und fallen wieder ab. Das Klemmelement 8 ist geöffnet und fährt in den Zwischenraum zwischen oberstem Bogen und nachfolgendem Bogen (6 und 7). Ist das Klemmelement vollständig eingefahren, schaltet sich das Saugelement 9 aus und gibt den Bogen frei (8). Kurz darauf oder zeitgleich schlägt das Klemmelement 8 an der Anschlagleiste 11.1 an, schließt und klemmt den obersten Bogen an seiner vorderen Seitenkante ein (9). Weiteres Umlaufen des Zahnriemens 7 transportiert den Bogen horizontal vom Stapel weg, im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf den Doppeltisch 6. Sobald die Hinterkante des vereinzelten Bogens 3 den Stapel verlassen hat, klappt das Saugelement erneut herab und saugt den nachfolgenden Bogen vom Stapel 4 an, sodass sich der Vereinzelungsvorgang in möglichst geringem zeitlichen Abstand wiederholen kann. Damit der oberste Bogen des Stapels 4 immer in einer Ebene mit dem Doppeltisch 6 und den umlaufenden Klemmelementen 8 ist, wird die Stapeloberseite mechanisch abgetastet und der Hubtisch 5 mittels motorischem Antrieb nachgeregelt. Die Position zum Ablegen des vereinzelten Bogens wird durch das einstellbare Bogenanschlagelement 13 bestimmt. Das Bogenanschlagelement 13 ist dafür mit einer Anschlagleiste 11.2 versehen, die eine Öffnung des Klemmelements 8 bewirkt. Je nach bevorzugter Ablageposition des Bogens 3 kann das Anschlagelement 13 quer zur Lagentransportrichtung verstellt werden.
Ist der vereinzelte Bogen 3 auf dem Doppeltisch 6 abgelegt, werden Transportrollen auf die Oberfläche des Bogens abgeklappt, die den Bogen in Lagentransportrichtung und damit quer zur Zahnriemenlaufrichtung forttransportieren und auf die unter dem Doppeltisch 6 mittels Greiferkette beförderten Lagen auflegen. Während des Forttransports wird bereits der nachfolgende Bogen von einem weiteren Klemmelement gegriffen und das vorstehende Verfahren wiederholt sich bevorzugt in möglichst enger zeitlicher Abfolge.
Der Zahnriemen 7 wird mittels Koppelgetriebe vom Antrieb der angeschlossenen Maschine mit einer ungleichförmigen Geschwindigkeit angetrieben. Im Bereich der Bogenaufnahme und der Bogenablage verlangsamt der Zahnriemen 7 und damit die angeschlossenen Klemmelemente 8, auf den Strecken dazwischen beschleunigt der Zahnriemen 7.
Ist der Bogenstapel 4 leer, wird die Maschine gestoppt, der Hubtisch 5 motorisch vertikal nach unten gefahren und es wird ein neuer Bogenstapel eingelegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2602217 A2 [0002]
DE 20104483 U1 [0003]

Claims

Verfahren zum Vereinzeln von Bogen von einem Stapel und zum Zuführen der Bogen an eine nachfolgende bogenbearbeitende Maschine, bei dem die Seitenkante des obersten zu vereinzelnden Bogens des Stapels zumindest im Bereich der Vorderkante angehoben und so in diesem Bereich ein Zwischenraum zwischen dem zu vereinzelnden Bogen und dem darunter liegenden Bogen erzeugt wird, in den ein Klemmelement einfährt, das den Bogen an seiner Seitenkante, vorzugsweise am vorderen Teil seiner Seitenkante, greift, zur nachfolgenden Maschine befördert und dort ablegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement auf einer geschlossenen Bahnkurve mit einer ungleichmäßigen Umlaufgeschwindigkeit bewegt wird, so dass das Klemmelement beim Einfahren in den Zwischenraum unter dem zu vereinzelnden Bogen verlangsamt, beim Wegtransport vom Bogenstapel beschleunigt und im Bereich der Bogenablage wieder verlangsamt wird, vorzugsweise mit einem sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement auf einer geschlossenen Bahnkurve im Start-Stopp-Betrieb bewegt wird, d. h. dass das Klemmelement jeweils für den Greif- und für den Ablagevorgang des Bogens stillsteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zu vereinzelnde Bogen mittels eines auf- und abklappbaren, pneumatischen Saugelements angehoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der nachfolgende Bogen angehoben wird, sobald die Hinterkante des gegriffenen Bogens den Stapel verlassen hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des Stapels abgetastet und der Stapel mittels Hubeinrichtung so nachgeregelt wird, dass die Oberseite des Stapels während den Vereinzelungsvorgängen auf der gleichen Höhe verbleibt.
Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Anspruch 1 bis 6, bestehend aus – einem Hubtisch zur Aufnahme des Bogenstapels, – zumindest einem Saugelement, das oberhalb des Stapels im seitlichen Bereich der Bogenvorderkante angeordnet ist und das durch Ansaugen des vorderen Bereichs der Seitenkante des obersten Bogens einen Zwischenraum zwischen oberstem Bogen und darunter liegendem Bogen bildet, – einem oder mehreren, vorzugsweise drei Klemmelementen, die hintereinander auf einer geschlossenen horizontal liegenden Bahnkurve in solch einer Weise umlaufen, dass jeweils ein Klemmelement in den vom Saugelement gebildeten Zwischenraum einfahren, den obersten Bogen greifen und für zumindest einen Teil der Bahnkurve weiterfördern kann.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente mittels eines Riemenantriebs umlaufend bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Klemmelemente mittels einer Kette umlaufend bewegbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderung des Bogens quer zur Transportrichtung der nachfolgenden Maschine erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement zum Greifen des Bogens über eine Anschlagleiste mittels Federkraft geschlossen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Anschlag des Bogens vorhanden sind, die das Klemmelement öffnen und ein Ablegen des Bogens bewirken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für den Umlauf der Klemmelemente mit dem Antrieb der nachfolgenden bogenbearbeitenden Maschine gekoppelt ist, vorzugsweise mittels Koppelgetriebe.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einem Doppeltisch (6) und einer Lagentransportstrecke (2) zwischen 30 Millimetern und 100 Millimetern, vorzugsweise zwischen 50 Millimetern und 80 Millimetern, beträgt.