DE19515720A1 - Stapelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stapelvorrichtung für das positionsgenaue und lagegerichtete Abstapeln von Pa­ pierstapeln, Büchern, Zeitschriften etc.

Eine derartige Stapelvorrichtung dient zum Abstapeln von Papierstapeln, wobei diese entweder in Buchform ge­ bunden sein können oder aber auch aus losen Papiersta­ peln bestehen können. Das Problem bei derartigen Stapelvorrichtungen besteht zum einen darin, die Vor­ richtung mit einer ausreichenden Leistung zu versehen, so daß das Abstapeln der Stapel auf einer Palette in kürzester Zeit durchgeführt werden kann. Bekannt ist es, hier Förderbänder zu verwenden, die in der Höhe verstellbar sind, so daß die Papierstapel entsprechend dem Fortschritt des Stapels auf der Palette entspre­ chend von einem Greifer aufgenommen und umgesetzt wer­ den können. Darüber hinaus werden auch Roboter verwen­ det, die die einzelnen Stapel abnehmen und mittels ei­ nes Mehrgelenkarmes auf der Palette absetzen. Diese Ro­ boter sind zwar flexibel im Absetzen der Papierstapel auf der Palette, jedoch können in der Regel lediglich zwei Roboter eingesetzt werden, da diese sich ansonsten behindern würden, so daß die Geschwindigkeit der Absta­ pelung doch relativ gering bleibt, zumal die Greifer­ arme große Wege zurücklegen müssen. Darüber hinaus sind die Roboter im Aufbau und Konstruktion wie auch in der Wartung vergleichsweise teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stapel­ vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß diese eine hohe Leistung aufweist, wobei gleicher­ maßen gebundene oder nicht gebundene Stapel verarbeitet werden können, und die insgesamt einen relativ geringen Platzbedarf erfordert.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Eine erfindungsgemäße Stapelvorrichtung arbeitet somit in zwei Ebenen und zwar einer Zuführebene für die Zu­ führung der abzustapelnden Papierstapel und einer Sta­ pelebene, die oberhalb der Zuführebene liegt und in der die Greifer-, Wende- und Abstapeleinrichtungen liegen, wobei die Paletten gleichfalls in dieser Stapelebene zugeführt werden und entsprechend dem Fortschritt dem Stapel auf der Palette abgesenkt werden. Vorteilhaft ist unterhalb der fertig abgestapelten Palette ein Transportband angeordnet, das die fertig gestapelte Pa­ lette unmittelbar abführt, während gleichzeitig in der Stapelebene eine neue Palette zugeführt wird. Diese Pa­ lette wird im Bereich der ersten Stapel ebene von einem horizontal verfahrbaren Schlitten gehalten, und zwar so lange, bis die Hubeinrichtung für das Absenken der Pa­ lette wieder für die Aufnahme der neuen Palette vorbe­ reitet ist. Hierdurch wird erreicht, daß während des Abtransportes der fertigen Palette bereits eine neue Palette mit Stapeln beladen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in vorge­ nannter Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungs­ gemäßen Stapelvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Stapelvorrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3/3 in Fig. 4,

Fig. 4 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Sta­ pelvorrichtung nach Fig. 2 und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäßen ausgebildeten Stapelvorrichtung.

In Fig. 1 ist der Stapelvorgang schematisch darge­ stellt. Von der Stapelvorrichtung ist im wesentlichen das Maschinengestell 1 dargestellt, während die einzel­ nen Vorrichtungen der Übersichtlichkeit halber wegge­ lassen worden sind. In der Zuführebene 2 werden die einzelnen Stapel 3 zugeführt und auf einen Stauband 16 dicht aneinanderliegend zusammengeschoben. Im Ausfüh­ rungsbeispiel sind 6 Stapel 3 dargestellt. Diese Stapel 3 werden von einer Hubeinrichtung ergriffen und in ei­ ner Bereithalteebene, die der Stapelebene 5 entspricht, auf eine Zwischenablage 6 abgelegt. Die einzelnen Sta­ pel 3 werden dann von einem Greif- und Ablagesystem 7 ergriffen, entsprechend gedreht und ggf. gewendet, um dann auf einer Palette 8 positions- und lagegenau abge­ legt zu werden. Die Palette 8 ruht auf einem nicht dar­ gestellten Hubwerk 9, das die Palette entsprechend ih­ rer Beladung absenkt, so daß die Stapelebene 5 für den Stapel 3 in etwa in gleicher Höhe verbleibt. Über eine Papiereinlegeeinheit 10 werden auf die Palette bzw. auf jeden Stapel Papier- bzw. Pappebögen aufgelegt, so daß eine Beschädigung oder Beeinträchtigung der Stapel 3 weitgehend ausgeschlossen ist. Ist die Palette 8 voll­ ständig beladen, so wird diese über eine Transportein­ richtung 11 abgeführt.

Sobald eine Palette 8 fertig beladen ist, wird eine neue Palette 8 von einem Palettenstapel 12 zugeführt, wobei dieser Palettenstapel eine Hub- und Verschiebeeinrichtung 13 aufweist, die jeweils die un­ terste Palette 8 in die Stapelstation bringt. Die Pa­ lette 8 ruht dabei auf einem Schlitten 14, der die Pa­ lette so lange trägt, bis das Hubwerk 9 die zuvor be­ ladene Palette auf der Transporteinrichtung 11 abge­ setzt hat und wieder nach oben in die Beladestation zurückgefahren ist. Sobald die Palette 8 wieder auf dem Hubwerk 9 ruht, fährt der Schlitten 14 in seine Ausgangsstellung zurück und ist bereit, eine neue Pa­ lette 8 in die Beladestation zu verschieben.

In Fig. 5, die eine Draufsicht auf eine erfindungsge­ mäße Stapelvorrichtung zeigt, ist das Transportband für die Zuführung der Stapel 3 mit 15 bezeichnet. Über die­ ses Transportband werden die Stapel 3, wie dies am be­ sten aus Fig. 3 ersichtlich ist, auf ein Stauband 16 geführt, von dem diese mittels einer Hubeinrichtung 4 abgenommen werden. Die Hubeinrichtung 4 weist einzelne Gabeln 17 auf, die unter das Stauband 16 fahren und durch Aussparungen in diesem die Stapel 3 von diesem abnehmen. Die Hubeinrichtung 4 fährt dann in die in Fig. 3 bzw. Fig. 2 gezeigt Stellung zurück und dann nach oben, wobei dann die Hubeinrichtung 4 zur Stapel­ vorrichtung hin verfahren wird und wiederum abgesenkt wird, wobei die Gabeln 17 der Hubeinrichtung 4 durch Zwischenräume der Zwischenablage 6 fahren, so daß die Stapel 3 auf der Zwischenablage 6 abgelegt werden, wie dies am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist. Die Hubein­ richtung 4 ist dann bereit, weitere Stapel vom Stauband 16 abzunehmen und zur Zwischenablage 6 hinauf zu trans­ portieren.

Zu beiden Seiten der Zwischenablage sind Dreheinheiten 18 angeordnet, die in horizontaler Richtung parallel zur Zwischenablage verfahrbar sind. Damit diese Dreh­ einheiten 18 auch die innenliegenden Stapel erreichen können, ist die Zwischenablage mit einer Aussparungen 19 versehen. Die Dreheinheiten 18, die Teil des Greif- und Ablagesystems sind, haben, wie dies am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, einen Antriebsmotor 20 für das seitliche Verfahren zu den Stapeln 3 hin, sowie einen Hubzylinder 21, der einen Drehteller 22 aufweist, sowie einen Gegenanschlag 23, der mittels eines Hubzylinders 24 verstellbar ist. Zwischen dem Drehteller 22 und dem Gegenanschlag 23 wird der Stapel 3 eingeklemmt und kann dann mittels der Drehvorrichtung in die gewünschte Lage gedreht werden. Nach dem Ergreifen der einzelnen Stapel fahren die Dreheinheiten 18 in die in Fig. 5 gezeigten Ausgangsstellungen zurück, wobei dann die von der Dre­ heinheit 18 ergriffenen Stapel 3 über jeweils einen Schieber 25 mit seinem Widerlager 26 an eine Verlege­ einheit 27 übergeben wird, die ein festes unteres Lager 28 sowie ein bewegliches Gegenlager 29 aufweist. Mit­ tels eines Antriebes 30 wird die Verlegeeinheit 27 in der Ebene der Fig. 3 verfahren. Ein Hubzylinder 31 hebt und senkt die Verlegeeinheit 27, während ein weiterer Antrieb für eine Verschiebung der Verlegeeinheit in senkrechter Richtung hierzu dient, so daß die Verlege­ einheit 27 in der X-, Y- und Z-Achse verschiebbar ist, so daß die aufgenommenen Stapel an beliebiger Stelle auf der Palette 8 ablegbar sind. Die Palette 8 ruht, wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, auf ei­ nem Hubwerk 9, welches die Palette entsprechend dem Fortschritt der Abstapelung nach unten hin absenkt.

Unterhalb des Hubwerkes 9 ist eine Transporteinrichtung 11 angeordnet, auf die die beladene Palette 8 abgesetzt und abtransportiert werden kann, wie dies die Palette 8 in Fig. 3 zeigt.

Wie am besten aus den Fig. 2, 4 und 5 ersichtlich ist, ist seitlich neben der zur Abstapelung vorgesehenen Pa­ lette 8 eine Papiereinlegeeinheit 10 vorgesehen. Diese Papiereinlegeeinheit besteht aus einem Hubtisch 32, der in der Höhe entsprechend dem Vorrat an Papierlagen ver­ schiebbar ist. Oberhalb des Hubtisches ist ein Schlit­ ten 33 angeordnet, der Saugnäpfe 34 trägt, mit denen jeweils eine Lage vom Hubtisch 32 abnehmbar ist. Dieser Hubtisch ist horizontal verfahrbar, so daß die abgenom­ mene Papierlage 35 auf der Palette bzw. auf den jewei­ ligen Stapeln 3 abgelegt werden kann. Der Schlitten 33 ist selber gleichfalls höhenverstellbar an seitlichen Führungsschienen 36 gelagert.

In der Stapelebene 5 ist weiter ein Palettenstapel 12 angeordnet, der von Greifern 37 getragen ist (Fig. 3). Diese Greifer 37 sind mittels Hubzylindern 38 höhenver­ stellbar. Unterhalb des Palettenstapels 12 ist ein Schlitten 14 angeordnet, der die jeweils unterste Pa­ lette 8 ergreift und in die Abstapelstation bringt, wo­ bei diese Palette dann oberhalb des Hubwerkes 9 liegt. Dieser Schlitten 14 unterstützt die Palette 8 so lange, bis das Hubwerk 9 die Palette 8 wieder untergreift. Der Schlitten 14 wird dann in seine Ausgangsstellung zurück verschoben.

Für die Abnahme der jeweils untersten Palette vom Pa­ lettenstapel 12 werden die Greifer 38 auf die vorletzte Palette gefahren und heben den Palettenstapel bis auf die letzte Palette ab, so daß der Schlitten 14 diese letzte Palette 8 nunmehr ohne Belastung durch den ge­ samten Palettenstapel in die Stapelstellung verfahren kann.

Durch die Anordnung der Stapelebene sowie des Paletten­ stapels oberhalb der Zuführebene und Abführebene kann die Maschine sehr kompakt ausgebildet werden. Darüber hinaus arbeitet die Maschine ausgesprochen schnell, wo­ bei gebundene Stapel oder aber ungebundene Stapel über­ nommen und auf der Palette abgesetzt werden können, ohne daß eine Verschiebung innerhalb der einzelnen Sta­ pel 3 eintreten kann. Darüber hinaus kann durch das Greif- und Ablagesystem jeder Stapel 3 beliebig gedreht und gewendet auf der Palette abgesetzt werden, wobei hier gleichfalls beliebige Stapelmuster erzeugbar sind, was die Festigkeit des Stapels der Palette erhöht, ins­ besondere dann, wenn der jeweils obenliegende Stapel zwei untenliegende Stapel übergreift. Durch die Anord­ nung von zwei Greifeinheiten zu beiden Seiten der auf der Zwischenablage aufgelegten Stapel ist eine sehr schnelle Verarbeitung möglich, wobei durch die Trennung von Dreheinheit und Verlegeeinheit 27 zusätzliche Zeit gespart wird, da die jeweiligen Einheiten nur kurze Wege zurückzulegen haben und die Dreheinheit während des Rückweges der Verlegeeinheit bereits den nächsten Stapel aufgreifen kann. Es ist jedoch auch denkbar die Dreheinheit mit der Verlegeeinheit zu kombinieren, wo­ bei gleichzeitig noch eine Wendeachse für das Wenden der Stapel vorgesehen sein kann.

Eine weitere Zeitersparnis wird dadurch erreicht, daß bereits die nächste Palette mit Stapeln belegt werden kann, während die beladene Palette noch vollständig abgesenkt und aus der Stapeleinheit herausgefahren wird. Man spart hier die Zeiten für das Verfahren nach unten des Hubwerkes 9 sowie die Zeiten für das erneute Verfahren nach oben sowie für die Abnahme der Palette vom Hubwerk.

Bezugszeichenliste

1. Maschinengestell
2. Zuführebene
3. Stapel
4. Hubeinrichtung
5. Stapelebene
6. Zwischenablage
7. Greif- und Ablagesystem
8. Palette
9. Hubwerk
10. Papiereinlegeeinheit
11. Transporteinrichtung
12. Palettenstapel
13. Hub- und Verschiebeeinrichtung
14. Schlitten
15. Transportband
16. Stauband
17. Gabel
18. Dreheinheit
19. Aussparung
20. Antriebsmotor
21. Hubzylinder
22. Drehteller
23. Gegenanschlag
24. Hubzylinder
25. Schieber
26. Widerlager
27. Verlegeeinheit
28. festes unteres Lager
29. Gegenlager
30. Antrieb
31. Hubzylinder
32. Hubtisch
33. Schlitten
34. Saugnapf
35. Papierlagen
36. Führungsschiene
37. Greifer
38. Schlitten
39. Antrieb

Claims (12)

1. Stapelvorrichtung für das positionsgenaue und lagegerichtete Abstapeln von Papierstapeln, Büchern, Zeitschriften etc., gekennzeichnet durch ein Stauband (16), auf dem die Stapel (3) aneinanderliegend der Sta­ peleinrichtung zugeführt werden, eine Hubeinrichtung (4), mit der die auf dem Stauband (16) liegenden Stapel (3) in eine zweite Ebene angehoben und auf einer Zwi­ schenablage (6) abgelegt werden, mindestens ein Grei­ fer- und Ablagesystem (7), das die Stapel (3) einzeln aufgreift, ausrichtet und in eine vorbestimmte Lage dreht oder wendet und positions- und lagegenau auf ei­ ner in der Ebene des Greifer- und Ablagesystems (7) angeordneten Palette (3) ablegt und durch ein Hubwerk (9) für die Palette (3), die diese entsprechend ihrer Beladung absenkt.

2. Stapelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (4) eine Gabel (17) aufweist, die in Zwischenräume des Staubandes (16) greift und daß die Zwischenablage (6) gleichfalls ga­ belförmig ausgebildet ist.

3. Stapelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zwischenablage (6) Schieber (25) vorgesehen sind, die die Stapel (3) ein­ zeln in das Greif- und Ablagesystem (7) einschieben.

4. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Greif- und Ablagesy­ stem (7) eine Dreheinheit (18) aufweist, die die Stapel (3) ergreift und in einer horizontalen Ebene dreht.

5. Stapelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinheit (18) den Stapel (3) wendet.

6. Stapelvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Greif- und Ablagesystem (7) eine Verlegeeinheit (27) aufweist, die in horizontaler und vertikaler Ebene verfahrbar ist und den Stapel (3) aus der Dreheinheit (18) übernimmt und positions- und lagerichtig auf die Palette (8) ablegt.

7. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabe der Stapel (3) aus der Dreheinheit (18) in die Verlegeeinheit (27) mittels eines Schiebers (25) erfolgt, der dem Stapel (3) bei der Übergabe ausrichtet.

8. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (18) in einer horizontalen Ebene beliebig verfahrbar ausgebildet ist und gleichzeitig die Verlegeeinheit (27) bildet.

9. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelvorrichtung einen Palettenstapel (12) aufweist, der in etwa in Höhe des Greif- und Ablagesystems (7) angeordnet ist und eine Hubvorrichtung (37, 38) für das Anheben des Sta­ pels (12) und für die Freigabe der jeweils untersten Palette (8) aufweist, sowie eine Abnahmevorrichtung (40) für die Zuführung der jeweils untersten Palette (8) zum Greif- und Ablagesystem (7).

10. Stapelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abnahmevorrichtung (38) einen Schlit­ ten aufweist, der in horizontaler Ebene verfahrbar ist, die unterste Palette ergreift und in Abstapelposition für die Stapel bringt.

11. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hubwerk (9) vorge­ sehen ist, das die in Stapelposition befindliche Pa­ lette aufnimmt und taktweise in Abhängigkeit der Vervollständigung der Lagen der abgestapelten Papier­ stapel absenkt.

12. Stapelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß unterhalb dem Hubwerk (9) eine Transporteinrichtung (11) für die Abführung der Palet­ ten (3) angeordnet ist.