DE19522741C2 - Vorrichtung zum Abnehmen eines Blattes von einem Stapel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abnehmen eines Blattes von einem Stapel und zum Einführen in ein Paar Transportrollen, mit einem um eine Achse schwenkbar gelager­ ten Hebel, ein am Hebel vorgesehenes und dazu paralleles be­ wegliches Element, das in Richtung des Hebels hin und her bewegbar ist, wobei an dem den Transportrollen gegenüberlie­ genden Ende des beweglichen Elements ein um eine Achse schwenkbares Teil vorgesehen ist, das mindestens einen Saug­ napf trägt.

Vorrichtungen, die mittels eines Saugnapfes ein Blatt von einem Blattstapel abheben und einem Einführschlitz oder Transportrollen zuführen, sind aus den Stand der Technik bekannt.

Die deutsche Offenlegungsschrift 27 01 201 offenbart einen Saugheber, der mittels Schenkhebeln an die Stapeloberfläche heranführbar ist. Die Saugheber sind an einer an den Schwenkhebeln zwischen zwei Anschlägen schwenkbar gelagerten Leiste angeordnet. Die Schwenkhebel werden unter der Wirkung einer gegen den Stapel drückenden Feder an die Stapelober­ fläche herangeführt. Das Abheben der Schwenkhebel wird durch einen in zwei Drehrichtungen umsteuerbaren Getriebemotor bewirkt. Das Trennen der Folienenden wird dadurch unter­ stützt, daß der Schwenkhebel einen dem Folienstapel etwa am Ort der Schwenkachse der schwenkbaren Leiste aufliegenden Niederhalter trägt. Dadurch wird ein besonders scharfes Abbiegen des abgeschwenkten Folienrandes erreicht. Das Auf­ liegen des Niederhalters und das scharfe Abbiegen bergen aber die Möglichkeit der Beschädigung der zu verarbeitenden Folien.

Die deutsche Patentschrift 32 11 609 zeigt eine Vorrichtung zum Abheben eines Blattes von einem Stapel unterschiedlicher Höhe und zum Übergeben an eine Fördereinrichtung. Dazu ist eine Saugeinrichtung, welche drehbar angeordnete Saugnäpfe aufweist, mittels einer Kurve steuerbar. Eine Schiene ist um eine Achse schwenkbar gelagert und in der Schiene ist ein Schlitten gleitend geführt. An dem aus dem Schlitten heraus­ ragenden Ende ist eine ebenfalls schwenkbare Halterung vor­ gesehen, die die Saugnäpfe trägt. Es sind zwei Kurvenschei­ ben vorgesehen, die zum einen den Schwenkwinkel der Schiene einstellen und zum anderen eine Horizontalbewegung der Vor­ richtung ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die mechanisch einfach aufgebaut ist und eine sichere und beschädigungsfreie Trennung des Blattes vom Blattstapel ermöglicht.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Hebel und das bewegliche Element mittels separater Antriebsmittel bewegbar sind, und daß der Hebel und das bewegliche Element in der Ausgangsstel­ lung im wesentlichen parallel zur Stapeloberfläche angeord­ net sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß sie aus im wesentlichen drei Baugruppen aufgebaut ist. Die Vor­ richtung ist in einem Gehäuse angeordnet, wobei ein Gehäuse­ teil die Auflage für den Blattstapel darstellt. Die erste Baugruppe umfaßt den Hebel, der um eine Achse schwenkbar ge­ lagert ist und in seiner Ausgangsstellung parallel zur Auf­ lage liegt. Auf dem Hebel ist ein elektrisches Antriebsmit­ tel vorgesehen, das einen Exzenter antreibt, der die dritte Baugruppe, ein bewegliches Element, parallel zum Hebel hin und her bewegt. Die zweite Baugruppe umfaßt ebenfalls ein elektrisches Antriebsmittel und ist fest mit dem Gehäuse verbunden. Der durch das erste Antriebsmittel bewegte Exzen­ ter überträgt auf den Hebel eine Schwenkbewegung, die einen bestimmten Winkelbereich überstreicht. Wie vorstehend erwähnt, ist die dritte Baugruppe ein bewegliches Element, an deren vorderen Ende ein schwenkbares Teil vorgesehen ist, das mindestens einen Saugnapf trägt. Ebenso ist auf der dritten Baugruppe eine Unterdruckversorgung für die Saugnäp­ fe vorgesehen.

Hinzu kommt, daß aufgrund der besonderen Anordnung der ein­ zelnen Baugruppen die Vorrichtung flach ausgeführt ist und die beweglichen Teile, wie Hebel und bewegliches Element, durch separate Antriebsmittel bewegt werden. Somit kann das Verfahren und die Vorrichtung schnell und problemlos auf andere Parameter eingestellt werden. Hierzu müssen die Antriebsmittel mit entsprechend geänderten Steuerimpulsen versorgt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels wird der Gegenstand der Erfindung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den Aufbau der Vorrichtung in perspektivischer Dar­ stellung,

Fig. 2 die einzelnen Baugruppen der Vorrichtung aus Fig. 1 in auseinandergezogener und perspektivischer Dar­ stellung,

Fig. 3 die erste Baugruppe, der Aufbau des schwenkbaren Hebels mit den dazugehörigen Abbauteilen, in per­ spektivischer Darstellung

Fig. 4 die zweite Baugruppe, das Antriebsmittel für den Hebel, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 die dritte Baugruppe, das bewegliche Element mit der dazugehörigen Unterdruckversorgung in perspek­ tivischer Darstellung und

Fig. 6a bis 6d die graphische Darstellung der Arbeitsweise der Vorrichtung in vier aufeinanderfolgenden Phasen.

Die Vorrichtung 1 zum Abnehmen eines Blattes 7 von einem Stapel 8 ist in einem Gehäuse 20 untergebracht. Der Stapel 8 ist üblicherweise in eine Kassette eingelegt, die aus Grün­ den der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Das Gehäuse 20 ist aus einer Auflage 22 für den Stapel 8 und zwei dazu senkrechten Seitenwänden 24, von denen nur eine (beim Aus­ führungsbeispiel die hintere) dargestellt ist, aufgebaut. Die beiden Seitenwände 24 des Gehäuses 20 sind mittels einer Deckwand 26 verbunden. Im Gehäuse 20 sind zusätzlich Trans­ portrollen 6 vorgesehen, die für den Abtransport eines abge­ hobenen Blattes 7 verantwortlich sind.

Mit der Auflage 22 ist starr ein Lager 9 verbunden, an dem ein Hebel 5 um eine zur Auflage 22 parallelen Achse A-A schwenkbar gelagert ist. Der detailierte Aufbau des Hebels 5 wird nachstehend genauer beschrieben. An der Deck­ wand 26 ist an einer Halterung 30 ein erstes elektrisches Antriebsmittel 32 befestigt, das vorzugsweise ein Gleich­ strommotor ist. Der Gleichstrommotor 32 treibt einen Exzen­ ter 31 an, der mit einer fest mit dem Hebel 5 verbundenen Kulisse 34 zusammenwirkt und somit die Kraft des Gleich­ strommotors auf den Hebel 5 überträgt.

Der Hebel 5 ist im wesentlichen aus zwei langen zueinander parallelen Schenkeln 5a aufgebaut, die zur Auflage 22 paral­ lel liegen. An dem Ende der beiden langen Schenkel 5a, das dem Lager 9 gegenüberliegt, sind zwei weitere zu den langen Schenkel 5a senkrechte kurze Schenkel 5b befestigt. Die kur­ zen Schenkel 5b sind am Lager 9 schwenkbar um die Achse A-A angebracht. Mit dem langen Schenkel 5a und dem kurzen Schen­ kel 5b besitzt der Hebel 5 somit eine L-Form.

Zwischen den langen Schenkeln 5a des Hebels 5 ist ein beweg­ liches Element 3 vorgesehen, das im wesentlichen aus zwei parallelen Stangen 3a aufgebaut ist. Das bewegliche Element 3 ist in Lagerbüchsen 4, 13, 14 und 18 derart geführt, daß das Element 3 nur einen Freiheitsgrad besitzt, der parallel und in Richtung der langen Schenkel 5a liegt. In Fig. 1 ist nur die Lagerbüchse 4 zu sehen. Die übrigen Lagerbüchsen 13, 14 und 18 sind in Fig. 3 dargestellt. Das Ende des bewegli­ chen Elements 3, das den Transportrollen 6 gegenüberliegt, trägt ein um eine Achse B-B schwenkbares, stabförmiges Teil 2, an dem mindestens ein Saugnapf 11 befestigt ist. Das Ele­ ment 3 ist mittels eines zweiten elektrischen Antriebsmittel 10 bewegbar, das am Hebel 5 befestigt ist. Die am Teil 2 befestigten Saugnäpfe 11 sind über dieses Teil 2 miteinander verbunden. Ein flexibler Schlauch (hier nicht dargestellt) verbindet Teil 2 mit einer Unterdruckversorgung 15.

Die einzelnen Baugruppen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in Fig. 2 dargestellt. Die mit I bezeichnete Baugruppe umfaßt den Gesamtaufbau des Hebels 5 mit dem daran befestig­ ten elektrischen Antriebsmittel 10. Die zweite Baugruppe II besteht im wesentlichen aus dem ersten elektrischen Antriebsmittel 32 mit dem entsprechenden Befestigungsmittel zur Fixierung. Das Antriebsmittel 32 dient zur Bewegung des Hebels 5. Die dritte Baugruppe III umfaßt das bewegliche Element, das in den Hebel 5 der ersten Baugruppe I einge­ schoben und darin entsprechend gelagert ist sowie mehrere Saugnäpfe 11, die untereinander über Teil 2 verbunden sind. Auf der dritten Baugruppe ist ebenfalls die zur Erzeugung des Unterdrucks notwendige Unterdruckversorgung 15 vorgese­ hen.

In den Fig. 3 bis 5 ist der detailierte Aufbau der einzelnen Baugruppen dargestellt. Die erste Baugruppe I besteht im wesentlichen aus dem Hebel 5, der aus den jeweils zwei par­ allelen langen Schenkeln 5a und den dazu senkrechten, kurzen Schenkeln 5b aufgebaut ist. An der Verbindungsstelle 40 zwi­ schen den langen Schenkeln 5a und den kurzen Schenkeln 5b ist eine Strebe 5c vorgesehen. Zwischen den beiden langen Schenkeln 5a sind im Bereich des Hebels 5, der den Trans­ portrollen 6 gegenüberliegt sind weitere Streben 5d vorgese­ hen. In den Streben 5d ist jeweils eine Bohrung 42 vorgese­ hen, die zur Befestigung des zweiten elektrischen Antriebs­ mittels 10 dient. Das zweite elektrische Antriebsmittel 10 ist ein Schrittmotor. Der Schrittmotor 10 treibt einen Exzenter 19, dessen Bewegung auf die dritte Baugruppe über­ tragen wird. An dem den Transportrollen 6 (siehe Fig. 1) zugewandten Ende der langen Schenkel 5a sind jeweils die beiden oberen Lagerbüchsen 4 und die beiden unteren Lager­ büchsen 14 vorgesehen. Ebenso ist ein Paar Lagerbüchsen 18 an der vordersten der Streben 5d angebracht. Ein weiteres Paar Lagerbüchsen 13 ist ebenfalls an der Innenseite der langen Schenkel 5a nach der zweiten Strebe 5d vorgesehen. An der Innenseite eines der langen Schenkel 5a ist zusätzlich ein Endschalter 41 befestigt, der durch das bewegliche Ele­ ment 3 betätigbar ist. Die Betätigung des Endschalters 41 bewirkt eine Abschaltung des Gleichstrommotors 32. Zur Über­ tragung der Bewegung der Gleichstrommotors 32 (siehe zweite Baugruppe II) ist zwischen den langen Schenkeln 5a des Hebels 5 eine Platte 16 fest angebracht, auf der senkrecht die Kulisse 34 vorgesehen ist, die dem mit dem Gleichstrom­ motor 32 (siehe Fig. 4) verbundenen Exzenter 31 zusammen­ wirkt. Ferner sind an der Platte 16 zwei Befestigungselemen­ te 16a angebracht, mit denen jeweils mit einem Ende ein Federelement 100 verbunden ist. Das andere Ende des Feder­ elements 100 ist mit dem beweglichen Element 3 verbunden (nicht dargestellt).

Die zweite Baugruppe II besteht aus der Deckwand 26, die fest mit den beiden Seitenwänden 24 des Gehäuses 20 verbun­ den ist (siehe hierzu Fig. 1). Dazu sind in der Deckwand Bohrungen 33 vorgesehen, durch die entsprechende Befesti­ gungsmittel (nicht dargestellt) geführt werden. An der Unterseite der Deckwand 26 ist die Halterung 30 vorgesehen, die aus zwei zueinander parallelen Winkelschienen 35 besteht. Mit den Winkelschienen 35 ist ein Getriebe 37 ver­ bunden, das durch den Gleichstrommotor 32 angetrieben wird. Die Drehbewegung des Gleichstrommotors 32 wird durch das Getriebe 37 auf den Exzenter 31 übertragen, der wiederum mit der Kulisse 34 zusammenwirkt (siehe Fig. 1 und Fig. 3).

Die dritte Baugruppe III (Fig. 5) umfaßt das bewegliche Ele­ ment 3, das im wesentlichen aus den beiden ersten parallelen Schienen 3a und aus zwei dazu senkrechten Schienen 3b, die an den ersten Schienen 3a befestigt sind und deren Abstand festlegen. Der Abstand der ersten Schienen 3a ist derart bemessen, daß er etwas kleiner ist als der Abstand der lan­ gen Schenkel 5a des Hebels 5 (siehe Fig. 3), damit das bewegliche Element 3 zwischen den langen Schenkeln 5a der Hebels 5 eine gleitende Bewegung ausführen kann. Das beweg­ liche Element 3 ist auf den an den langen Schenkeln 5a vor­ gesehenen Lagerbüchsen 4, 13, 14 und 18 gelagert und geführt. Die auf den ersten Schienen 3a eingezeichneten Doppelpfeile C-C zeigen die Bewegungsrichtung des beweglichen Elements 3 an. Ferner sind zwischen den ersten Schienen 3a noch zwei Stäbe 3d vorgesehen, in die der Exzenter 19 des Schrittmo­ tors 10 eingreift (nicht dargestellt), um das bewegliche Element 3 in entsprechender Weise hin und her zu bewegen. Senkrecht zu den ersten Schienen 3a ist eine diese Schienen 3a verbindende dritte Schiene 3c befestigt, die breiter ist als der Abstand zwischen den ersten Schienen 3a. An den bei­ den seitlichen Enden der dritten Schiene 3c ist jeweils eine Lagerplatte 50 angebracht, zwischen denen das stabförmige Teil 2 schwenkbar gehaltert ist. Das stabförmige Teil 2 führt die Schwenkbewegung um die Achse B-B aus. Eine Viel­ zahl von Saugnäpfen 11 stehen mit dem stabförmigen Teil 2 in Verbindung, das als Hohlkörper ausgebildet ist. Über einen flexiblen Schlauch 29 ist die Unterdruckversorgung 15 an das stabförmige Element 2 angeschlossen. Die Unterdruckversor­ gung 15 besteht aus einem Unterdruckzylinder 45 und einem Hubmagneten 46. Die gesamte Unterdruckversorgung 15 ist starr mit dem Hebel 5 verbunden.

Die Fig. 6a bis 6d stellen die Funktionsweise der Vorrichtung dar. Aus Gründen der Übersichtlich­ keit sind nur die Teile der Vorrichtung dargestellt, die für das Verständnis der Funktionsweise notwendig sind. Ebenso sind nur in Fig. 6a die entsprechenden Bezugszeichen einge­ tragen.

Der wichtigste Funktionsschritt der Vorrichtung ist das Trennen oder Abheben des obersten Blattes 7 (fett gezeich­ net) vom Rest des Stapels 8. Bevor das oberste Blatt 7 sepa­ riert wird, befindet sich die Vorrichtung in der in Fig. 6a gezeichneten Stellung. Dabei steht das bewegliche Element 3 in einer Mittelposition. Die Saugnäpfe 11 haben das oberste Blatt 7 des Stapels 8 angesaugt und befinden sich möglichst dicht an der Kante des obersten Blattes 7, die unmittelbar den Transportrollen 6 gegenüberliegt.

Wie in Fig. 6b dargestellt, wird die Stange 3 vom Excenter 19 in y-Richtung gezogen, dadurch kippt das stabförmige Teil 2 zusammen mit den Saugnäpfen 11 um die Achse B-B ab. Bei diesem Vorgang beschreibt ein Punkt auf der Oberfläche des Blattes 7 an der Stelle des Saugnapfes 11 näherungsweise einen zykloidenförmigen Weg. Dieser ist durch den Freiheits­ grad der Saugnäpfe 11 und die Eigensteifigkeit des Blattes 7 bestimmt.

Nach dem Abkippen der Saugnäpfe 11 zusammen mit dem stabför­ migen Teil 2 wird der Gleichstrommotor 32 angeregt, und der Hebel 5 schwenkt um einen, wie in Fig. 6c dargestellten Win­ kelbereich α nach oben (z-Richtung). Die Schwenkbewegung des Hebels 5 ist beendet, wenn sich die Saugnäpfe 11 auf der Höhe der Transportrollen 6 befinden (siehe Fig. 6c).

In diesem Stadium läuft der Schrittmotor 10 an, und über den Excenter 19 wird das bewegliche Element 3 wieder nach vorne auf die Transportrollen hin bewegt, bis das abgehobene Blatt 7 zwischen die sich drehenden Transportrollen 6 gelangt (siehe Fig. 6d). In diesem Moment wird der Unterdruck an den Saugnäpfen 11 abgeschaltet und der Hebel 5 schwenkt soweit nach oben bis die Saugnäpfe 11 das Blatt 7 gänzlich freige­ ben.

Ist das oberste Blatt 7 von den Transportrollen 6 aus dem Bereich der Saugnäpfe 11 transportiert worden, fährt das bewegliche Element 3 wieder zurück in die Mittelposition. Aus dieser Ausgangsposition schwenkt der Hebel 5 wieder nach unten bis sich das bewegliche Element 3 durch die Auflage­ kraft der Saugnäpfe 11 und gegen die Kraft der Federelemente 100 um die Lagerbüchse 4 gegen den Uhrzeigersinn dreht und schließlich der Endschalter 41 betätigt wird, wodurch der Gleichstrommotor 32 abschaltet. Nun wird ein neues oberstes Blatt 7 angesaugt. Danach hebt der Gleichstrommotor 32 den Hebel 5 soweit an bis das bewegliche Element 3 in ihre Aus­ gangsposition zurückschwenkt, d. h. daß das bewegliche Ele­ ment 3 wieder parallel zum Stapel 8 ist. Damit ist die zu Anfang beschriebene Position aus Fig 6a wieder erreicht.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Abnehmen eines Blattes (7) von einem Stapel (8) und zum Einführen in ein Paar Transportrol­ len (6), mit einem um eine Achse (9) schwenkbar gelagerten Hebel (5), ein am Hebel (5) vorgesehenes und dazu paralleles bewegliches Element (3), das in Richtung des Hebels (5) hin und her bewegbar ist, wobei an dem den Transportrollen (6) gegenüberliegenden Ende des beweglichen Elements (3) ein um eine Achse (B-B) schwenkbares Teil (2) vorgesehen ist, das mindestens einen Saugnapf (11) trägt, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hebel (5) und das bewegliche Element (3) mit­ tels separater Antriebsmittel (10, 32) bewegbar sind, und daß der Hebel (5) und das bewegliche Element (3) in der Aus­ gangsstellung im wesentlichen parallel zur Stapeloberfläche (8) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie modular aus einer ersten Baugruppe (I), einer zweiten Baugruppe (II) und einer dritten Baugruppe (II) aufgebaut ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Baugruppe (I) aus dem Hebel 5, dem darauf, angebrachten zweiten elektrischen Antriebsmittel (10) zur Bewegung des beweglichen Elements (3), und einer Kulisse (34) zur Bewegungsübertragung auf den Hebel (5) besteht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Baugruppe (II) eine Deckwand (26) mit daran angebrachter Halterung (30) für ein erstes elektrisches Antriebsmittel (32) mit einem Getriebe (37) und einem daran angeschlossenen Excenter (31) aufweist, der in die Kulisse (34) der ersten Baugruppe (I) eingreift.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Baugruppe (III) aus dem beweglichen Element (3) besteht, das an dem den Trans­ portrollen (6) gegenüberliegenden Ende ein schwenkbares Teil (2) mit Saugnäpfen (11) trägt, das über einen flexiblen Schlauch (29) mit einer Unterdruckversorgung (15) in Verbin­ dung steht.