DE2613198C3 - Vorrichtung zum Stapeln flexibler Arbeitsstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung zum Stapeln flexibler Arbeitsstücke auf einem beweglich gelagerten Stapeltisch, der sich bei Beginn des Stapelvorganges unmittelbar unterhalb einer Entnahmestelle für die Arbeitsstücke befindet und der schrittweise in dem Maße zurückweicht, wie der Stapel auf ihm anwächst, bis er eine untere Endstellung erreicht, bei der der Stapel seine maximale Hohe hat, mit Halteeinrichtungen, die den Stapeltisch in den einzelnen Stellungen arretieren.

Es ist allgemein bekannt, Stapelvorrichtungen mit einem beweglichen Stapeltisch auszurüsten, der mit zunehmender Stapelhöhe von der Entnahmestelle zurückweicht, um genügend Raum für die Stapel zu liefern. Das geschieht zumeist in der Weise, daß ein Teil vorgesehen ist. welches einen konstanten Hub ausführt, und das über ein Grenzkraftgesperre auf den Stapeltisch oder -träger einwirkt, daß dieser mit zunehmender Stapelhöhe zurückweichen kann und in der neuen Stellung verharrt. Bei einer bekannten Stapelvorrichtung vorgenannter Art zum Stapel von flexiblen Arbeitsstücken in Form von Krügen, Patten u, dgl, in Verbindung mit einem Wendeautomaten bildet der Stapeltisch den beweglichen Teil eines kastenförmigen Magazins, das zwischen einem Schwenkrahmen, der die Greifer für die Entnahme des Arbeitsstückes trägt, fest auf dem Maschinengestell angeordnet ist. Der Stapeltisch selbst gleitet an einer rohrförmigen Führung, an der eine Schelle mit einer vorbestimmten Haftkraft befestigt ist. Unterhalb der Schelle greift ein Hebel an, der von einer Kurvenscheibe auf der Hauptantriebswelle des Wendeautomaten angetrieben wird. An dem Schwenkrahmen befinden sich oberhalb des Magazins (senkrecht zu diesem) nach vorn ragende Finger, die ein Teil der Greifwerkzeuge sind. Sobald der Wendeautomat das Werkstück für die Abnahme freigibt, ergreifen die Greifwerkzeuge das Arbeitsstück und ziehen es während der Rückwärtsbewegung des Schwenkrahmens von den Wendewerkzeugen. Mittels feststehender Abstreifer wird das Arbeitsstück durch die weitere Rückwärtsbewegung des Schwenkrahmens von den Greifwerkzeugen gestreift und fällt auf den Stapeltisch bzw. ständig zunehmenden Stapel, der zwischenzeitlich durch die Kurvenscheibe und dem Hebe! nach oben bewegt wurde. Nachdem der Schwenkrahmen in seine Ausgangsposition zurückgekehrt ist, bei dem die obengenannten Finger über dem Stapeltisch bzw. Stapel stehen, wird dieser so lange gegen die Finger gedrückt, bis die Anpreßkraft die Haftkraft der Schelle übersteigt und diese durchrutscht, und zwar annähernd um einen Betrag, der der Dicke des Arbeitstisches entspricht.

Bei einer weiteren Stapelvorrichtung dieser Art, die vornehmlich für den Einsatz von langen Teilen gedacht ist, ist ein Stapelträger vorgesehen, der quer zu einer sogenannten Ablaufkante verläuft und über einen starr mit dem Stapelträger verbundenen Hebel am Gestell drehbar gelagert ist. Auf der Lagerwelle dieses Hebels sitzt ein weiterer Hebel, der über ein Grenzkraftgesperre in Form einer Spiralfeder den Stapelträger in jeder beliebigen Stellung arretiert. Ein Klemmorgan, welches ebenfalls auf J^m betreffenden Lagerbolzen ruht, führt, hervorgerufen durch einen Arbeitszylinder, einen konstanten Hub um seinen Lagerpunkt aus. Da dieses Klemmorgan, das das von der Ablaufkante einer Nähmaschine ablautende Arbeitsstück klemmt, welches, nebenbei bemerkt, durch weitere Organe dann über den Stapelträger geworfen wird, ständig bei seiner hin- und hergehenden Bewegung eine hintere konstante Stellung einnimmt, wird der Hebel mit dem Stapelträger infolge der zunehmenden Dicke des Stapels nach rückwärts gedrängt und jedesmal in seiner neuen Stellung durch das Grenzkraftgesperre festgehalten.

Abgesehen von dem umfangreichen und komplizierten Bauaufwand, der beiden Ausführungen gemeinsam anhaftet, ist eine genaue Angleichung der Ausweichbewegung des Stapeltisches oder -trägers auf Grund der Flexibilität der zu verarbeitenden Arbeitsstücke an die Dicke des Arbeitsstückes nicht möglich. Da die Anpreßkraft der Organe stets größer sein muß als die Haftkraft des Grenzkraftgesperres und diese stets einen Kraftaufwand zur Überwindung benötigt, so ist es durchaus einleuchtend, daß infolge der Elastizität zuerst der Stoff zusammengedrückt wird, bevor das Grenzkraftgesperre durchrutscht, was gleichbedeutend mit einer Verfälschung der Stoffdicke ist.

Das gleiche Problem tritt bei einer anderen he-

kannten Stapeleinrichtung auf.

Diese einfache Stapelvorrichtung besteht aus einem Unterhalts der Arbeitsfläche drehbar gelagerten Kippblech mit einer etwa 45° zur vertikalen geneigten Ausgangsstellung, Dieses Kippblech kann über eine Antriebseinrichtung in eine horizontale Lage zwecks Ablage des auf ihm befindlichen Arbeitsstückes auf einen Stapeltisch bzw. eines darauf befindlichen Stapels gebracht werden. Der Stapeltisch selbst besteht aus einer absenkbaren Stapelbrücke mit einem vorn abgekanteten Blech, welches sich im vorderen Teil beidseitig auf Klemmbalken abstützt, die sich wiederum infolge Vereckung an Führungsstangen abstützen. Im hinteren Bereich werden die Klemmbalken durch Zugfedern nach oben gezogen, so daß stets eine Klemmung auftritt. Diese wird stets dann überwunden, wenn ein neues Stoffteil auf den Stapel gelegt wird, wobei die durch das Kippblech erzeugte Kraft den Reibungswiderstand der Vereckung überwindet und den Stapeltisch bzw. Stapel um ein annähernd der Stoffdicke entsprechendes Abmaß nach unten zu bewegen.

An den Klemmbalken angebrachte Griffe erlauben ein Zurückbringen des Stapeltisches in sune ursprüngliche Lage.

Hieraus läßt sich eindeutig ableiten, daß die zur Überwindung des Reibungswiderstandes der Verekkung notwendige Kraft zur Verfälschung der Stoffdicke führt, was sich ungünstig auf die Qualität des Stapels auswirkt.

Unterstützt wird dieses negative Merkmal di-rch die Federn, deren Kraft mit zunehmender Stapeldicke dem Kraft-Weg-Gesetz folgend, ständig ansteigt und somit dem Klemmblech mehr Widerstand entgegensetzt.

Es ist zwar eine Stapelvorrichtung bekanntgeworden, bei der die Höhe des Stapeltisches über einen Mikroschalter, der unterhalb einer Zwischenplatte angebracht ist, und über Mikroschalter, die neben der Zwischenplatte sitzen und von dieser ausgelöst werden, und die auf einen doppelwirkenden Arbeitszylinder zum Antiieb des Stapeltisches wirken, beeinflußt werden, die jedoch wie die vorgenannten einen komplizierten und störanfälligen Steuerungsaufwand benötigen sowie, wenn auch im geringerem Maße, durch die Berührung mit dem Taster des Mikroschalters infolge des örtlich begrenzten Kontaktdruckes das Arbeitsstück derartig deformieren, dals der Stapeltisch sich nicht in einem Abstand von der Entnahmestelle bewegt, der ein ungestörter Weiterareiten der Stapelvorrichtung ermöglicht. Deshalb wird der Stapeltisch ständig in eine Ausgangsstellung gebracht. Dies bedeutet aber eine zusätzliche Bewgung und damit Kraftaufwand.

Darüber hinaus wird eine Stapelvorrichtung vorgeschlagen, bei der das Arbeitsstück mittels eines vertikal schwenkbaren Niederhalters von der Arbeitsstelle einer Nähmaschine auf ein Gitterrost gezogen wird. Fingerartige Stäbe greifen zwischen dem Gitterrost hindurch und transportieren das Teil auf den absenkbaren Stapeltisch, der aus einer Lochplatte, die zwischen senkrecht stehenden Führungen an Ketten aufgehängt ist, besteht. Die Ketten laufen über Kettenrollen, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Sobald das Arbeitsstück auf dem Stapeltisch liegt, werden über das Werkstück abtastende Finger Endschalter betätigt, die wiederum den Motor betätigen, und zw.-ir nur für eine Zeitdauer, die ausreicht, um den Stapeltisch annähernd um den Betrag der Stoffdicke zu senken. Diese Vorrichtung hat verschiedene Nachteile, Auf Grund des komplizierten Funktionsablaufs bedarf es vieler Einzelteile, die diese Vorrichtung äußerst aufwendig gestalten. Darüber hinaus ist eine genaue Steuerung des Elektromotors äußerst kompliziert. Außerdem ist sie wenig als universell einsetzbare Stapelvorrichtung geeignet.

Die Erfindung bezweckt eine universell einsetzbare Stapelvorrichtung einfachster Bauart, die ohne äußere Einwirkung auf das Arbeitsstück ein annähernd konstantes und der Stoffdicke angepaßtes Zurückweichen des Stapeltisches ermöglicht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Einsatz von nur wenigen Bauteilen und ohne zusätzlichen Antrieb ein stufenweises Zurückweichen des Stapeltisches oder -trägers von der Entnahmestelle in eine untere Endlage ermöglicht, wobei die Abstände der einzelnen Stufen entsprechend der jeweiligen Stoffdicke auf ein konstantes Maß einstellbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgab? dadurch gelöst, daß auf einer stabförmigen Führung ?wei entlang der Stabachse verschiebbare Halteeinrichtungen angeordnet sind, wobei eine der beiden Halteeinrichtungen den Stapeltisch trägt und daß die eine Halleinrichtung einen einstellbaren Anschlag für die zweite Halteeinrichtung und die zweite Halteeinrichtung einen Anschlag für die erste Halteeinrichtung aufweist, derart, daß die Bewegung jeder Halteeinrichtung entlang der Führung in einem Bereich begrenzt wird, der annähernd der Dicke des Arbeitsstückes entspricht und daß die Halteeinrichtungen in abwechselnder Folge betätigbar sind.

Des weiteren wird eine Vorrichtung unter Verwendung eines Klemmhebels, der mit seiner Bohrung die Führung umgreift, vorgeschlagen, bei der der Klemmhebel auf einer Platte einseitig drehbar gelagert ist und an seinem freien Ende über einen Zwischenhebel mit dem Hubteil eines Betätigungseiementes, beispielsweise Elektromagneten verbunden ist, der ebenfalls auf der Platte angeordnet ist.

Schließlich besteht ein letztes Erfindungsmerkmal darin, daß die Bohrung durch prismatisch angeordnete Plättchen gebildet wird.

Die Erfindung hat gegenüber den bekannten Stapelvorrichtungen den Vorteil, daß sie unter Verwendung relativ weniger Bauteile ein der Stoffdicke angepaßtes stufenweises Absenken des Stapeltisches ohne zusätzliche Antriebseinrichtung gestattet, wobei der Abstand entsprechend der Stoffdicke vor Stapelbeginn über einen beweglichen Anschlag eingestellt werden kann. Darüber hinaus gewährt die erfindungsgemäße Halteeinrichtung bei nur geringen Hüben ein sicheres Festsetzen und Lösen des Stapeltisches an der stabförmigen Führung.

Die Erfindung soll anhand eines Ausfi'ihrungsbeispiels näher erläutert werden, wobei die Zeichnungen folgendes bedeuten:

Fi g. 1 Ansicht des oberen Teiles der Stapelvorrichtung mit Stapeltis"h und Haltevorrichtungen,

Fig. 2 Seitenansicht des oberen Teiles der Stapelvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 Draufsicht auf die Baueinheit HaKeeinrichtung,

Fig. 4 Darstellung des Schnittverlaufes gemäß I-I der Fig. 3,

Fig. 5 Darstellung des Schnittverlaufes gemäß H-II

der Fig. 3.

Die Vorrichtung zum Stapeln flexibler Arbeitsstücke besteht aus einer Schwenkstützc 1, die an einem nicht näher dargestellten Gestell beweglich gelagert ist, und dessen Schwenkbewegung durch einen ebenfalls nicht gezeichneten pneumatisch beaufschlagten Arbeitszylinder bekannter Kauart erzeugt wird. An ihrem freien Ende besitzt die Schwenkstütze zwei Quertraversen 2 und 3, die durch zwei Stäbe 4 und S, von denen der eine die stabförmige Führung für die Buchsen 6 und 7 darstellt, auf Distanz gehalten werden.

Innerhalb des durch die beiden Quertraversen gebildeten Raumes ist eine parallel zu den beiden obengenannten Traversen verlaufende dritte Quertraverse 9 angeordnet, die jedoch mittels Buchsen 6, von denen nur die rechte dargestellt ist, entlang der beiden Stäbe 4 und 5 verschiebbar ist. Diese Quertraverse bildet gemeinsam mit den fingerartigen Stäben 10 den Stapeltisch. Zur Begrenzung des Stapels auf dem Stapeltisch sind einstellbare Anschlagmittel 11 in Form weiterer, senkrecht zum Stapeltisch stehender Stabe, die mit ihren gebogenen Enden an einer Leiste 33 befestigt sind, die wiederum mit zwei senkrecht dazu stehenden Stäben 34 fest verbunden und in den Buchsen 38 gleitend gelagert sind. Auf der Leiste 33 sind ein oder mehrere Greiforgane 8 angebracht, die vorzugsweise aus zwei Backen bestehen, die über ein Getriebe mittels Elektromagneten od. dgl. betätigbar sind. Die Buchsen 38sind mit Leisten 12 an der Quertraverse 2 befestigt. Gemeinsam mit der Buchse 6 ist die Halteeinrichtung 13 über eine Platte 37 an der Quertraverse 9 befestigt, die auf die Führungsstange 4 wirkt. Die Halteeinrichtung besteht aus einem Klemmhebel 14. der an einem Lagerbolzen 15 drehbar gelagert ist und die Führungsstange 4 mittels einer Bohrung 16 umgreift. Der Durchmesser der Bohrung 16 ist um einige Zehntel größer als der Durchmesser der Führungsstange 4. wobei α den Winkel zwischen den beiden Lagen A und R des Klemmhebels 14 darstellt und der Klemmhebel 14 in der Lage A eine Klemmwirkung hervorruft. Es ist vorteilhafter, an-Dicsc Halteeinrichtung 25 entspricht in ihrer Ausführung der eingangs beschriebenen Halteeinrichtung 13. Sie besteht ebenfalls aus einem Klemmhebel 26. der an einem Lagerbolzen 27 gelagert ist und die Führugnsstange 4 umfaßt. An seinem freien finde ist wie bei der ersten Halteeinrichtung ein über einen Zwischcnhebel 28 auf den Klemmhebel 26 wirkender Elektromagnet 29 vorgesehen, der gemeinsam mit dem Lagerbolzen 27 auf der Lagerplatte 30 sitzt und dessen Flubstange im entregten Zustand durch die Feder 32 gegen den Klemmhebel 26 drückt, der durch seine damit erzwungene Schrägstellung eine Klemmung auf der Stange 4 erwirkt.

An der Lagerplatte 37 der Halteeinrichtung 13 ist ein Anschlag 35 in Form einer Schraube vorgesehen, der mit der Lagerplatte 30 der Halteeinriehtung 25 zusammenarbeitet. Dieser einstellbare Anschlag gestattet die Anpassung des Abstandes zwischen den beiden Anschlägen 23 und 24 entsprechend der Dicke des Arbeitsstückes. Sobald die Quertraverse 9 nach unten gleitet, stellt sich zwischen dem Anschlag 35 und der Lagerplatte 30 ein Abstand ein, der gleich dem vorhergenannten Abstand zwischen 23 und 24 entspricht.

Es ist auch denkbar, anstelle der Klemmhebel 14 und 26 Exzenter zu verwenden.

Di? Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

In ihrer Ausgangsstellung befindet sich die Schwer.Kstütze 1 in der strichpunktiert gezeichneten Lage. Die Zangen der Greiforgane 8 sind geöffnet, der Stapeltisch ist in seiner obersten Stellung dicht unterhalb der Greiforgane. Dabei ist die Halteeinriehtung 13 in Wirkverbindung mit der Führungsstange 4, d. h. der Magnet ist entregt, die Feder 21 drückt den Klemmhebel 14 nach oben und erzeugt über die prismatischen Plättchen 17 eine Klemmkraft. Die zweite Halteeinriehtung 25 ist wirkungslos, indem der Magnet 29 den Klemmhebel 26 nach unten zieht. Die damit notwendigerweise auftretende Abwärtsbewegung der Halteeinriehtung 25 wird durch die Anschlagschraube 35 gebremst. In dieser Stellung stellt sich zwischen den Stirnflächen 23 und 24 der Buch-

ΛΙ-VIIV UVl LIUIIIUIIg VIIIV pi Ι.ΊΙ 11 α II3VIIV V^IIIIUIIU VWIZ.U-sehen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, und die vorzugsweise aus gehärteten Metallplättchen 17 besteht. Das freie Ende des die Führungsstange 4 umfassenden Hebels ist über ein Zwischenglied 18 mit der Hubstange 19 eines Elektromagneten 20 verbunden, der gemeinsam mit dem Lagerbolzen 15 an der Traverse 9 befestigt ist. Eine Feder 21 drückt über eine Scheibe 22 auf den Zwischenhebel 18, der die dadurch erzeugte Kraft an den Klemmhebel 14 weiterleitet, was zur Klemmung führt. Dadurch wird erreicht, daß im nichterregten Zustand des Elektromagneten ständig eine Klemmwirkung aufrechterhalten wird. Sofern der Magnet erregt wird, bewegt sich die Hubstange 19 entgegen der Wirkung der Feder 21 in den Magneten und verschwenkt den Hebel 14 um den Winkel α aus der Lage A in die Lage B, was ein Aufheben der Klemmung zur Folge hat, so daß die Ouertraverse 9 mit dem Stapeltisch infolge ihres Eigengewichts sich abwärts bewegen kann. Diese Abwärtsbewegung wird durch die Anschläge 23 und 24 begrenzt, die durch die Stirnflächen der Buchsen 6 und 7 gebildet werden. Dabei wird der Anschlag 24 durch die Halteeinriehtung 25, die mittels einer zweiten Buchse 7 an der stabförmigen Führung verschiebbar gelagert ist, durch Festklemmen an der stabförmigen Führung gehalten.

iroiim rt

mit t-lilff

der Anschlagschraube 35 annähernd auf die Dicke des Arbeitsstückes W eingestellt werden kann.

Sobald der Arbeitsstückträger C sich öffnet, wird die Schwenkstütze 1 durch den nicht näher gezeichneten Arbeitszylinder aus der strichpunktiert dargestellten in die voll ausgezogene Lage gebracht, wobei die Zange 8 das Arbeitsstück W ergreift. Im nächsten Augenblick bewegt sich die Schwenkstütze 1 nach hinten, wobei das Arbeitsstück aus dem Nähgutträger gezogen wird. In ihrer Ausgangsstellung angekommen, öffnen sich die Zangen und das Arbeitsstück fällt auf den Stapeltisch 10. Gleichzeitig wird der bis dahin wirkungslos gebliebene Elektromagnet 20 erregt und somit die Halteeinriehtung 13 in ihrer Wirkung aufgehoben. Das hat zur Folge, daß der Stapeltisch um den Betrag α, infolge seines Eigengewichts nach unten zieht, bis die Stirnflächen 23 und 24 der Buchsen 6 und 7 zur Anlage kommen und der Stapeltisch die strichpunktierte Lage gemäß Fig. 4 einnimmt.

Sobald dies geschehen ist, tritt die Halteeinriehtung 13 wieder in Wirkverbindung mit der Führungsstange 4. Gleichzeitig wird die Halteeinrichtung 25 gelöst, die infolge ihres Eigengewichts um den Betrag a₂ = α, bis zum Anschlag 35, der inzwischen die

strichpunktierte Lage eingenommen hat, nach unten 16

sinkt (Fig. 4). Damit ist der Stapler zur Aufnahme 17

eines neuen Arbeitsstückes bereit, und der eben bc- 18

schriebene Vorgang kann sich wiederholen, bis der 19

Stapel auf dem Stapeltisch seine maximale Höhe er- > 20

reicht hat. Diese wird durch einen Endschalter 36 bc- 21

stimmt, der unterhalb des Stapeltisches 10 angebracht 22

;.<t und bei Berührung durch diesen die gesamte An- 23,

lage stillsetzt. Nach Abnahme des Stapels wird der 25

Tisch IO bei gleichzeitigem Lösen der Halteeinrich- "' 26

tung manuell oder durch Hilfsenergie nach oben ge- 27

schoben, bis er an der Leiste 33 zum Anschlag kommt. 28

Nach Einschalten der Maschine beginnt der Stapel- 29

Vorgang erneut wie beschrieben. 30

• 31

Verzeichnis der verwendeten Bezugszciehcn 7,2

I Schwenkstiitzen 33 2. 3 Qucrtravcrsc 34 4, S Siai'. Miii'Muiiiiigc running *i5 6, 7 Buchse -'» 36 H (ireiforgane 37

9 Quertraverse 38

10 fingerartiger Stab A, Ii

II Anschlagmittel (

12 Leiste '· U

13 Halteeinrichtung α

14 Klemmhebel

15 Lagcrholzcn a

Bohrung prismatische Metallplättchen Zwischenglied Hubstange Elektromagnet Feder

Scheibe Anschlage Halteeinrichtung Klemmhebel Lagerbolzcn Zwischenhebel Elektromagnet Lagerplatte Hubstange leder

Leiste

Stab

Endschalter Lagerplatte Buchse Lagendes Klemmhebel Arbeitsstückträger Arbeitsstück Bezeichnung des Winkels zwischen den beiden Lagen A und B Ahstandsangahc

Hierzu 5 Blatt Zeichnunccn

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Stapeln flexibler Arbeitsstücke auf einem beweglich gelagerten Stapeltisch, "> der sich bei Beginn des Stapelvorganges unmittelbar unterhalb einer Entnahmestelle für die Arbeitsstücke befindet und der schrittweise in dem Maße zurückweicht, wie der Stapel auf ihm anwächst, bis er eine untere Endstellung erreicht, bei ι» der der Stapel seine maximale Höhe hat, mit Halteeinrichtungen, die den Stapeltisch in den einzelnen Stellungen arretieren, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer stabförmigen Führung (4) zwei entlang der Stabachse verschiebbare Hai- ι '> teeinrichtungen (13; 25) angeordnet sind, wobei eine (13) der beiden Halteeinrichtungen den Stapeltisch (10) trägt und daß die eine Halteeinrichtung (13) einen einstellbaren Anschlag (35) für die zweite Halteeinrichtung (25) und die zweite m Halteeinrichtung (25) einen Anschlag (24) für die erste Halteeinrichtung (13) aufweist, derart, daß die Bewegung jeder Halteeinrichtung (13; 25) entlang der Führung (4) in einem Bereich begrenzt wird, der annähernd der Dicke des Arbeitsstückes r> entspricht und daß die Haiteeinrichtungen (13; 25) in abwechselnder Folge betätigbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Klemmhebels, der mit seiner Bohrung die Führung umgreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmhebel (14; 26) auf einer Platte (9; 30) einseitig drehbar gelagert ist und an seinem freien Ende i'.ber einen Zwischenhebel (18; 27) mit dem Hubteil eines Betätig'ingselementes, beispielsweise Elektromagneten (20; 29), verbunden r» ist, der ebenfalls auf der Platte (9; 30) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (16) durch prismatisch angeordnete Plättchen (17) ge- m bildet wird.