DE3015841C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stapelvorrichtung für flache Artikel mit einem Zuführförderer zum aufeinanderfolgenden Zuführen einzelner zu stapelnder Artikel, einem Fühler zum Erfassen des Zuführens jedes einzelnen Artikels, einem Endanschlag zum Anhalten der zugeführten Artikel, zwei einander gegenüberliegenden oberen Böden, die für jeden zugeführten Artikel von einer den Artikel tragenden Lage in eine den Artikel freigebenden und seinen freien Fall in einem lotrechten Schaft zu einer Sammel- und Stapelbildungsstelle gestattende Lage verschwenkbar sind, einer Ausbringeinrichtung zum Ausbringen des kompletten Stapels von der Sammel- und Stapelbildungsstelle, einer Steuereinrichtung zur Betätigung der Ausbringeinrichtung nach Erreichen eines aus einer vorwählbaren Anzahl von Artikeln bestehenden Stapels, sowie mit zwei einander gegenüberliegenden unteren Böden zwischen den oberen Böden und der Sammel- und Stapelbildungsstelle, die vor­ übergehend von einer Ruhelage in eine Lage zum momentanen Tragen der von den oberen Böden herabfallenden Artikel während des Ausbringens des kompletten Stapels von der Sammel- und Stapelbildungsstelle verschwenkbar sind, wo­ bei das Verschwenken der Böden von einer Antriebseinrich­ tung über Kurbeltriebe erfolgt.

Es ist ein Ausgleichsstapler für das senkrechte Stapeln mehrerer Signaturen, insbesondere Signaturen einer Druckerpresse, bekannt (DE-OS 27 47 799). Dieser bekann­ te Stapler weist zwei niveaugleich einander gegenüberliegende bodenartige Teile auf, deren jeder aus Fingern gebildet ist, die an einem Ende an einer Welle befestigt sind, und die beiden Wellen sind von einem Elektromotor über eine elektromagnetische Kupplung antreibbar. Im Normalzustand werden die Wellen nicht ange­ trieben. Wenn die bodenartigen Teile verschwenkt werden sollen, wird die elektromagnetische Kupplung eingerückt, wonach die Wellen mit den Fingern schnell um 360° gedreht werden, so daß die bodenartigen Teile eine schnelle Um­ drehung von 360° mit gleichmäßiger Geschwindigkeit er­ fahren.

Es ist auch eine Stapelvorrichtung für flache Artikel der einleitend genannten Art bekannt (US-PS 39 77 155). Bei dieser bekannten Stapelvorrichtung ist für die beiden oberen Böden und für die beiden unteren Böden je eine getrennte Antriebseinrichtung vorgesehen, die einen Druckmittelzylinder aufweist, der über vergleichsweise lange Arme mit einer Kurbel der beiden betreffenden Böden verbunden ist. Diese Ausführung ist vergleichsweise kom­ pliziert und nimmt in senkrechter Richtung viel Raum ein. Außerdem kann nur ein Verschwenken der Böden mit gleich­ mäßiger und wegen des vergleichsweise trägen Ansprechens der Druckmittelzylinder langsamer Geschwindigkeit erzielt werden, wobei außerdem ein zeitlich genau steuerbarer Bewegungsablauf, wenn überhaupt, nur schwierig zu erzielen ist. Somit ist die bekannte Vorrichtung beispielsweise für das Stapeln von Zeitungen, Zeitschriften, Magazinen od. dgl. nicht geeignet, die aus einer Vielzahl von zusammengeleg­ ten einzelnen Blättern bestehen und insgesamt vergleichs­ weise biegsam sind, wobei weiter zu berücksichtigen ist, daß beim Stapeln von Zeitungen, Zeitschriften od. dgl. eine vergleichsweise hohe Arbeitsgeschwindigkeit gefordert wird entsprechend der hohen Arbeitsgeschwindigkeit der der Stapelvorrichtung vorangehenden Vorrichtungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stapelvorrichtung der einleitend genannten Art derart weiterzubilden, daß bei Erzielung konstruktiver Einfachheit und geringer Baugröße das Verschwenken der Böden mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit und mit zeitlich genau steuerbarem Bewegungsablauf ermög­ licht ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß

• - für die gemeinsame Betätigung der beiden oberen Böden eine auf eine obere Steuerwelle wirkende erste elektro­ magnetische Kupplung und für die gemeinsame Betätigung der beiden unteren Böden eine auf eine untere Steuer­ welle wirkende zweite elektromagnetische Kupplung vor­ handen ist,
• - die erste und die zweite elektromagnetische Kupplung über einen gemeinsamen Riementrieb von einem einzigen kontinuierlich laufenden Elektromotor antreibbar sind,
• - die beiden oberen Böden für eine gleichzeitige Bewegung mittels eines von der oberen Steuerwelle ablaufenden Riementriebes, und
• - die beiden unteren Böden für eine ihrerseits gleich­ zeitige Bewegung mittels eines von der unteren Steuer­ welle ablaufenden Riementriebes miteinander gekuppelt sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Stapelvorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektromagnetische Kupplung seitens des Fühlers über eine Verzögerungseinrichtung und eine erste Zeit­ steuereinrichtung zum Zuführen jedes einzelnen Artikels einschaltbar ist, um über den betreffenden Kurbeltrieb die oberen Böden von der Traglage in die Freigabelage und wieder zurück in die Traglage zu schwenken, und daß die zweite elektromagnetische Kupplung in einer ersten Phase seitens einer die gestapelten Artikel zäh­ lenden Zähleinrichtung bei Erreichen einer einstellbar veränderlichen Anzahl von Artikeln über eine zweite Zeit­ steuereinrichtung einschaltbar ist, um über den betref­ fenden Kurbeltrieb die unteren Böden von der Ruhelage in die Lage zum momentanen Tragen der Artikel zuschwen­ ken, und in einer zweiten Phase seitens eines die Rück­ führung der Ausbringeinrichtung in die Ruhelage erfassen­ den Fühlers über die zweite Zeitsteuereinrichtung erneut einschaltbar ist, um über den betreffenden Kurbeltrieb die unteren Böden in die Ruhelage zurückzuschwenken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf die Stapelvorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Stapelvorrichtung längs der Zuführrichtung der Artikel längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt der Stapelvorrichtung längs der Linie III-III in Fig. 1 und 2;

Fig. 4, 5 und 6 Schnittansichten ähnlich der von Fig. 3, jedoch bei verschiedenen Be­ triebszuständen der Stapelvorrichtung;

Fig. 7 und 8 Aufsichten der Sammel- und Stapel­ stelle der Artikel und der entsprechen­ den Ausstoßeinrichtung während zwei verschiedenen Betriebszuständen;

Fig. 9 einen Querschnitt der Stapelvorrich­ tung längs der Linie IX-IX in Fig. 1; und

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer möglichen Steuereinheit für die Stapelvorrich­ tung.

Die in den Zeichnungen dargestellte Stapelvorrich­ tung umfaßt einen Grundrahmen 1, in dessen oberem Abschnitt (Fig. 1) von einem Förderband 2 jeweils ein­ zeln die zu stapelnden Artikel 3 zugeführt werden. Eine Photozelle 4 oder irgendein anderer Fühler (Fig. 1) ist in dem Förderweg der Artikel 3 auf dem Förderband so angeordnet, daß sie die Ankunft der Artikel 3 an der Stapelvorrichtung erfaßt.

Kurz nach der Ausgabe von dem Förderband 2 ist ein Anschlag 5 angeordnet, der einstellbar an einem Befesti­ gungspunkt 6 an dem Grundrahmen 1 befestigt ist und als Endanschlag für die nacheinander zugeführten Ar­ tikel 3 dient (Fig. 1 und 2).

Zwischen dem Austritt von dem Förderband 2 und dem Anschlag 5, sind seitlich angeordnete obere Böden 7 vorgesehen, die beide "L-förmig" aus­ gebildet sind und die Aufgabe haben, den einzeln zu­ geführten Artikel 3 momentan zu tragen, wobei der Ar­ tikel 3 ebenfalls seitlich mittels einem Paar Seitenführungen 8 gehalten wird (Fig. 1 bis 3). Jeder der obe­ ren Böden 7 ist schwenkbar mittels einem Schwenklager 10 am Schwenkpunkt 9 gelagert, wobei das Schwenk­ lager 10 am Einstellpunkt 11 an dem Grundrahmen 1 eingestellt werden kann (Fig. 1 und 3), und zwischen der Stellung von Fig. 3, die zum Tragen eines einzel­ nen Artikels 3 geeignet ist und einer in ausgezogenen Linien in Fig. 4 dargestellten Freigabeposition mit­ tels der Steuerung eines Kurbeltriebes 12/13 verschwenkt werden kann. Der Kurbeltrieb 12/13 ist mittels einer Teleskopstange 14 mit einer oberen Steuer­ welle 15 verbunden, direkt und über einen Riemen­ trieb, bestehend aus zwei Scheiben 16 und 17 und ei­ nem Riemen 18 (Fig. 1 und 9). Die obere Steuerwelle 15 ist wiederum über eine erste elektromagneti­ sche Kupplung 20 und einen Riementrieb, bestehend aus Riemenscheiben 21 und 22 und einem Riemen 23 mit einem elektrischen Motor 19 verbindbar und lösbar (Fig. 1 und 9) .

Über einen ähnlichen Antrieb, der eine Riemenscheibe 24, eine zweite elektromagnetische Kupplung 25, eine untere Steuer­ welle 26, einen Riementrieb mit zwei Riemenscheiben 27 und 28 und einem Riemen 29, zwei Teleskopstangen 30 und zwei Kurbeltriebe 31/32 aufweist (Fig. 1 bis 3 und 9), ist der oben erwähnte elektrische Motor 19 ebenfalls in der Lage, zwei untere Böden 33 für eine Schwenkbewegung anzutreiben, die ebenfalls "L-förmig" ausgebildet sind und unterhalb der oberen Böden 7 angeordnet sind. Die unteren Böden 33 sind ebenfalls mittels in Schwenklagern 10 gelagerten Schwenkstiften 34, längs der gleichen vertikalen Linie wie die Schwenk­ stifte 9 der oberen Böden 7 gelagert (Fig. 3). Ebenfalls können die unteren Böden 33 zwischen einer Ruhe- oder Freigabestellung (Fig. 3) und einer wirksamen Stel­ lung (Fig. 5 und 6) geschwenkt werden, in der sie einen möglichen Artikel 3 sammeln und zurückhalten, der von den oberen Böden 7 herabfällt. Zwei Seitenführungen 35 werden mittels des Schwenk­ lagers 10 auf der gleichen vertikalen Linie wie die oberen Seitenführungen 8 (Fig. 3) zum seitlichen Halten der Artikel 3 gehalten, wobei ein weiterer fester Anschlag 36 parallel zu dem feststehenden Anschlag 5 (Fig. 2) angeordnet ist, um einen geeig­ neten Aufnahmebehälter für die betreffenden Artikel 3 zu begrenzen.

Unter den zwei Paaren von Böden 7 und 33 ist eine Sammel- und Stapelstelle 58 für die Artikel vorge­ sehen. Die Sammel- und Stapelstelle 58 umfaßt ein Förderband 37, das mittels eines Motors 38 über einen Riementrieb 39 angetrieben wird, vier feste Stangen 40 zur seitlichen Begrenzung und ein Paar vorderer Haltestangen 41, von denen jede (Fig. 2, 3, 7 und 8) mittels eines Hebels 42 getragen wird, der mittels der Steuerung einer pneumatischen Kolbenzylinderan­ ordnung 44 um einen Schwenkpunkt 43 schwenkbar ist. Der Sammel- und Stapelstelle 58 ist eine Ausstoßplatte 45 zugeordnet, die zu einer Translationsbewegung von einer Ruhestellung (Fig. 7) zu einer Ausgabestellung (Fig. 8) mittels einer pneumatischen Kolbenzylinder­ anordnung 46 angetrieben wird.

Ein Förderband 47, das mittels eines Motors 48 über einen Riementrieb 49 angetrieben wird, ist am Aus­ tritt des Förderbandes 37 angeordnet, um die in Paketen 50 zusammengefaßten Artikel 3 aufzunehmen.

Die in den Figuren dargestellte Stapelvorrichtung wird schließlich mittels einer Steuereinheit ver­ vollständigt, die beispielsweise den mittels des Schaltbildes von Fig. 10 dargestellten Aufbau haben kann. Es ist dafür Sorge getragen, daß die Photozelle 4 bei der Ankunft jedes Artikels 3 auf dem Förderband 2 die Erregung der ersten elektromagneti­ schen Kupplungg 25 mit einer von einem Verzögerungsglied 51 bewirkten Verzögerung steuert, die der Zeit ent­ spricht, die notwendig ist, bis der Artikel 3 den Anschlag 5 erreicht und während einer Zeit, die ein Zeitschalter 52 vorgibt, die einer Umdrehung der Steuerwelle 15 entspricht. Die Impulse der Photozelle 4 werden einem Zählwerkseingang eines digi­ talen Zählwerks 53 zugeleitet, welches die Impulse zählt und, wenn die Impulse einen festgewählten, vor­ her eingestellten und mit einem vorbestimmten Programm ermittelten, oder einen variablen Wert erreicht haben, der fortlaufend einer dauernd zugeführten Information entspricht, die einer Vorwähl­ und Steuereinheit 54 zugeführt wird, wird die die Betätigung der zweiten elektromagnetischen Kupplung 25 für eine Zeit gesteuert, die ein Zeitschalter 55 vorgibt, und die einer halben Umdrehung der Welle 26 entspricht. Das Zählwerk 53 steuert weiter gleichlau­ fend die Zeitschaltung der Erregung des Motors 38 und die Betätigung der pneumatischen Kolbenzylinder­ anordnungen 44 und 46 von der in Fig. 7 gezeigten Position zu der in Fig. 8 gezeigten Position, wohin­ gegen die Rückführung der Kolbenzylinderanordnungen 44 und 46 zu ihren Ruhestellungen mittels eines geeigneten Füh­ lers 56 gesteuert wird, der auf geeignete Weise das Ende des nach außen gerichteten Stoßes der Ausstoßplatte 45 erfaßt. Ein zwei­ ter Fühler 57 ist andererseits in der Lage, die Rück­ führung zur Ruhestellung der Ausstoßplatte 45 zu er­ fassen und dann, über den Zeitschalter 55 eine erneu­ te Betätigung der zweiten elektromagnetischen Kupplung 25 für eine Zeit zu steuern, die einer halben Um­ drehung der Steuerwelle 26 entspricht. Der Fühler 57 steuert ebenfalls die Rückführung des Zählwerkes 53.

Die beschriebene Stapelvorrichtung arbeitet wie folgt. Während die Motoren 19 und 48 kontinuierlich regelmäßig laufen, werden die elektromagnetischen Kupplungen 20 und 25 entregt, wodurch die Steuerwellen 15 und 26 von dem Motor 19 gelöst werden, und entsprechend befinden sich die Böden 7 und 33 in den entsprechen­ den Stellungen von Fig. 3 und die Kolbenzylinderan­ ordnungen 44 und 46 in ihren Ruhestellungen von Fig. 7. Zwischenzeitlich bilden die festen Stangen 40, die beweglichen Stangen 41 und die Ausstoßplatte 45 eine rechtwinklige, geschlossene Sammel- u. Stapelstelle 58 aus, die nur von oben zugänglich ist (Fig. 7). Das Förderband 2 führt jeweils verschiedene, zu stapeln­ de Artikel 3 zu. Jedesmal, wenn ein Artikel 3 über die Photozelle 4 bewegt wird, erzeugt diese ei­ nen elektrischen Impuls, der von dem Zählwerk 53 ge­ zählt wird, und der zusätzlich mit einer geeigneten Zeit­ verzögerung mittels zeitgeschalteter Betätigung der ersten elektromagnetischen Kupplung 20 eine Umdrehung der Steuerwelle 15 steuert und somit eine momentane Ver­ schwenkung der oberen Böden 7 zur Freigabestellung von Fig. 4 mit einer unmittelbar darauffolgenden Rückführung zu der Stellung von Fig. 3 bewirkt. Der Artikel 3 schlägt zwischenzeitlich an den Anschlag 5 an und fällt darauf in die darunterliegende Sammel­ und Stapelstelle 58; er wird darin gegen irgendeine ungewünschte Behinderung des Packvorgangs mittels der bewegbaren Stangen 41 gehalten, die in ihrer Schließposition sind.

Diese Schrittfolge wird bei der Ankunft jedes einzel nen Artikels 3 wiederholt, bis der mittels des Zählwer­ kes 53 gezählte Wert den vorbestimmten Wert erreicht, der mittels der Vorwähl- und Steuereinheit 54 einge­ stellt wurde. Zu diesem Zeitpunkt steuert das Zähl­ werk 53 die Betätigung der pneumatischen Kolben-Zylin­ deranordnungen 44 und 46. Diese steuern wiederum die entsprechende Verschiebung der bewegbaren Stangen 41 in die geöffnete Stellung der Sammel- und Stapel­ stelle 58 und die Vorwärtsbewegung der Ausstoßplatte 45, um das Paket 50 der Artikel 3, das so an der Stelle 58 ausgebildet wurde, in Zusammenwirken mit dem För­ derband 37 (Fig. 8), dessen Motor 38 für eine fest­ gewählte Zeit erregt wird, auszustoßen. Gleichzeitig steuert das Zählwerk 53 mittels einer zeitgeschalteten Betätigung der zweiten elktromagnetischen Kupplung 25 eine halbe Umdrehung der Steuerwelle 26 und verschwenkt somit die unteren Böden 33 in ihre Sammelstellung, die in ausgezogenen Linien in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Hierdurch fällt der nächste mittels des Förder­ bandes 2 zugeführte Artikel 3 von den oberen Böden 7 auf die unteren Böden 33 und wird dort vorübergehend, ohne in die darunterliegende Sammelstelle 58 zu fallen, gehalten.

Wenn das Paket 50 der Artikel 3 auf das Förderband 47 überführt ist, wird die Sammel- und Stapelstelle 58 in ihre Ausgangsposition mit­ tels der Rückbewegung der Kolbenzylinderanordnungen 44 und 46 zurückgeführt, woraufhin die unteren Böden 33 darauffolgend in ihre Ruhestellung mittels der er­ neuten Erregung der zweiten elektromagnetischen Kupplung 25 für eine weitere halbe Umdrehung der Steuerwelle 26 zurückgeführt werden (Fig. 3). In der Zwischenzeit wird das Zählwerk 53 zurückgestellt.

Die Stapelvorrichtung kann somit einen erneuten Sta­ pelvorgang beginnen, mit dem ein neues Paket 50 von ge­ stapelten Artikeln 3 der dergleichen, oder eine unter­ schiedlichen Artikelanzahl ausgebildet wird.

Es wird eine Stapelvorrichtung für flache Gegenstän­ de, wie z. B. Zeitungen oder Magazine beschrieben, die ein Fördersystem zur Zuführung jeweils eines Artikels, ein Paar schwenkbarer oberer Böden zum Fallenlassen jeweils eines Artikels in eine Sammel- und Stapelstelle, bis eine vorgewählte Anzahl der Artikel erreicht ist, und ein Paar unterer Böden zum momentanen Halten der herunterfallenden und ge­ zählten Artikel aufweist. Das fertiggestellte Paket bzw. Pakete, die die erforderliche Anzahl der Arti­ kel aufweisen, werden schließlich von einer Ausstoß­ einrichtung auf einen Zuführförderer ausgegeben.

Claims (2)

1. Stapelvorrichtung für flache Artikel mit einem Zuführför­ derer (2) zum aufeinanderfolgenden Zuführen einzelner zu stapelnder Artikel (3), einem Fühler (4) zum Erfassen des Zuführens jedes einzelnen Artikels 3, einem Endanschlag (5) zum Anhalten der zugeführten Artikel (3), zwei einander gegenüberliegenden oberen Böden (7), die für jeden zu­ geführten Artikel (3) von einer den Artikel (3) tragenden Lage in eine den Artikel (3) freigebende und seinen freien Fall in einem lotrechten Schacht zu einer Sammel- und Stapelbildungsstelle (58) gestattende Lage verschwenk­ bar sind, einer Ausbringeinrichtung (45) zum Ausbringen des kompletten Stapels (50) von der Sammel- und Stapel­ bildungsstelle (58), einer Steuereinrichtung zur Betäti­ gung der Ausbringeinrichtung (45) nach Erreichen eines aus einer vorwählbaren Anzahl von Artikeln (3) bestehenden Stapels (50), sowie mit zwei einander gegenüberliegenden unteren Böden (33) zwischen den oberen Böden (7) und der Sammel- und Stapelbildungsstelle (58), die vorübergehend von einer Ruhelage in eine Lage zum momentanen Tragen der von den oberen Böden (7) herabfallenden Artikel (3) wäh­ rend des Ausbringens des kompletten Stapels (50) von der Sammel- und Stapelbildungsstelle (58) verschwenkbar sind, wobei das Verschwenken der Böden (7, 33) von einer An­ triebseinrichtung (19) über Kurbeltriebe (12, 13 bzw. 31, 32) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß

• - für die gemeinsame Betätigung der beiden oberen Böden (7) eine auf eine obere Steuerwelle (15) wirkende erste elektromagnetische Kupplung (20) und für die gemeinsame Betätigung der beiden unteren Böden (33) eine auf eine untere Steuerwelle (26) wirkende zweite elektromagnetische Kupplung (25) vorhanden ist,
• - die erste und die zweite elektromagnetische Kupplung (20, 25) über einen gemeinsamen Riementrieb (21, 22, 24, 23) von einem einzigen kontinuierlich laufenden Elektromotor (19) antreibbar sind,
• - die beiden oberen Böden (7) für eine gleichzeitige Bewegung mittels eines von der oberen Steuerwelle (15) ablaufenden Riementriebes (16, 17, 18), und
• - die beiden unteren Böden (33) für eine ihrerseits gleichzeitige Bewegung mittels eines von der unteren Steuerwelle (26) ablaufenden Riementriebes (27, 28, 29) miteinander gekuppelt sind.

2. Stapelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektromagnetische Kupplung (20) seitens des Fühlers (4) über eine Verzögerungseinrichtung (51) und eine erste Zeitsteuereinrichtung (52) beim Zuführen jedes einzelnen Artikels (3) einschaltbar ist, um über den be­ treffenden Kurbeltrieb (12, 13) die oberen Böden (7) von der Traglage in die Freigabelage und wieder zurück in die Traglage zu schwenken, und daß die zweite elektro­ magnetische Kupplung (25) in einer ersten Phase seitens einer die gestapelten Artikel (3) zählenden Zähleinrich­ tung (53) bei Erreichen einer einstellbar veränderlichen Anzahl von Artikeln (3) über eine zweite Zeitsteuer­ einrichtung (55) einschaltbar ist, um über den betreffen­ den Kurbeltrieb (31, 32) die unteren Böden (33) von der Ruhelage in die Lage zum momentanen Tragen der Artikel zu schwenken, und in einer zweiten Phase seitens eines die Rückführung der Ausbringeinrichtung (45) in die Ruhe­ lage erfassenden Fühlers (57) über die zweite Zeitsteuer­ einrichtung (55) erneut einschaltbar ist, um über den betreffenden Kurbeltrieb (31, 32) die unteren Böden (33) in die Ruhelage zurückzuschwenken.