DE4221660A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stapeln von Bögen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Stapeln von BögenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stapeln von geschuppt zugeförderten
Bögen, insbesondere Kartonbögen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 5.
Am Ende von Querschneidemaschinen werden die durch Querschneiden erzeugten
Bögen bekannterweise auf Paletten gestapelt, die auf eine heb- und senkbare
Ablageplattform gelegt werden. Um Zeit zum Abtransport eines fertigen Stapels
zu gewinnen, ist aus der DE-PS 38 23 806 eine Stapelvorrichtung mit einer als
Stabrost ausgebildeten Hilfsstapelplattform bekannt, auf der die Bögen
zwischengestapelt werden, bis eine neue Palette auf die Ablageplattform
aufgelegt und unter den Stabrost angehoben wurde. Beim Ablegen von Karton
bögen mit einem Flächengewicht von mehr als 180 g/m2 kann der Stabrost
vertikal ortsfest mit einem gewissen Abstand unterhalb der Zuförderebene
angeordnet werden, da diese - anders als empfindliche Papierbögen - über eine
größere Strecke frei fallen können, ohne daß beim Stapeln Probleme auftreten.
Während der auf dem Stabrost gebildete Teilstapel bis in Höhe der Zuförder
ebene an wächst, kann ein Stapelwechsel durchgeführt werden.
Nachteilig an den gattungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen ist, daß zum
Einfahren des Stabrosts eine Lücke im Schuppenstrom der zugeförderten Bögen
erzeugt werden muß. Die Stäbe des Stabrosts lassen sich nicht über den
gesamten Stapel bewegen, wenn weiterhin Bögen zugefördert werden. Das Gewicht
der auf dem Stabrost beim Einfahren in den Stapelbereich teilweise
aufliegenden Bögen steigt permanent an, so daß es insbesondere auf dem letzten
Teil der Einfahrstrecke vor den Anschlagbrettern zu Beschädigungen der
Bogenvorderkanten und zu Betriebs
störungen durch Umschlagen der Bogenvorderkanten kommt. Dies kann nach dem
Stand der Technik nur verhindert werden, wenn während des Einfahrens des
Stabrosts in den Stapelbereich die Bogenzufuhr zeitweise unterbrochen wird.
Dazu müssen Bögen ausgeschleust werden, die als Ausschuß nicht mehr verwendbar
sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und
eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß ein Stapelwechsel ohne
Verlust von Bögen durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentan
spruchs 5 gelöst.
Dadurch, daß der auf dem Stabrost gebildete Teilstapel in Schwingung versetzt
wird, läßt sich die Reibung zwischen ihm und dem Stabrost so verringern, daß
dieser über den gesamten Stapel bewegt werden kann, ohne daß die Zufuhr von
Bögen unterbrochen wird. Durch die Schwingung werden die vom Stabrost nach
vorne gegen das Anschlagbrett gedrückten Bogenvorderkanten veranlaßt, sich
wieder in entgegengesetzte Richtung gerade zu ziehen.
Es hat sich als weiterer Vorteil der Erfindung gezeigt, daß auch die Qualität
der hergestellten Stapel verbessert wird, da die Bögen im unteren Bereich des
Stapels, die auf den Stabrost zwischengestapelt wurden, kantengenauer abgelegt
werden.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Erzeugung der Schwingung durch Rütteln des Anschlagbretts nach den
Ansprüchen 2 und 5 ist konstruktiv besonders vorteilhaft, da sie mit bereits
vorhandenen Elementen durchgeführt werden kann. Bestehende Stapelvorrichtungen
lassen sich nachrüsten.
Das taktweise Einfahren des Stabrosts nach Anspruch 3 ermöglicht empfindlichen
Bögen, sich während der Stillstandszeit wieder gerade zu ziehen, um ein
Umschlagen der Bogenvorderkanten zu verhindern. Nach Anspruch 4 werden bei
besonders dünnen und empfindlichen Bögen die im Bereich zwischen den
Stabspitzen des Stabrosts und dem Anschlagbrett nach unten hängenden Bogen
vorderkanten wieder nach oben gedrückt. In dieser Position ziehen sie sich
durch das Rütteln wieder gerade.
Die Unteransprüche 6 und 7 enthalten konstruktiv besonders vorteilhafte
Ausgestaltungen einer Vorrichtung nach Anspruch 5. Die reibungsarme
Beschichtung des Anschlagbretts nach Anspruch 8 gewährleistet, daß sich die im
Bereich zwischen den Stabspitzen des Stabrosts und dem Anschlagbrett nach
unten hängenden Bogenvorderkanten zum Geradeziehen der Bögen ohne Widerstand
nach oben bewegen können.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht
dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen grobschematisch in Seitenansicht eine Vorrichtung
nach der Erfindung und den Verfahrensablauf beim Stapelwechsel.
Fig. 5 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt in
Bogenlaufrichtung durch das Anschlagbrett mit der Rütteleinrichtung.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 5.
Die in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellte Stapelvorrichtung dient
zum Ablegen von kontinuierlichen in einem Schuppenstrom angeförderten
Kartonbögen 1 auf einen Stapel 2 im Anschluß an eine Querschneidemaschine. Der
Stapel 2 wird auf einer heb- und senkbaren Ablageplattform gebildet; im
vorliegenden Beispiel ein Scherenhubtisch, auf den Paletten aufgelegt werden.
Die Bögen 1 werden von einem Bandförderer 3 dem Stapelbereich zugeführt,
dessen auslaufseitige Umlenkrollen 4 ebenso wie die Ausstoßrollen 5 oberhalb
der maximalen Stapelhöhe ortsfest im Ablegergestell gelagert sind. Zum
Ausrichten der Bogenvorderkanten bei der Ablage dient ein am Ende des
Stapelbereichs angeordnetes, sich quer über die Arbeitsbreite erstreckendes
Anschlagbrett 6, das vertikal ortsfest in oder gegen Bogenlaufrichtung auf
verschiedene Formatlängen einstellbar ist. Sein Aufbau ist in den Fig. 5
und 6 detaillierter dargestellt.
Unterhalb des Bandförderers 3 - ca. 250 mm unterhalb der Zuförderebene - ist
im Ablegergestell ein vertikal ortsfester, horizontal in Bogenlaufrichtung in
den Stapelbereich einfahrbarer Stabrost 7 gelagert, dessen Ablagefläche von
parallel mit Abstand voneinander angeordneten Stäben 8 gebildet wird. Auf den
Stabrost 7 werden die Bögen 1 zwischengestapelt, während ein fertiger Stapel 2
absenkt, aus dem Stapelbereich gefördert und eine neue Palette auf die
Ablageplattform aufgelegt und bis unterhalb des Stabrosts 7 wieder angehoben
ist. Der Stabrost 7 wird anschließend wieder aus dem Stapelbereich bewegt und
so der auf ihn gebildete Teilstapel 9 an die Palette übergeben.
Das Anschlagbrett 6 erstreckt sich in vertikaler Richtung von einem Bereich
oberhalb der Zuförderebene bis unterhalb des Stabrosts 7. In seinem unteren
Teil weist es im Bereich der Stäbe 8 senkrechte Ausparungen auf, damit die
Spitzen der Stäbe 8 - wie in Fig. 6 angedeutet - durch das Anschlagbrett 6
hindurchbewegt werden können, z. B. bei der Ablage von kurzen Formaten.
Bevorzugt ist das Anschlagbrett 6 über die Arbeitsbreite in einzelne getrennte
Segmente unterteilt, damit zwei oder mehr Stapel 2 mit unterschiedlichen
Formatlängen gleichzeitig nebeneinander gebildet werden können. Das
Anschlagbrett 6 bzw. seine einzelnen Segmente sind am Ende von Verstellstangen
9 befestigt, die etwa in Höhe des Bandförderers 4 in und gegen
Bogenlaufrichtung verschiebbar im Ablegergestell gelagert sind. Es kann in
eine horizontale Schwingung in und gegen Bogenlaufrichtung versetzt werden.
Dazu ist es - wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt - aus zwei Teilen 10, 11
aufgebaut, die parallel mit Abstand hintereinander angeordnet sind, wobei der
hintere Teil 11 an den Verstellstangen 9 befestigt ist. Der in
Bogenlaufrichtung vordere Teil 10, an den die Bogenvorderkanten anschlagen,
ist nach unten hängend an dem hinteren Teil 11 über elastische
Gummi-Dämpferelemente 12 befestigt. An seinem unteren Teil (ca. 250 mm
unterhalb der Aufhängung und oberhalb des Stabrosts 7) greift eine
Rütteleinrichtung 13 an, mit der die horizontale Schwingung erzeugt wird. Im
vorliegenden Beispiel enthält die eine am Teil 10 befestigte Rütteleinrichtung
13 drehbare Exzenterelemente mit einstellbarer Exzentrizität zur Einstellung
der Schwingungsamplitude, wobei über die Drehgeschwindigkeit die Schwingungs
frequenz eingestellt werden kann. Der vordere Teil 10 des Anschlagbretts 6 ist
an der Bogenanschlagseite reibungsarm, z. B. mit PTFE, beschichtet. Die
Dämpferelemente 12 sind in zwei Höhen angeordnet: Zum einen an der Aufhängung
am Teil 11, zum anderen ca. 100 mm tiefer, also im Bereich zwischen der
Aufhängung und dem Angriffspunkt der Rütteleinrichtung 13.
Die Bogenlängskanten werden von nicht dargestellten senkrechten Seitenführungs
blechen geführt, die an beiden Maschinenseiten und jeweils zwischen den
Stapeln 2 sich in Bogenlaufrichtung erstrecken. Weiterhin sind Meßfühler 14,
15, z. B. kapazitive Tastköpfe, an der auslaufseitigen, Stapelseite angeordnet,
von denen die Höhe der Stapeloberkante zur Steuerung der Vertikalbewegung der
Ablageplattform abgetastet wird. Ein Meßfühler 14 befindet sich etwas
unterhalb der Zuführebene, der zweite Meßfühler 15 ca. 40 mm oberhalb des
Stabrosts 7.
In Fig. 1 ist die Ablage auf den Stapel 2 dargestellt, der auf einer Palette
gebildet wird. Der Stabrost 7 befindet sich außerhalb des Stapelbereichs in
einer Wartestellung. Während die Bögen 1 kontinuierlich zugefördert werden,
wird die Ablageplattform kontinuierlich abgesenkt, um die Fallhöhe der Bögen 1
auf den Stapel 2 konstant zu halten. Die Steuerung der Höhe der Stapelober
kante erfolgt mittels des Fühlers 14. Wenn der Stapel 2 die gewünschte Größe
erreicht hat, z. B. eine bestimmte Anzahl von Bögen 1 abgelegt wurde, wird der
Stapelwechsel eingeleitet. Dazu wird zunächst der Stapel 2 mit hoher
Geschwindigkeit bis zum Meßfühler 15 abgesenkt, anschließend wird die Absenk
bewegung verlangsamt bis sich die Stapeloberkante ca. 50 mm unterhalb der
Stäbe 8 des Stabrosts 7 befindet (Fig. 2). Die Bögen 1 werden weiterhin
kontinuierlich zugefördert, wobei sich durch das schnelle Absenken des Stapels
2 die Hinterkanten der zugeförderten Bögen 1 auffächern, so daß der Stabrost 7
zwischen sie einfahren kann. Die Einfahrbewegung des Stabrosts 7 wird
ausgelöst, sobald die Stapeloberkante sich unter ihm befindet. Gleichzeitig
wird eine Rüttelbewegung des vorderen Teils 10 des Anschlagsbretts 6
ausgelöst, indem die Exzenterelemente der Rütteleinrichtung 13 in Drehung
versetzt wird. Durch die Rüttelbewegung wird der sich auf dem Stabrost 7
bildende Teilstapel in eine horizontale Schwingung in und gegen
Bogenlaufrichtung versetzt. Es hat sich gezeigt, daß sich eine geeignete
Schwingung einstellt, wenn harte Dämpferelemente 12 in den vorstehend
angegebenen Höhen eingesetzt werden und die Exzenterscheibe 14 mit einer
Frequenz von 60-70 Hz umläuft.
In Abhängigkeit von der Formatlänge, die zwischen 500 mm und 1800 mm betragen
kann, wird der Stabrost 7 in einem ersten Schritt mit einer Geschwindigkeit
von ca. 120 mm/s bis etwa 50%-75% der Formatlänge in den Stapelbereich
eingefahren (Fig. 3). Währenddessen werden die Hinterkanten der nachfolgend
zugeförderten Bögen 1 auf ihm abgelegt. Durch das Rütteln des auf ihm
gebildeten Teilstapels wird die Reibung vermindert, so daß sich der Stabrost 7
ohne Stauchung oder Beschädigung der Bögen 1 einfahren läßt. Nach der
kontinuierlichen Einfahrphase wird der Stabrost 7 taktweise weiterbewegt,
wobei die Stillstands- und Fahrtakte formatabhängig eingestellt sind. Es hat
sich gezeigt, daß durch die taktweise Bewegung des Stabrosts 7 dieser
problemlos auch zwischen die Bogenvorderkanten des auf ihm wachsenden
Teilstapels 9 bewegt werden kann. Bei dünnen Kartonsorten mit geringer
Eigensteifigkeit wird zusätzlich der Stapel 2 gegen Ende des Einfahrvorgangs
von unten etwas angehoben (ca. 10-40 mm), so daß die sich vor dem
Anschlagbrett 6 befindlichen, nach unten hängenden Bogenvorderkanten nach oben
gedrückt werden und sich durch das Rütteln gerade legen (Fig. 4). Die
horizontale Bewegung des Stabrosts 7 wird abgestoppt, wenn das Anschlagbrett 6
erreicht ist. Der obere Teil des Stapels 2 ist dann durch den Stabrost 7
vollständig von dem unteren Teil getrennt. Anschließend wird der untere Teil
des Stapels 2 schnell abgesenkt und abtransportiert, eine neue Palette wird
auf die Ablageplattform gelegt und wieder bis unterhalb des Stabrosts 7
angehoben. Währenddessen wächst der Teilstapel auf dem Stabrost 7
kontinuierlich an, erreicht jedoch nicht die Höhe der Zuförderebene.
Anschließend wird der Stabrost 7 auf dem Stapelbereich zurückgefahren, so daß
der Teilstapel der Palette übergeben wird. Sobald der Stapel 2 die Höhe des
oberen Meßfühlers 15 erreicht hat, wird die Ablageplattform entsprechend dem
Höhenzuwachs des Stapels 2 kontinuierlich abgesenkt. Hat der Stapel 2 die
gewünschte Größe erreicht, wird wieder ein Stapelwechsel auf die vorstehend
beschriebene Weise durchgeführt.
Claims (8)
1. Verfahren zum Stapeln von geschuppt zugeförderten Bögen (1), insbesondere
Kartonbögen, auf eine heb- und senkbare Ablageplattform,
bei dem während eines Stapelwechsels auf einen vertikal ortsfesten, horizontal
in Bogenlaufrichtung in den Stapelbereich einfahrbaren Stabrost (7) zwischen
gestapelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Wechseln eines Stapels (2) während kontinuierlich Bögen (1) zugeführt werden,
zunächst der Stapel (2) soweit abgesenkt wird, bis sich seine Oberkante mit
geringem Abstand unterhalb des Stabrosts (7) befindet, und anschließend der
Stabrost (7) in den Stapelbereich bewegt wird, während der sich auf ihm
bildende Teilstapel in eine horizontale Schwingung in und gegen Bogenlauf
richtung versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erzeugen der horizontalen Schwingung ein am Ende des Stapels (2)
angeordnetes Bogenanschlagbrett (6) für die Bogenvorderkanten gerüttelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stabrost (7) zumindest im letzten Teil seines Einfahrweges taktweise
eingefahren wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß gegen Ende des Einfahrvorgangs der Stapel (2) von unten
etwas angehoben wird, um die nach unten hängenden Vorderkanten der Bögen (1)
vor dem Anschlagbrett (6) nach oben zu drücken.
5. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
mit einer heb- und senkbaren Ablageplattform, auf der sich der Stapel (2)
bildet, mit einem vertikal ortsfesten, horizontal in Bogenlaufrichtung in den
Stapelbereich einfahrbaren Stabrost (7) und mit einem am Ende des Stapel
bereichs angeordneten Anschlagbrett (6) für die Bogenvorderkanten, das sich in
vertikaler Richtung zumindest von der Zuförderebene bis unterhalb des Stab
rosts (7) erstreckt, gekennzeichnet durch Mittel
(Rütteleinrichtung 13), um das Anschlagbrett (6) in eine horizontale
Schwingung in und gegen Bogenlaufrichtung zu versetzen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
ein Anschlagbrett (6) mit einem vorderen Teil (10), an dem die Bogenvorder
kanten anschlagen, das über elastische Dämpferelemente (12) an einem
horizontal in und gegen Bogenlaufrichtung bewegbaren Teil (11) befestigt ist
und an dem die Rütteleinrichtung (13) angreift.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der vordere Teil (10) nach unten hängend über elastische Dämpferelemente
(12) an dem hinteren Teil (11) des Anschlagbretts (6) befestigt ist, die
Rütteleinrichtung (13) an seinem unteren Teil oberhalb des Stabrosts (7)
angreift und im Bereich zwischen der Aufhängung und der Rütteleinrichtung (13)
zusätzliche Dämpferelemente (12) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Anschlagbrett (6) an der Bogenanschlagseite
reibungsarm beschichtet ist.
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