HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Handhaben palettierter Stapel blattförmiger Materialien,
insbesondere durch das Zuführen des Stapels zu einer
Produktionsmaschine oder das Entfernen des Stapels von einer
Produktionsmaschine, z.B. zum Drucken, Pressen oder Stanzen
des Materials, wobei die Vorrichtung umfaßt eine zum Steuern
der bewegbaren Teile, zum Überwachen dieser Bewegungen und zum
Starten und Stoppen der Bewegungen gemäß einer gewählten Folge
angeordnete Steuereinrichtung und einen Gabelturm mit zwei
Sätzen von gegeneinander bewegbaren Gabeln zum Halten und
Umkehren des Stapels, die zwischen einer im wesentlichen
vertikalen und einer im wesentlichen horizontalen Stellung
schwenkbar sind.
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Heutzutage benutzte Produktionsmaschinen zum Handhaben
von Blättern innerhalb der Graphikkunst-Industrie sind
hochentwickelte Maschinen, bei denen das Rohmaterial, nämlich
Blätter aus Papier oder Pappe, den Maschinen als palettierter
Blattstapel zugeführt wird. Normalerweise sind die Maschinen
mit einer automatischen Zuführvorrichtung versehen, wodurch
das Aufbrauchen des Inhalts der Palette ohne Anhalten der
Maschine erlaubt wird. Wenn die Zuführpalette, d.h. die zum
Zuführen von Blättern benutzte Palette, leer ist, wird die
Maschine angehalten und eine neue Palette wird bezüglich der
zuführvorrichtung der Maschine in Stellung gebracht. Das
bringt eine Umgruppierungszeit mit sich, die typischerweise in
der Größenordnung von 10 Minuten liegt. Modernste
Produktionsmaschinen sind jedoch so aufgebaut, daß sie die Produktion im
wesentlichen ununterbrochen fortsetzen können unter der
Voraussetzung, daß sich ein neuer palettierter Blattstapel
bezüglich der Zuführvorrichtung unter einer gebrauchsfertigen
Bedingung in Stellung befindet.
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Die folgenden Bedingungen müssen erfüllt sein, bevor
ein palettierter Blattstapel automatisch in die
Produktionsmaschine geführt werden kann: Die Palette sollte richtig
orientiert sein, so daß die Blätter in der richtigen Richtung
zugeführt werden, alle Blätter sollten einheitlich orientiert
gestapelt sein, alle Blätter sollten unmittelbar vor dem
Eintritt in die Produktionsmaschine gelüftet sein, der Stapel
sollte ausgerichtet sein, der Stapel sollte in Bezug auf die
Zuführvorrichtung genau plaziert sein und der Stapel sollte
mit speziell für die Produktionsmaschine entworfenen
Maschinenpaletten oder Trägerplatten versehen sein.
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Das US-Patent Nr. 3,670,903 offenbart eine Vorrichtung,
die das Erfüllen einiger dieser Bedingungen bei einer
manuellen und halbautomatischen Handhabung des Stapels ermöglicht.
Die Vorrichtung umfaßt einen Gabelturm mit zwei Sätzen
gegeneinander bewegbarer Gabeln. Die Vorrichtung ist zum Packen
eines Stapels, Umkehren desselben und nachfolgendem
umgedrehten Plazieren des Stapels gedacht. Die Vorrichtung umfaßt
ferner eine Steuereinrichtung. Diese Einrichtung besteht nur
aus elektrischen Knöpfen zum Erregen und Abschalten eines ein
Kippen des Stapels bewirkenden Motors. Daher hat ein Bediener
zu entscheiden, wann die Bewegung der bewegbaren Teile zu
starten ist. Folglich ist diese Vorrichtung mit Nachteilen
verbunden, weil sie zeitaufwendige manuelle Handhabungen
zwischen dieser Vorrichtung und darüber hinaus eine
Hilfsausrüstung,
die zur Vorbereitung des Stapels für das Benutzen in
einer Produktionsmaschine notwendig ist, benötigt. Es treten
ferner jedesmal, wenn ein neuer Stapel umzudrehen ist, Stops
bei der Versorgung der Produktionsmaschine auf.
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Ähnliche Handhabungsprobleme gibt es beim Entfernen
eines palettierten Stapels von einer Produktionsmaschine.
Grundsätzlich finden die einzelnen Schritte zum Entfernen des
Stapels in einer umgekehrten Reihenfolge statt, weil der
produzierte Stapel an der Ausgabe einer Produktionsmaschine
meistens eine nachfolgende Behandlung zu durchlaufen hat und
die Schritte bis zum Vorbereiten und einschließlich des
Vorbereitens des Stapels zum Einführen in eine folgende
Produktionsmaschine können im wesentlichen identisch zu den
entsprechenden Schritten zum Zuführen eines Stapels zu der
ersten Produktionsmaschine sein.
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Die Schaffung einer Vorrichtung bei der die vorstehend
erwähnten Nachteile behoben sind und die gleichzeitig eine
fortlaufende Ausführung der Folge von Operationen zum
Vorbereiten eines Stapels ermöglicht und die gleichzeitig den
Stapel in einer richtigen Stellung und zu der richtigen Zeit
liefert, so daß Stops beseitigt werden.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Vorrichtung umfaßt einen ersten Schlitten und einen
zweiten Schlitten, daß der erste Schlitten eine Einrichtung
zum Aufbereiten des Stapels und einen Rahmen für den Gabelturm
umfaßt und daß der zweite Schlitten einen Rahmen für eine
palettentragende Oberfläche, die um einen vertikalen Schaft
drehbar ist, welcher mit einer Einrichtung zum Verschieben des
Schafts und damit der palettentragenden Oberfläche in Bezug
auf den Rahmen des zweiten Schlittens in einer im wesentlichen
horizontalen Ebene verbunden ist, umfaßt.
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Dadurch wird eine automatische Ausführung der
Handhabung des Stapels erreicht. Nachfolgend wird diese Handhabung
in Verbindung mit einer Zuführung zu einer Produktionsmaschine
erläutert. Der palettierte Blattstapel kommt entweder mit
Hilfe eines Zuführfahrzeugs oder über ein Zuführsystem, das die
Palette in eine solche Position anordnet, daß sie von den
GabeIn an dem ersten Schlitten, der sich im weitesten Abstand
von der Produktionsmaschine, in der die Blätter zu behandeln
sind, gepackt werden kann, an. Die Palette und der darauf
angeordnete Stapel werden von einem Satz gegeneinander
bewegbarer Gabeln gepackt, wobei ein unterer Satz die Palette von
ihrem Träger abhebt, während ein oberer Gabelsatz in
Berührung mit der Oberseite des Stapels gebracht wird, wodurch
dieser gehalten wird. Dann kann der Stapel von seiner
vertikalen Stellung in eine im wesentlichen horizontale Stellung
gekippt werden, so daß die Blätter nun aufrecht stehen. Dann
ist das Lösen des Haltens der Gabeln auf dem Stapel möglich,
wahlweise nachdem der Stapel in eine leicht geneigte Stellung
überführt wurde, wodurch die Blätter, z.B. in Verbindung mit
einer Belüftung oder Schwingung, in Berührung mit dem
Gabelturm gebracht werden, und dadurch wird der Stapel
ausgerichtet. Gleichzeitig wird das Entfernen der
Transportpalette möglich, wenn sie durch eine an die zu
versorgende Produktionsmaschine angepaßte Maschinenpalette
ersetzt werden sollte.
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Nach Aufbereiten und Ausrichten der Palette wird der
Gabelturm zurück in seine vertikale Stellung gekippt und der
nun von einer Maschinenpalette getragene Stapel wird auf einer
palettentragenden Oberfläche auf dem zweiten Schlitten
angeordnet. Der zweite Schlitten wird in einer Stellung zwischen
dem ersten Schlitten und der Zuführvorrichtung der
Produktionsmaschine angeordnet. Die beiden Schlitten werden ferner
mit Hilfe einer Steuereinrichtung, z.B. einer
Schienenanordnung oder mit Hilfe von in dem Boden angeordneten Drähten,
gegeneinander und in Bezug auf die Produktionsmaschine
gesteuert. Die palettentragende Oberfläche des zweiten
Schlittens und der darauf angeordnete Stapel können nachfolgend um
den vertikalen Schaft gedreht werden, um die ausgerichtete
Seite des Stapels in Bezug auf die Produktionsmaschine richtig
anzuordnen, und dann überführt der Schlitten den Stapel in die
Zuführvorrichtung für die Produktionsmaschine. Die Einrichtung
zum Verschieben des Schafts und der palettentragenden
Oberfläche ermöglicht ein vollständiges genaues Anordnen des
Stapels in Bezug auf die Zuführvorrichtung, weil der Stapel in
Bezug auf die Bewegungsrichtung des zweiten Schlittens
transversal verschoben werden kann.
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Der nun auf geeignete Weise angeordnete Stapel kann auf
eine für sich bekannte Weise dadurch in Kontakt mit den
letzten Blättern des vorhergehenden Stapels gebracht werden,
daß das Entfernen der Palette erlaubende Trägerrohre in die
vorhergehende Maschinenpalette eingesetzt werden. Nach dem
Entfernen der Maschinenpalette kann auch das Trägerrohr
entfernt werden. Die Trägerrohre zur Benutzung beim Positionieren
des Stapels in eine Berührung mit dem vorhergehenden Stapel
sind bekannt und sind nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung.
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Zur gleichen Zeit, zu der der zweite Schlitten einen
Stapel in Bezug auf die zuführvorrichtung anordnet, kann ein
neuer Stapel von dem ersten Schlitten gehandhabt werden. Daher
kann unter Vermeidung von Stops eine fortlaufende Zuführung zu
der Produktionsmaschine erhalten werden.
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Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht die Handhabung
palettierter Blattstapel durch eine Anzahl von
Produktionsmaschinen hindurch mit Hilfe von FMS-Anlagen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die
begleitende Zeichnung in weiteren Einzelheiten beschrieben. In der
Zeichnung zeigen:
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Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
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Fig. 2 eine der in Fig. 1 gezeigten Darstellung
entsprechende Darstellung, in der sich die beiden
Schlitten aber in einer anderen aufeinanderbezogenen
Stellung befinden, und
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Fig. 3 bis 8 schematische Ansichten zur Veranschaulichung
der Betriebsart der Vorrichtung.
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Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Handhaben
eines palettierten Stapels 1 blattförmiger Materialien. Die
blattförmigen Materialien können aus Papier, Pappe,
Wellpapier, Kunststoff, Metall oder kombinierten Laminaten
hergestellt sein.
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Die veranschaulichte Vorrichtung ist gedacht zur
Benutzung bei der Zuführung eines Stapels 1 zu einer
Produktionsmaschine (nicht gezeigt) in der Graphikkunst-Industrie,
z.B. zum Drucken, Pressen oder Stanzen der blattförmigen
Materialien. Die Vorrichtung umfaßt einen ersten Träger 2,
einen zweiten Träger 3 und eine Einrichtung 4 zum Steuern der
Funktionen der Vorrichtung. Der erste Träger 2 umfaßt einen
Gabelturm 5 mit einem oberen Paar von Gabeln 6 und einem
unteren Paar von Gabeln 7. Die zwei Gabelpaare 6 und 7 sind
zum Packen des auf einer Palette 8 (entweder eine
Transportpalette (18, siehe Fig. 3) oder einer an die tatsächliche
Produktionsmaschine angepaßten Palette (20, siehe Fig. 6))
angeordneten Stapels 1 ineinander bewegbar. Der erste
Schlitten
ist in dem Gabelturm mit einer Einrichtung zum Aufbereiten
des Stapels in der Form von Luftdüsen, die in der Ebene des
Gabelturms angeordnet sind und zur Belüftung der Blätter
unmittelbar vor der Einführung in die Produktionsmaschine
gedacht sind, ausgestattet. Die Luftdüsen können mit einer
Zuführung ionisierter Luft verbunden sein oder sie können mit
atmosphärischer Luft beliefert werden. Die Luftdüsen sind zum
Belüften des Stapels angeordnet, wenn dieser in einer im
wesentlichen horizontalen Stellung, in der die Blätter
aufrecht stehen, vorliegt und die Gabeln auseinanderbewegt sind.
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Der Gabelturm 5 ist so angeordnet, daß er zwischen
einer vertikalen Stellung (dargestellt in Fig. 1 und 2) und
einer horizontalen Stellung (dargestellt in Fig. 5) schwenken
kann. Der Gabelturm ist ferner zum Drehen um eine sich im
wesentlichen senkrecht zu dem Stapel erstreckende Achse 9
(siehe Fig. 5) angeordnet. Bei der dargestellten
Ausführungsform wird der Gabelturm 5 zwischen seinen beiden
Stellungen mit Hilfe eines mit dem Rahmen 11 des Schlittens 2 und
dem Gabelturm verbundenen Schwenkhebels 10 geschwenkt.
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Bei der Ausführungsform fährt der Schlitten 2 auf
Schienen 12 und der Schlitten 3 auf Schienen 13. Die Schienen
12 und 13 können jedoch auch als ein Paar von Schienen für
beide Schlitten vorgesehen sein. Der zweite Schlitten 3 umfaßt
einen Rahmen 14. Der Rahmen 14 trägt eine palettentragende
Oberfläche 15, die um einen vertikalen Schaft drehbar ist, und
der Stapel ist in Fig. 2 in bezug auf die in Fig. 1
dargestellte Stellung gedreht dargestellt. Durch diese Drehung der
stapeltragenden Oberfläche 15 und des darauf angeordneten
Stapels 1 wird es möglich, die Seite 1a des Stapels, die sich in
Berührung mit dem Gabelturm befand und ausgerichtet ist in
Kontakt mit einer nachfolgenden Produktionsmaschine
anzuordnen.
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Der Schaft kann in Bezug auf den Rahmen 14 verschoben
werden, weil er in einer länglichen Öffnung (nicht gezeigt) in
dem Rahmen geführt ist und mit einer manuell oder mechanisch
betätigbaren Operationsstange (nicht gezeigt) verbunden ist.
Dadurch kann die Trägeroberfläche 14 und der darauf
angeordnete Stapel transversal zu der Bewegungsrichtung des
Schlittens entlang der Schienen 13 für eine vollständige
genaue Positionierung des Stapels in bezug auf die
Zuführvorrichtung der Produktionsmaschine (nicht gezeigt) verschoben
werden. Die palettentragende Oberfläche wird vorzugsweise von
einem sowohl die Rotation als auch die Translation der
palettentragenden Oberfläche 15 in Bezug auf den Rahmen 14
ermöglichenden mit dem Rahmen 14 verbundenen mit Kugeln
ausgestatteten Träger (nicht gezeigt) getragen.
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Die Steuereinrichtung 14 umfaßt die Bewegung der
schlitten führende Schienen 12, 13, verschiedene
Positionssensoren und eine Steuertafel 16 mit Steuerungen für die
Antriebseinrichtung der verschiedenen Einzelteile der
Vorrichtung. Die Steuereinrichtung kann auch eine Computersteuerung
der Funktionen der Vorrichtung in einer gewünschten
Reihenfolge umfassen.
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Die Fig. 3 bis 8 veranschaulichen den Operationszyklus
beim Handhaben eine, z.B. mit Hilfe eines Transportwagens an
der Vorrichtung angeordneten Stapels, der in die
Produktionsmaschine einzuführen ist. Der Stapel wird gegen einen
Positionssensor 17 (siehe Fig. 1), der ein Signal für die
richtige Stellung des Stapels in Bezug auf die Vorrichtung
aussendet, angeordnet. Der Stapel 1 wird von einer
Transportpalette 18 getragen, und die Oberseite des Stapels wird von
einer Platte 19 geschützt. Der erste Schlitten 2 bewegt sich
entlang der Schiene 12 nach vorne, wobei die Gabeln weit
geöffnet sind, wodurch das unterste Gabelpaar 7 unter die
Palette 18 gleitet, während das obere Gabelpaar 6 über die
Oberseite des Stapels
1 und die Platte 19 gleitet. Die Gabeln
6, 7 werden den Stapel umfassend (siehe Fig. 4) aufeinanderzu
bewegt. Der Stapel wird dadurch von dem Träger abgehoben,
wonach er in eine im wesentlichen horizontale Stellung
gewendet wird (siehe Fig. 5). in dieser Stellung drehen sich die
Gabeln um die sich im wesentlichen senkrecht zu dem Stapel 1
erstreckende Achse 9. In dieser Stellung kann der Griff der
Gabeln 6, 7 auf dem Stapel gelöst werden, aber der Gabelturm
kann auch in Richtung auf die vertikale Stellung um 30º zurück
gewendet werden, wodurch das Entfernen der Transportpalette 18
und das Ersetzen dieser Palette durch eine Maschinenpalette 20
möglich wird (siehe Fig. 6). In dieser Stellung kann der
Stapel auch belüftet werden. Der Stapel wird jedoch
normalerweise in der horizontalen Stellung belüftet.
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Der Stapel 1 wird wieder um 1800 gedreht und der
Gabelturm wird zu seiner im wesentlichen vertikalen Stellung
gewendet wodurch der Stapel auf dem zweiten Schlitten 3, der
in der Zwischenzeit in Stellung gefahren ist, angeordnet
werden kann. Die Gabeln 6, 7 werden geöffnet und übergeben den
Stapel 1 auf diesen zweiten Schlitten. Der Stapel wird auf dem
zweiten Schlitten um die vertikale Achse der palettentragenden
Oberfläche 15 um 180º gedreht, so daß die Seite 1a des
Stapels, die vorher gegen den Gabelturm 5 angeordnet wurde und
zu diesem ausgerichtet wurde, nun in Richtung auf die
Produktionsmaschine ausgerichtet ist. Dann befördert der
zweite Schlitten den aufbereiteten und aus gerichteten Stapel
in Richtung auf die Produktionsmaschine (nicht gezeigt) wo
eine abschließende vollständige Einstellung mit Hilfe der
vorstehend erwähnten, eine in Bezug auf die Schienen
transversale Verschiebung der Palette ermöglichenden
Einrichtung durchgeführt wird. Gleichzeitig zu dem Übergeben
des Stapels an die Zuführvorrichtung der Produktionsmaschine
kann ein neuer Stapel in der Vorrichtung angeordnet werden,
wie in Fig. 3 dargestellt ist.
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Es wird angemerkt, daß der erste Schlitten 2 nur zum
Umkehren des Stapels ohne Durchführen einer Aufbereitung
benutzt werden kann.