DE68920594T2

DE68920594T2 - Verfahren und Apparat zum Aufnehmen und Handhaben von Materialbogen, insbesondere von Bogen aus porösem und biegsamen Material.

Info

Publication number: DE68920594T2
Application number: DE68920594T
Authority: DE
Inventors: Matti Hartta
Original assignee: Cimcorp Oy
Current assignee: Cimcorp Oy
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1989-10-10
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2009-10-11
Also published as: FI84463C; FI884948A; CA2000825A1; US5083763A; WO1990004558A1; CN1042125A; EP0479782B1; RU2052371C1; FI884948A0; CA2000825C; CN1019090B; EP0479782A1; DE68920594D1; FI84463B; ATE116939T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren jener Art, auf die im Oberbegriff von Anspruch 1 Bezug genommen wird, und eine Vorrichtung jener Art, auf die im Oberbegriff von Anspruch 7 Bezug genommen wird, zum Aufnehmen einzelner Bögen aus Papier, Pappe o.ä., insbesondere porösem Material von einem Stapel zum Weitertransport unter Verwendung einer mit einem Greifmittel ausgestatteten Greifvorrichtung.
Beim Aufnehmen von Bögen aus porösem Material wie z.B. Papier oder Pappe, die in Stapeln gelagert sind, liegt das Problem darin, von der Oberseite des Stapels nur einen einzelnen Bogen aufzunehmen, so daß der nächste Bogen nicht daran haftet oder gleich mehrere Bögen mitkommen. Das Problem ist größer, wenn der Stapel höher ist, da die Bögen im unteren Teil des Stapel in der Regel aufgrund des auf ihnen lastenden Gewichts "zusammenhatten". Andererseits können die Bögen einen eher größeren Durchmesser, z.B. 600 mm - 1500 mm, aufweisen, wobei durch diese Größe der schnelle Transport biegsamen und porösen, papierartigen Materials vom Stapel bis zum Verwendungsort unter Verwendung einer Greifvorrichtung aufgrund des Luftwiderstands problematisch sein kann.
Frühere Lösungen beruhen in der Regel auf auf gleicher Höhe angeordneten Saugnapfvorrichtungen ohne Spezialbewegungen zum Trennen der Bögen. Insbesondere, wenn das Greifen von porösen Materialien zu bewerkstelligen ist, geschieht es leicht, daß mehrere Bögen gleichzeitig mitkommen. Es wurden Verfahren zum Trennen dieser zusätzlichen Bögen entwickelt, z.B. ein Mittel, durch das am Rand des Stapels Bürsten angeordnet sind, um zu verhindern, daß der zweite Bogen mit dem oberen mitkommt. In der Praxis ist diese Lösung unzuverlässig und begrenzt auch die Höhe des Stapels, die nach bekannter Technik nur bis ca. 300 mm betragen kann.
Die amerikanische Patentveröffentlichung 3,826,485 zeigt eine Lösung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 7. Danach wird der Bogenstapel von oben in seinem Mittelbereich niedergedrückt, und die Greifmittel werden auf beiden Seiten des Mittelbereichs bewegt. Zur Trennung des obersten Bogens vom Stapel wird zunächst nur eines der Greifmittel angehoben. Sämtliche Hebebewegungen der Greifmittel gehen vom Stapel aus ganz nach oben und schließen somit keine weiteren Bewegungen zur Bewerkstelligung der Trennung, d.h. zur Sicherstellung, daß jeweils nur ein Bogen bewegt wird, ein. Folglich ist diese Lösung in der Praxis nur bei relativ steifen Bogenmaterialien anwendbar.
Die in der US 3,809,388 gezeigte Lösung schließt dagegen separate Glieder zum Nachobenbiegen des obersten Bogens von seinem Mittelbereich, um ihn von dem Stapel Bögen zu trennen, zu seinem Ergreifen zum Transport und zum Niederdrücken des nächsten Bogens im Stapel an seinen Randteilen gegen den Stapel, um seine Bewegung zu verhindern, ein. Diese Lösung ist in erster Linie nur bei Bögen aus relativ dünnem und biegsamem Material anwendbar. Diese beiden bekannten Lösungen bieten dem transportierten Bogen wenig Unterstützung, wodurch insbesondere beim Bewegen großer Bögen aus dünnem Material vom Stapel zum erforderlichen Ort Probleme auftreten können.
Ziel der Erfindung ist das Erreichen eines (einer) neuen und verbesserten Verfahrens und Vorrichtung, mit dessen bzw. deren Hilfe die Nachteile der bekannten Technik ausgeschaltet werden können. Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Lösung, mittels derer unterschiedlich große Bögen aus porösem und biegsamem Material einzeln von einem Stapel aufgenommen werden können, so daß der nächste Bogen im Stapel nicht bewegt wird und ein schneller und sicherer Weitertransport zum erforderlichen Ort geschehen kann. Ein weiteres Ziel ist es, durch Einsatz der gleichen Vorrichtung dünne und biegsame Bögen wie solche aus Papier sowie Bögen aus relativ steifem Material wie Pappe aufnehmen und handhaben zu können.
Die Ziele der Erfindung werden in der in den Ansprüchen 1 und 7 beschriebenen Weise erreicht. Weitere Merkmale der Erfindung werden aus den Unteransprüchen deutlich.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß der oberste Bogen des Stapels durch Niederdrücken des Mittelbereichs des Stapels und gleichzeitiges Ausnutzen der Bewegung einem Greifmittels zum Mittelbereich des Stapels hin dazu veranlaßt wird, sich teilweise vom nächsten Bogen auf dem Stapel wegzubiegen. Danach stellt ein Anheben des Greifmittels, während der Mittelbereich des Stapels noch niedergedrückt wird, sicher, daß der obere Bogen von dem darunterliegenden getrennt wird. Die Verwendung einer Stützscheibe fördert den sicheren Transport von Bögen unterschiedlicher Arten und Materialien vom Stapel zum erforderlichen Ort.
Wird steiferes Material, wie z.B. ein Bogen aus Pappe, gehandhabt, kann die Bewegung der Greifmittel zum Mittelbereich hin mit einem gleichzeitigen Anheben kombiniert werden. In diesem Fall werden die Greifmittel nicht tatsächlich zum Mittelbereich hin bewegt, doch wird die Bewegung durch Biegen des Bogens aufgrund der Anhebewegung bestimmt. Dabei können die Greifmittel vorteilhafterweise weiterhin drehbar angeordnet sein, so daß die Ränder des obersten, auf zunehmenden Bogens von den Greifmitteln zum Stapel hin gebogen werden, wodurch das Trennen des obersten Bogens weiter gewährleistet wird.
Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung kann die Größe des Stapels wesentlich erhöht werden, z.B. ist eine Höhe von 2000 mm oder mehr machbar, je nach Anwendungsort, da das "Zusammenhaften" der Bögen, insbesondere im unteren Teil des Stapels, beim Aufnehmen der Bögen kein Problem mehr darstellt, sondern die Bögen immer wirksam voneinander getrennt werden. Auf diese Weise kann die Lagerkapazität deutlich erhöht werden, wodurch das Erfordernis des Auffüllens der Stapel und der allgemeinen Überwachung des Aufnehmens der Bögen beträchtlich verringert wird.
Zum sicheren Transport besonders großer und biegsamer Bögen ist das Ausstatten der Stützscheibe der Greifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Gebläseanordnung von Vorteil, die einen Satz Düsen umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie Luft von der Mitte der Stützscheibe zu deren Rand hin zwischen die Stützscheibe und den gegriffenen Bogen blasen, so daß dieser zum Transport gegen die Stützscheibe gehalten wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen deutlicher erklärt. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Bogenmaterialhandhabevorrichtung;
Fig. 2A - 2G zu ergreifende Maßnahmen beim erfindungsgemäßen Verfahren, wenn dünne, poröse Bögen aufgenommen werden sollen;
Fig. 3 die Anordnung in Fig. 2G von oben;
Fig. 4A - 4E zu ergreifende Maßnahmen beim erfindungsgemäßen Verfahren, wenn Bögen aus steiferem Material aufgenommen werden sollen.
In den Figuren bezeichnet die Nummer 1 den Rahmen der Greifvorrichtung, an dem eine Stützscheibe 2 sicher befestigt ist. Die Stützscheibe 2 ist mit einer durchgehenden Öffnung 14 versehen, durch die sich ein Druckmittel 4 und zwei Greifmittel 5 auf jeder Seite des Druckmittels 4 bewegen können. Das Druckmittel 4 wird über einen Arbeitszylinder 16 bewegt. Beide Greifmittel 5 umfassen eine Gruppe von Saugnäpfen.
Das Greifmittel 5 ist über zwei Sätze Hebel in Form von Parallelogrammen und ein Mittelstück 6 an dem Rahmen 1 befestigt. Ein Hebel 7 und ein Zylinder 8 bilden das untere Parallelogramm, und die Hebel 9 und 10 bilden das obere Parallelogramm. Die Vertikalbewegung der Greifmittel 5 wird über den Arbeitszylinder 11 erreicht. Querbewegung wird über den Zylinder 12 erreicht. Die Bewegung der Greifmittel 5 um die Achsen 13 wird über die Zylinder 8 erreicht.
Um den Rand der Öffnung 14 in der Stützscheibe 2 herum befindet sich ein mit Düsen 3a ausgestattetes Rohr 3, wobei die Düsen so angeordnet sind, daß ein Luftstrom nach außen entlang dem Boden der Stützscheibe zu ihrem Rand hin gerichtet werden kann.
Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Zeichnungsreihe 2A - 2G erklärt, die sich auf die Handhabung von Bögen aus Papier oder einem ähnlich biegsamen Material bezieht. In Stufe 1 (Fig. 2A) ist das Druckmittel 4 in der Mitte der Greifvorrichtung ausgefahren und drückt gegen die Mitte des Bogenstapels 15, so daß die Bögen des Stapels an ihrem Platz bleiben. In Stufe 2 (Fig. 2B) werden die Greifmittel 5 der Greifvorrichtung von den Zylindern 11 (Fig. 1) auf beiden Seiten des Druckmittels 4 herausgezwängt und drücken auch gegen den Stapel Papier. In der Praxis kann dies fast gleichzeitig mit Stufe 1 geschehen. Die Gruppe von Saugnäpfen greift das Papier über Saug- oder Reibwirkung.
In Stufe 3 (Fig. 2C) werden die Greifmittel 5 über den Zylinder 12 (Fig. 1) zum Mittelteil der Vorrichtung hin bewegt, wobei der oberste Bogen 15a des Stapels auf beiden Seiten des Druckmittels 4 nach oben springt und Luft zwischen den oberen Bogen 15a und den nächsten Bogen strömt. Spätestens nachdem die Seitwärtsbewegung der Greifmittel 5 in Stufe 4 (Fig. 2D) aufgehört hat, wird an die Gruppen von Saugnäpfen beider Greifmittel 5 Saugwirkung angelegt. In Stufe 5 (Fig. 2E) werden die Saugnapfgruppen beider Greifmittel 5 über die Zylinder 11 nach oben bis zur Höhe der Stützscheibe 2 angehoben, wobei der Bogen, von den Saugnäpfen hängend, gebogen bleibt. In Stufe 6 (Fig. 2F) wird das Druckmittel 4 angehoben, und die Greifmittel 5 werden gleichzeitig über die Zylinder 12 zurück zu ihrer Ausgangsposition bewegt. In Stufe 7 (Fig. 2G) wird über das Rohr 3 und die Düsen 3a ein starker Luftstrom zwischen den Bogen und die Stützscheibe 2 von der Mitte nach außen geblasen, wobei der Bogen 15a gegen die Stützscheibe 2 gesaugt wird und zum Transport bereit ist.
Zur Handhabung steiferen, pappartigen oder ähnlichen Materials wird das in den Fig. 4A - E gezeigte Verfahren verwendet, das im folgenden erklärt wird. In Stufe 1 (Fig. 4A) wird das Druckmittel 4 in der Mitte der Greifvorrichtung ausgefahren und drückt gegen die Mitte des Stapels, um die Bögen aus Pappe an ihrem Platz zu halten. In Stufe 2 (Fig. 4B) werden die Gruppen von Saugnäpfen der Greifmittel 5 zaittels der Zylinder 11 (Fig. 1) auf beiden Seiten des Druckmittels 4 herausgezwängt und drücken auch gegen die Fläche des Stapels 15. Zur gleichen Zeit wird an die Gruppe von Saugnäpfen beider Greifmittel 5 Saugwirkung angelegt. In Stufe 3 (Fig. 4C) werden beide Greifmittel 5 über die Zylinder 11 bis zur Höhe der Stützscheibe 2 angehoben und bewegen sich gleichzeitig zum Druckmittel 4 hin, und zwar um das von der Biegung des Bogens Pappe 15a bestimmte Maß. In dieser Stufe herrscht in den Zylindern 12 kein Druck.
In Stufe 4 (Fig. 4D) werden beide Greifmittel 5 über die Zylinder 8 gedreht, so daß die Ränder des Pappbogens 15a nach unten zur Fläche des Stapels 15 hin gebogen werden. In Stufe 5 (Fig. 4E) wird das Druckmittel 4 bis zur Höhe der Stützscheibe 2 angehoben, und die Greifmittel 5 werden im Verhältnis zum Druckmittel 4 über die Zylinder 12 nach außen bewegt. Gleichzeitig werden die Greifmittel 5 über die Zylinder 8 in Richtung der Stützscheibe 2 gedreht, so daß der Pappbogen mit der Stützscheibe 2 in einer Linie liegt. Wie ersichtlich, ist die Bewegung der Stufe 3 bei der Handhabung steiferer Bögen eine Kombination der Bewegungen der Stufen 3 und 5 (Fig. 2C und 2E) bei der Handhabung dünnerer und biegsamerer Bögen. Ein weiterer Unterschied ist das Drehen der Greifmittel 5 um die Achsen 13 in Fig. 1 in Stufe 4.
Mit der Erfindung können Materialien mit unterschiedlichem Grad an Biegsamkeit und Porosität wie z.B. Papier und Pappe, aber auch Stoff und unterschiedliche Arten von Kunststoffprodukten usw. gehandhabt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um die Handhabung von Endabdeckungsbögen aus Papier und Pappe, die beim Verpackungsverfahren für große Papierrollen verwendet werden.
Je nach Anwendung kann eine Greifvorrichtung, wie die in Fig. 1 gezeigte, als Teil verschiedenster Transportmittel zum Bewegen der Bögen nach Bedarf vom Stapel zum Verwendungsort angefügt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann Bögen mit hoher Geschwindigkeit zum erforderlichen Ort bewegen, da der Bogen durch Saugwirkung fest an der Stützscheibe gehalten wird. Die Vorrichtung kann des weiteren so programmiert werden, daß das Greifmittel abwechselnd Materialien mit unterschiedlichen Biegsamkeitseigenschaften aufnehmen kann, ohne daß die Einstellungen geändert werden müssen.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind im Rahmen der beigefügten Ansprüche mehrere Modifikationen davon durchführbar.

Claims

1. Verfahren zum Aufnehmen einzelner Bögen von einem Stapel Bögen zum Weitertransport unter Verwendung einer mit einem Greifmittel und einer Bogenstützscheibe ausgestatteten Greifvorrichtung, das das Heranbringen der Greifvorrichtung an den Bogenstapel und das Ausführen folgender Schritte umfaßt:

(a) die Oberseite des Bogenstapels wird in dessen Mittelbereich niedergedrückt,

(b) das Greifmittel wird bewegt und drückt auf beiden Seiten des Mittelbereichs gegen die Oberseite des Stapels,

(c) der obere Bogen des Stapels wird vorzugsweise von beiden Seiten des Mittelbereichs des Stapels verbogen, so daß der obere Bogen teilweise vom darunterliegenden Bogen weggebogen wird, und

(d) der obere Bogen des Stapels wird zur gleichen Zeit, wenn auf den Mittelbereich des Stapels noch Druck ausgeübt wird, vom Greifmittel zur Stützscheibe hin hochgehoben,

dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bogen des Stapels in Schritt (c) durch Bewegen des Greifmittels zum Mittelbereich des Stapels hin verbogen wird und dadurch, daß nach Schritt (d) der Druck auf den Mittelbereich des Stapels nachläßt und der Bogen gleichzeitig durch Bewegen des Greifmittels vom Mittelbereich des Bogens nach außen gegen die Stützscheibe geglättet wird, wodurch das Verfahren zum Aufnehmen von Bögen aus Papier, Pappe o.a., insbesondere porösen Material geeignet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das zur Handhabung von relativ steifem, Papp- oder ähnlichem Material verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (c) und (d) gleichzeitig ausgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Ausführung des Schrittes (e) der Rand des oberen Bogens durch Drehen des Greifmittels nach unten zum Stapel hin gebogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit Schritt (e) die Greifmittel in eine ebene Position zurückgedreht werden, so daß der angehobene Bogen gegen die Stützscheibe geglättet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Greifmittel mittels Saugwirkung arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Greifmittel in dem Stadium die Saugwirkung angelegt wird, wenn der Bogen, der aufgenommen wird, vom Stapel nach oben gehoben wird, der Stapel aber noch in seinem Mittelbereich niedergedrückt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere dann, wenn der Bogen aus relativ biegsamem Material besteht, ein starker Luftstrom vom Mittelbereich zu den Rändern hin zwischen die Stützscheibe und den Bogen geblasen wird, der gegen sie geglättet wird, so daß der Bogen an die Stützscheibe gesaugt wird und dort bereit zum Weitertransport bleibt.

7. Greifvorrichtung zum Ausführen eines der vorhergehenden Verfahrensansprüche und zum Aufnehmen von einzelnen Bögen aus Papier, Pappe oder einem ähnlichen porösen Material von einem Stapel Bögen (15) zum Weitertransport, wobei die Vorrichtung eine Bogenstützscheibe (2), ein Greifmittel (5), ein Druckmittel (4) und ein Öffnungsmittel (14) im Mittelbereich der Stützscheibe (2) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungsmittel eine einzelne Öffnung (14) umfaßt, durch die hindurch das Druckmittel (4) und das auf beiden Seiten des Druckmittels (4) befindliche Greifmittel (5) so angeordnet sind, daß sie sich auf der Oberseite des Stapels Bögen (15) bewegen können, und dadurch, daß die Vorrichtung darüber hinaus mit Mitteln (12) zum Bewegen des Greifmittels (5) zum Druckmittel (4) am Mittelbereich des Bogenstapels hin, so daß der oberste Bogen (15a) teilweise vom darunter auf dem Stapel liegenden Bogen weggebogen wird, und zwar zur gleichen Zeit, wenn das Druckmittel (4) den Mittelbereich des Stapels niederdrückt, ausgestattet ist.

8. Greifvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln (8) zum Drehen der Greifmittel (5) um eine Achse (13) parallel zur Ebene der Stützscheibe (2) ausgestattet ist.

9. Greifvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (2) mit einem Luftstromsystem (3), das eine Anzahl von Düsen (3a) enthält, die zum Blasen von Luft von der Öffnung (14) in der Stützscheibe zu deren Rand hin zwischen der Stützscheibe (2) und dem Bogen (15a), der aufgenommen wird, angeordnet sind, ausgestattet ist, so daß der Bogen zum Transport gegen die Stützscheibe (2) gehalten wird.

10. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Greifmittel (5) eine Anzahl von Saugnäpfen enthält, die auf beiden Seiten des Druckmittels (4) in zwei Gruppen angeordnet sind.