EP0149737A1 - Abstapelvorrichtung in einer Wellpappenanlage - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstapelvorrichtung in einer Wellpappenanlage, mit einer in Förderrichtung hinter einem Querschneider angeordneten übergabevorrichtung, die aus zwei oder mehr in Reihe angeordneten Förderern besteht, die ihrerseits von eigenen Antrieben antreibbar sind, mindestens einem in Förderrichtung hinter dem letzten Förderer angeordneten Formatableger, der eine von einer Hubeinrichtung angetriebene vertikal verstellbare Stapelplattform enthält, einer der Übergabevorrichtung zugeordneten Bremsvorrichtung, durch die die ankommenden Formate angehalten werden, und einer Steuereinrichtung für die Förderantriebe, die Bremsvorrichtung und den Hubmotor, welche im Normalbetrieb die Geschwindigkeit der Übergabeförderer auf einen Bruchteil der Zufuhrgeschwindigkeit in dem Querschneider einstellt.
- In Wellpappenanlagen gelangt die längsgeschnittene und gerillte Wellpappenbahn in einen sogenannten Querschneider, der die Wellpappenbahn in einzelne Formate schneidet. Der Querschneider ist umstellbar, so daß - auch während der Produktion - von einer Formatlänge auf die andere gewechselt werden kann. Die einzelnen Formate werden normalerweise in einem sogenannten Formatableger gestapelt. Die Abstapelung erfolgt in der Regel von oben auf eine höhenverstellbare Plattform. Die aus dem Querschneider kommenden Formate müssen daher auf das Abstapelniveau angehoben werden. Zu diesem Zwecke ist eine zumeist relativ lange Übergabeförderstrecke zwischen dem Querschneider und dem Formatableger angeordnet. Mit Hilfe einer der Übergabeförderstrecke zugeordneten Bremsvorrichtung werden die aus dem Querschneider mit Anlagengeschwindigkeit austretenden Formate gestoppt. Sie fallen auf ein Transportband der Übergabefördervorrichtung. Da deren Geschwindigkeit erheblich geringer ist als die Anlagengeschwindigkeit, zum Beispiel nur ein Zehntel der Anlagengeschwindigkeit, werden die Formate auf der Übergabeförderstrecke geschuppt und in geschuppter Form zum Formatableger transportiert.
- Der beschriebene kontinuierliche Betrieb muß jedoch unterbrochen werden, wenn der Stapel im Formatableger seine gewünschte Höhe erreicht hat bzw. wenn die gewünschte Anzahl von Formaten abgestapelt ist. Um den Zufluß von Formaten zum Formatableger zu unterbrechen, ist bekannt, der Übergabefördervorrichtung eine Bremsvorrichtung zuzuordnen, welche den Vorschub der ankommenden geschuppten Formate unterbricht, solange sie aktiviert ist. Mit diesem Vorgang sind jedoch einige Schwierigkeiten verbunden. Wenn die Bremsvorrichtung zu lange aktiviert ist, kommt es zu einem nicht unerheblichen Stau auf dem Förderstreckenteil vor der Bremsvorrichtung, da der Querschneider mit unveränderter Geschwindigkeit Formate abgibt. Wird andererseits die Bremsvorrichtung zu früh inaktiviert, kommen die ersten Formate, welche die Bremsvorrichtung verlassen, möglicherweise zu früh am Formatableger an. Die Stapelplattform ist dann noch nicht am Ausgangsort, d.h. frei vom vorhergehenden Stapel und so weit angehoben, daß ein neuer Abstapelvorgang beginnen kann. Selbst wenn diese Gefahr vermieden wird, kommt es zu Staubildungen, welche das einwandfreie Abstapeln erheblich beeinträchtigen können.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abstapelvorrichtung in einer Wellpappenanlage zu schaffen, die trotz vorübergehender Unterbrechungen des Formatablegers beim Stapelwechsel für einen einwandfreien Abstapelbetrieb sorgt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die - -Bremsvorrichtung nur kurzzeitig betätigt wird, unmittelbar nach Betätigung der Bremsvorrichtung die Förderantriebe die Übergabeförderer hinter der Bremsvorrichtung mit einer erheblich größeren Geschwindigkeit antreiben als die Übergabeförderer vor der Bremsvorrichtung, und nach der Inaktivierung der Bremsvorrichtung die erstgenannten Förderer mit einer geringeren Geschwindigkeit angetrieben werden, deren Größe proportional zur Formatlänge ist.
- Bei der Erfindung wird die Bremsvorrichtung nur kurzzeitig betätigt, um eine Mindestlücke zwischen den zurückbleibenden Formaten und den ablaufenden Formaten zu schaffen. Die ablaufenden Formate werden mit größerer Geschwindigkeit abtransportiert, so daß sie schnell zum Formatableger gelangen. Beim Weitertransport der angehaltenen Formate sind die nachgeordneten Übergabeförderer mit einer geringeren Geschwindigkeit angetrieben, die proportional der Länge der Formate ist. Eine Anpassung der reduzierten Geschwindigkeit der Übergabeförderer an die Formatlänge ist notwendig, weil das Bremsen der geschuppt geförderten Formate üblicherweise durch ein Anheben an einem Punkt der Übergabeförderstrecke stattfindet. Je länger nun ein Format ist, um so mehr steht es über die eigentliche Bremsstelle hinaus, wodurch sein vorderes Ende eher am Formatableger anlangt als ein kürzeres Format.
- Vorzugsweise wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Geschwindigkeit der der Bremsvorrichtung nachgeschalteten Förderer nach Inaktivierung der Bremsvorrichtung so gewählt, daß die vordere Kante des vorderen Formats innerhalb der Bereitstellungszeit des Formatablegers an dieser angelangt ist. Ist der Formatableger bereit, einen neuen Stapel zu bilden, können dann sofort die Formate abgelegt werden. Eine Totzeit wird dadurch vermieden.
- Besonders vorteilhaft ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn bei mehreren Förderern hinter der Bremsvorrichtung diese nacheinander mit reduzierter Geschwindigkeit angetrieben werden, sobald sie frei von Formaten sind. Bei dieser Maßnahme wird bereits der erste der Bremsvorrichtung nachgeordnete Förderer mit geringerer Geschwindigkeit angetrieben, sobald er alle Formate abtransportiert hat. Dies geschieht nacheinander mit den weiteren nachgeschalteten Förderern. Auf diese Weise kann die Bremszeit außerordentlich kurz gehalten werden, zum Beispiel weniger als 2 Sekunden. Bei entsprechend langen Formaten kann es nötig sein, die Geschwindigkeit der der Bremsvorrichtung nachgeordneten Förderer noch geringer einzustellen als die des Förderers vor der Bremsvorrichtung. Dies führt dann zu einer etwas stärkeren Schuppung der Formate auf der Förderstrecke, da die Schuppung jedoch im wesentlichen gleichmäßig ausfällt, sind Störungen bei der Ablage nicht zu befürchten. Eine derartige Steuerung der Übergabeförderer sichert jedoch insgesamt auch bei einem Stapelwechsel eine einwandfreie Ablage bei einer neuen Stapelbildung.
- Die formatlängenabhängige Steuerung der Geschwindigkeit der einzelnen Übergabeförderer ist relativ einfach zu bewerkstelligen, da ein Signal über die Formatlänge sehr leicht aus dem Querschneider gewonnen werden kann. Vorzugsweise wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein Rechner vorgesehen, der ferner die die Bremsvorrichtung passierenden Formate zählt. Mit Hilfe des Rechners, in den zum Beispiel die Formatlänge eingegeben wird, kann die Geschwindigkeit der einzelnen Förderer reguliert werden. Mit Hilfe des Rechners kann auch die Zeit vorgegeben werden, die mindestens verstreichen muß, damit etwa die Formate vom ersten der Bremsvorrichtung nachgeordneten Förderer geräumt sind. Der Rechner kann auch auf die Stückzahl der Formate eingestellt werden, die für einen Stapel gewünscht sind. Der Rechner enthält mithin einen Zähler, der ein Signal abgibt für die Aktivierung der Bremsvorrichtung, wenn eine ausreichende Anzahl von Formaten sich auf der Förderstrecke bzw. im Stapel hinter der Bremsvorrichtung befindet.
- Normalerweise sind die Formate ebene flache Platten. Durch verschiedene Einwirkungen kann jedoch leicht geschehen, daß sich einzelne Platten mehr oder weniger aufwölben. Bei einer gegebenen Anzahl von Formaten im Stapel ergibt sich dadurch eine veränderliche Stapelhöhe. In vielen Fällen soll die Stapelhöhe eine vorgegebene Obergrenze nicht überschreiten. Daher sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Hubstrecke der Stapelplattform mehrere in der Höhe versetzte, getrennt aktivierbare Initiatoren zugeordnet sind, die mit dem Rechner so verbunden sind, daß die Bremsvorrichtung betätigt wird, wenn die Stapelplattform einen aktivierten Initiator auslöst. Die Auslösung der Bremsvorrichtung erfolgt,obwohl die normalerweise eingestellte Stückzahl noch nicht erreicht worden ist. Eine derartige Steuerung setzt indessen voraus,daß das Niveau der Stapelplattform bzw. des jeweils zuoberst liegenden Formates im wesentlichen konstant bleibt. Ein derartiges Abstapeln ist an sich bekannt.
- Bisher bekannte Formatableger verwenden ein Scherengestell und einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, um die Stapelplattform zu verstellen, wobei das Herunterfahren der Plattform über eine gesteuerte Bremse erfolgte. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß der Hubmotor ein Gleichstrommotor oder ein geregelter Drehstrommotor ist, der über ein Getriebe die Stapelplattform antreibt. Mit Hilfe eines derartigen Antriebs läßt sich die Stapelplattform sehr fein in der Geschwindigkeit steuern, um das gewünschte Abstapeln zu erleichtern. Im Fall eines Stapelwechsels kann die Plattform jedoch auch mit großer Geschwindigkeit angetrieben werden. Es versteht sich, daß auch ein hydraulischer Motor verwendet werden kann.
- Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, daß im Rechner ferner eine Total-Formatstückzahl einstellbar ist und ein Signal zur Betätigung der Bremsvorrichtung erzeugt wird, wenn die Total-Formatstückzahl erreicht wird.Auf diese Weise wird unabhängig davon, ob der gerade gebildete Stapel komplett ist, die Bremsvorrichtung betätigt, um einen reibungslosen Formatwechsel vorzunehmen und den letzten unvollständigen Stapel zu entfernen.Durch Vorsehen eines Aufteilungsrechners läßt sich die Totalstückzahl auch auf gleichmäßige Stapel aufteilen.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen naher erläutert.
- Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Übergabefordervorrichtung und einen nachgeschalteten Formatableger nach der Erfindung.
- Fig. 2 zeigt schematisch eine Förderstrecke der Vorrichtung nach Fig. 1 sowie im Blockschaltbild eine Steuerung dafür.
- Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.
- In Fig. 1 erkennt man zwei Bahnen 10 und 11 einer Übergabefördervorrichtung zwischen einem nicht gezeigten Querschneider und einer Abstapelstation mit einem ersten Formatableger 12, der der Förderbahn 11 zugeordnet ist. Der andere der Förderbahn 10 zugeordnete Formatableger ist nicht gezeigt.
- Jeder Förderbahn 10, 11 sind mehrere Förderer zugeordnet, und zwar ein Übergabeförderer 13, 13', 14, 14', 15, 15' und 16, 16'. Den Übergabeförderern 13 bzw. 13' sind Bremswagen 17, 18 bzw. 17', 18' zugeordnet. Jeweils einer ist im Einsatz, um aus dem Querschneider kommende Formate abzustoppen und schuppenartig auf das darunterliegende Förderband fallen zu lassen, das mit einer geringeren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Anlagengeschwindigkeit. Die Übergabeförderer 13 bis 16 werden von getrennten Antriebsmotoren FM1, FM2, FM3 und FM4 angetrieben. Die Förderer 13' bis 16' haben entsprechende nicht gezeigte Antriebe.
- Der Formatableger 12 besitzt eine höhenverstellbare Stapelplattform 19.Im oberen Bereich ist eine Fotozellenanordnung 20 vorgesehen, mit deren Hilfe das obere Niveau (strichpunktiert gezeichnet) der Plattform bzw. des zuoberst liegenden Formats eingestellt wird. Beim Ablegen wird daher die Plattform 19 mehr oder weniger kontinuierlich abgesenkt, bis die gewünschte Stapelhöhe erreicht wird.
- Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung soll anhand von Fig. 2 erläutert werden. In Fig. 2 werden nur die Förderer 13 bis 16 der unteren Bahn betrachtet. Eine Wellpappenbahn 20 wird einem Querschneider 21 zugeführt und hier in Formate getrennt. Entsprechend der Einstellung des Querschneiders 21 ist die Länge der Formate veränderlich. Vom Querschneider 21 gelangen die Formate auf den ersten Übergabeförderer 13, wobei sie zuvor vom Bremswagen 17 und 18 (in
- Fig. 2 nicht gezeigt) gestoppt werden. Da die Fördergeschwindigkeit v1 des Förderers 13 nur ein Zehntel der Anlagengeschwindigkeit beträgt, kommt es zu einem geschuppten Übereinanderliegen der Formate, wie bei 22 angedeutet. Zwischen den Übergabeförderern 13 und 14 ist ein Verstellzylinder 23 angeordnet, der mit einem Bremsstößel 24 zusammenwirkt, der wahlweise in einer Ebene unterhalb der Förderebene oder oberhalb der Förderebene bewegt werden kann, wie in gestrichelter Darstellung angedeutet.
- Die Förderantriebe FM1 bis FM4 werden über einen Rechner 25 gesteuert. Auch der Verstellzylinder 23 wird vom Rechner 25 gesteuert. Eine Wirkverbindung mit dem Rechner 25 besteht auch für einen Gleichstrommotor 26 zum Antrieb der Stapelplattform 19 im Formatableger 12. Die Fotozellenanordnung 20 ist ebenso mit dem Rechner 25 verbunden wie fünf Initiatoren 28 entlang des Hubweges der Plattform 19 oder Fühler am Querschneider 21 für die Anlagengeschwindigkeit, die Formatzahl und Formatlänge. In den Rechner 25 werden außerdem die Formatdicke, eine Stapelstückzahl und eine Stückzahl total eingegeben. Die Angabe "Stückzahl total" bedeutet die Stückzahl eines gegebenen Formates, d.h. vorgegebener Länge.
- Die Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung ist wie folgt.
- Die vom Querschneider 21 kommenden Formate werden in geschuppter Form auf den Übergabeförderer 13 abgelegt und mit der Geschwindigkeit v1 transportiert. Die Geschwindigkeit v1 beträgt ein Zehntel der Anlagengeschwindigkeit, mithin auch der Geschwindigkeit im Querschneider 21. Die Geschwindigkeiten v2 bis v4 der übrigen Förderer 14 bis 16 ist ebenfalls gleich v1. Die geschuppten Formate werden im Formatableger 12 auf der Stapelplattform gestapelt. In der Ausgangsstellung befindet sich die Plattform 19 auf dem gestrichelt gezeichneten Niveau 29. Mit fortschreitender Abstapelung wird die Plattform 19 vom Gleichstrommotor 16 stetig abgesenkt. Über die Fotozellenanordnung wird gewährleistet, daß das Niveau 29 annähernd beibehalten bleibt. Stellt der Fühler 27 fest, daß keine Formate mehr übergeben werden, fährt der Gleichstrommotor 26 in die Auslieferposition, und der auf der Plattform 19 befindliche Stapel kann entfernt werden. Durch nicht gezeigte Auslöser wird über den Rechner 25 bewirkt, daß zur neuen Stapelbildung die Plattform 19 wieder in die Ausgangsposition nach oben gefahren wird. Die Verstellung in die Auslieferposition erfolgt jedoch nicht nur aufgrund des Signals vom Fühler 27, sondern es bedarf einer entsprechenden Voreinstellung im Rechner 25.
- Bei annähernd vorgegebener Stapelhöhe kann pro Stapel nur eine bestimmte Anzahl von Formaten gestapelt werden. Daher wird in den Rechner sowohl die Formatdicke als auch die sich rechnerisch zu ermittelnde Stapelstückzahl eingegeben. Durch Zählimpulse vom Querschneider 21 kann der Rechner 25 ermitteln, wieviel Formate auf die Förderer gegeben worden sind. Mit Hilfe des Rechners 25 ist auch möglich, die Zahl der geförderten Formate nicht am Ausgang des Querschneiders 21, sondern im Bereich des Stößels 24 zu ermitteln. Stellt der Rechner 25 fest, daß die Soll-Stückzahl den Stößel 24 passiert hat, wird vom Rechner 25 der Verstellzylinder 23 aktiviert. Dessen Stößel 24 hebt die geschuppten Formate etwas an und verhindert, daß sie über den Stößel weitertransportiert werden. In diesem Zeitpunkt werden die Antriebe FM2 bis FM4 auf eine größere Drehzahl gesteuert, damit die restlichen Formate möglichst schnell zum Formatableger 12 gelangen. Da die Geschwindigkeiten v2 bis v4 dem Rechner 25 bekannt sind, kann auch ermittelt werden, wann das ldzte Format den Förderer 14 verlassen hat. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Antrieb FM2 in seiner Geschwindigkeit wieder reduziert. Das gleiche geschieht mit den Antrieben FM3 und FM4. Sobald auch sie das letzte Format abgegeben haben, werden sie mit reduzierter Geschwindigkeit angetrieben. Die Geschwindigkeiten v2 bis v4 der Förderantriebe FM2 bis FM4 sind gleich. Die Größe der Geschwindigkeit ist jedoch Abhängigkeit von der Länge der Formate, die nachfolgen, wenn der Stößel 24 den Vorschub wieder freigibt. Diese Freigabe erfolgt bereits zu dem Zeitpunkt, in dem der der Bremsvorrichtung unmittelbar nachfolgende Förderer 14 leergeräumt und mit geringerer Geschwindigkeit angetrieben wird. Wie ersichtlich, ist der Überhang des vorderen Formates, das vom Stößel 24 aufgehalten worden ist, von der Formatlänge abhängig. Mithin gelangt bei gleicher Geschwindigkeit das längere Format früher an das Ende der Förderstrecke als ein kürzeres. Daher errechnet der Rechner 25 aus der Formatlänge die Geschwindigkeit der Antriebe FM2 bis FM4 derart, daß nach dem Inaktivwerden des Stößels 24 der vordere Rand des ersten Formates gerade vor der Ablage im Formatableger 12 steht, wenn die Plattform 19 ihre Ausgangsposition erreicht hat. Die Bereitsstellungszeit der Plattform 19 ist eine weitere Größe, welche der Rechner zu berücksichtigen hat. Sie ist jedoch vorbekannt. Sie kann jedoch willkürlich mit dem Rechner verstellt werden, falls Umstände eintreten, welche den Stapelwechsel beschleunigen oder verzögern.
- Man erkennt, daß der Stößel 24 der Bremsvorrichtung nur sehr kurz, maximal 2 Sekunden, im Eingriff ist, so daß sich nur ein relativ geringfügiger Stau vor der Bremsvorrichtung bildet, der für das einwandfreie Ablegen unschädlich ist.
- Bei einer gegebenen Formatdicke kann der Hubweg der Plattform 19 danach unterteilt werden, wieviel Formate abgelegt worden sind, wenn sich die Plattform 19 an einer vorgegebenen Stelle befindet. Die Bremsvorrichtung 24 wird betätigt, wenn eine gewünschte Anzahl diese passiert hat, um eine vorgegebene Anzahl von Formaten im Stapel unterzubringen. Nun kann jedoch geschehen, daß die Stapelhöhe durch Verwerfen einzelner Formate bei einer geringeren Formatanzahl bereits die Sollhöhe erreicht hat. Daher sind die Initiatoren 28 vorgesehen, welche auf unterschiedliche Formatlängen und Formatdicken eingestellt sind. Erreicht. die Plattform 19 einen aktivierten Initiator 28 zu einem Zeitpunkt, an dem die auf der Plattform 19 befindliche Stückzahl zusammen mit der auf dem Förderweg hinter Punkt 24 befindlichen Stückzahl die Gesamtstückzahl des Stapels noch nicht erreicht worden ist, wird der Verstellzylinder 23 gleichwohl betätigt. Mithin wird eine geringere Anzahl als die Sollstückzahl abgestapelt. Auf diese Weise wird verhindert, daß zu große Stapelhöhen gefahren werden.
Claims (9)
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