EP1350750A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erstellung von Stapeln aus kontinuierlich zugeführten, flachen Gegenständen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erstellung von Stapeln aus kontinuierlich zugeführten, flachen Gegenständen Download PDF

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EP1350750A1
EP1350750A1 EP03405212A EP03405212A EP1350750A1 EP 1350750 A1 EP1350750 A1 EP 1350750A1 EP 03405212 A EP03405212 A EP 03405212A EP 03405212 A EP03405212 A EP 03405212A EP 1350750 A1 EP1350750 A1 EP 1350750A1
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EP
European Patent Office
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stack
objects
stacking direction
arrangement
feed
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Ferag AG
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    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/19—Specific article or web
    • B65H2701/1932—Signatures, folded printed matter, newspapers or parts thereof and books

Definitions

  • the invention relates to a method and a device according to the preambles the corresponding independent claims.
  • the method and device serve for the production of stacks of essentially continuously fed flat objects, especially printed products such as Newspapers, magazines, Brochures or partial or intermediate products from newspapers, magazines or brochures.
  • the printed products are usually arranged by the newly supplied ones Printed products are pushed in a stacking direction across the feed direction promoted, being essentially transverse to the stacking direction and on top of each other are aligned, with a downstream end of the stack-like arrangement is supported and wherein the printed products are so closely arranged that they stabilize each other in the essentially upright posture.
  • the downstream end of the stack-like arrangement then becomes discrete Stacks, each a predetermined number of printed products or a predetermined Length, separated and for example a strapping or packaging fed.
  • the device according to the invention should be simple and, in particular, should be simple Different formats of stackable, flat objects can be customized.
  • the flat objects are thus as Scale stream in which they are arranged essentially upright, that is, theirs planar extent is oriented approximately vertically, in a feed direction Entry point fed. In the entry point they meet with their leading Edge on an alignment element aligned transversely to the feed direction and deflected by this by approximately 90 ° and thereby arranged in a stack.
  • the stack-like Arrangement grows along in, for example, a horizontal stacking direction the alignment member with its downstream end supported and wherein periodically discrete stacks from this downstream end be separated.
  • the stack-like arrangement is now located in an inlet-side loco Divided part and a downstream, dense part, in that in an impact area that is spaced from the entry point in the stacking direction, acted in an accelerating manner in the stacking direction on the objects arranged in a stack becomes such that it accelerates towards the downstream end the stack-like arrangement moves and to the objects already there be pressed.
  • the stack-like arrangement is in the Impact area and downstream of it compacted while between impact area and entry point is kept loose. The accelerating effect will exerted on two opposite edge regions of the objects.
  • Objects that are newly fed at the entry point of the stack-like arrangement are pushed into the loose part of the stack-like arrangement, so that this supply is opposed to a significantly smaller resistance than the The case is when the newly added items all in the stack-like arrangement present objects are to be moved in the stacking direction. Furthermore is this resistance is independent of the current length of the stack-like arrangement. The effect is advantageously enhanced by the objects in the loose part of the stack-like arrangement not only due to the newly added items but can also be actively moved in the stacking direction with suitable means.
  • the loose arrangement of the objects on the first path in the stacking direction not only enables almost resistance-free feeding, but also for less stable objects is easily possible, but also a safe alignment the objects on the alignment element and, if necessary, by additional, the objects aligning means which orientation in the loose Arrangement is less hindered by neighboring objects than this in a tight arrangement would be the case.
  • the device essentially has the following parts: a feeding means for feeding the upright and overlapping one another Objects, an alignment element for deflecting the supplied objects in a stack-like arrangement, means for guiding and supporting the stack-like Arrangement, a release agent for pushing the loose and compacted together Part of the stack-like arrangement to form a stack and a compacting agent in the working area in the stacking direction distanced from the entry point in the stacking direction accelerating towards opposite edge areas of the stack-like arranged objects acts.
  • the Means for guiding and supporting advantageously designed to be movable and in one A plurality is provided so that the means are separated with the stack and at the same time new funds can be positioned for a next batch.
  • the stack formation according to the invention has a conventional stack formation same type in particular the advantage that the objects in the area of Entry point, i.e. immediately before and after being deflected by 90 ° with only minimal Forces interact with each other, making them easy for stacking and be aligned precisely, even if they are not very stable.
  • the loose arrangement of the objects in the inlet-side part of the stack-like Arrangement also makes it possible to slightly bend the objects and thereby stabilized and stiffened, which is also the exact deflection and alignment is useful. Furthermore, it is easily possible to thicker places in the To supply the shingled stream (heap).
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the device 1 according to the invention.
  • a shingled stream of flat objects 3, for example of folded or bound printed products, from which stacks 4 are formed, is fed to this device via any feed 2.
  • the device 1 essentially has an inlet part 5 and a stack part 6, which cooperate for the stack formation.
  • the essential components of the inlet part 5 are feed means, for example Feed belts 5.1 and 5.2, an alignment element 5.3, a compacting agent 5.4 and a separating element 8.
  • the feed belts 5.1 and 5.2 are used for feeding of the scale flow, the objects 3 for the supply essentially are arranged upright in the shingled stream.
  • the alignment element 5.3 is transverse arranged to the feed direction 5.10 and serves to deflect the feed Objects from the feed direction 5.10 to the stacking direction 4.3 Alignment and, if necessary, also their movement in the stacking direction 4.3.
  • the Compression means 5.4 arranged in an impact area 5.12 is used for compression of the downstream part of the stack-like arrangement 4 '. His Function is described in more detail in connection with Figures 2 to 4.
  • the separating element 8 is used to separate the shingled stream and pushing the loose part onto the compacted part of the stack-like arrangement 4 '.
  • the flat objects 3 are in the feed direction 5.10 between the at least two endless belts 5.1, 5.2 promoted against the alignment element 5.3. On the entry point 5.11 they meet with their leading edge against the cross to the feed direction 5.10 extending alignment element 5.3 and are thereby arranged in a stack and in the stacking direction 4.3 (perpendicular to the feed direction 5.10) moved along the alignment element 5.3, pushed on the one hand by further supplied objects and advantageously also actively moved in this direction, for example in that the alignment element 5.3 as shown in FIG Stack direction 4.3 driven conveyor belt is formed or such a conveyor belt having.
  • the stack part 6 has at least two receiving devices 6.5, the essential ones Components of a support document 6.2 and a support element 6.3 are.
  • the Recording devices 6.5 serve to record the continuously growing, stack-like arrangement 4 'and the removal of one from this stack-like arrangement 4 'separated stack 4 from the inlet part 5.
  • the support document 6.2 and the support element 6.3 which during the recording of the stack-like arrangement 4 ' both are moved in the stacking direction 4.3, guide, support and convey the objects in this arrangement 4 '.
  • the funding document 6.2 can also be replaced by a stationary pad on which the objects stand up push each other.
  • the receiving device 6.5 which is designated by I in FIG. 1, is on the inlet part 5 connected.
  • the stack-like arrangement 4 'grows in this receiving device into it, the support element 6.3 being continuously shifted in the stacking direction 4.3 is and the conveyor support 6.2 moves in the stacking direction.
  • the stack part 6 is turned counterclockwise by 90 degrees, whereby the receiving device with the stack 4 just formed in the position designated II is moved.
  • the stack 4 is here on a support surface with grooves 6.7, in which the arms of an ejection device 7 engage. With the help of the ejection device 7, the stack 4 becomes the receiving device 6.5 encountered.
  • the receiving device 6.5 By further rotations by 90 °, the receiving device 6.5 in the position labeled III, and then in the position labeled IV Position rotated. It is advantageous to use diagonally opposite one another Coupling receptacles 6.5 in such a way that the support element 6.3 of a receiving device connected to the inlet part 5 (position I) of its starting position is moved to its end position while in the pickup device in position III the support element 6.3 from its end position in the Starting position is moved. In positions II and IV is the support element then stationary.
  • the separation of discrete stacks 4 from the stack-like arrangement 4 ' is used also the separating element acting between the area 5.12 and the inlet 5.11 8, which for the exercise of its function in the vertical direction 8.1, 8.3 and is mounted movably in the horizontal direction 8.2, 8.4.
  • the function of the Separating element 8 is shown in more detail in connection with FIGS. 6 to 8 described.
  • the spatial position of the device according to the invention shown in FIG. 1 is to be chosen in such a way that the flat expansion of the flat objects 3 in the feed to the entry point 5.11 and in the stack-like arrangement 4 'in essentially perpendicular, that is, aligned parallel to gravity and the Stack direction 3.4 runs essentially horizontally.
  • the axis 6.1 is for example essentially horizontal, so that the objects 3 on the alignment element 5.3 and get up on the subsequent funding document 6.2. However, the axis 6.1 can also be oriented essentially vertically. In one In such a case, the feed direction 5.10 is essentially horizontal and is located stack-like arrangement 4 'on the side of the alignment element 5.3.
  • the at least two receiving devices 6.5 of the stack part about an axis perpendicular to the stacking direction 4.3 6.1 are rotatable, as shown in Figure 1. It can make more sense in others Way for an exchange of a full with an empty cradle be taken care of.
  • FIG. 2 shows an inner feed belt 5.1 and outer feed belts 5.2 (central) and 5.2 '(laterally) which are deflected on deflection rollers 5.7 and 5.7' on the inlet side.
  • the formation of the outer feed belts as a central belt 5.2 and lateral belts 5.2 ′ arranged further inward with respect to the central belt and an elastic pressing of the inner belt 5.1 against the central outer belt 5.2 result in a bending of the supplied objects 3 about a bending axis parallel to the feed direction, whereby these are stabilized and stiffened until they strike the alignment element 5.3.
  • the support element 6.3 is in its starting position in the active area in FIG 5.12 shown, that is in a position in which it is, if just a Stack has been separated from the stack-like arrangement 4 '. In this position it is spaced from the entry point 5.11 in the stacking direction 4.3, the stack-like Arrangement 4 'therefore only has a loose part 4.1 on the inlet side.
  • the support element 6.3 is advantageously coupled to the support base 6.2 moved away from the entry point 5.11.
  • the tape of the Alignment element 5.3 with the same, on the feed stream (speed and distances between the objects) and the thickness of the supplied objects coordinated feed rate driven.
  • the alignment element 5.3 is connected, for example, as Double conveyor belt trained support 6.2 through which the stack-like Arrangement 4 'is guided and conveyed into the receiving device 6.5, whereby it is supported downstream at its end by the support element 6.3.
  • FIG. 3 shows the same section from the embodiment of the device according to the invention as shown in FIG. 1 as already shown in FIG.
  • the stack-like arrangement 4 ' has grown further here and has more objects 3.
  • a cross stack is pre-formed; the bundle of objects 3.2 is directed upwards and the bundle of objects 3.1 is directed downwards.
  • the objects 3, 3.1, 3.2 are to be fed accordingly.
  • the compression means 5.4 is at a distance from the entry point 5.11 in the stacking direction 4.3 arranged such that it is on two opposite edge regions the objects 3 of the stack-like arrangement 4 'accelerating in the stacking direction 4.3 can work. This acceleration makes the downstream one Part 4.2 of the stack-like arrangement 4 'compared to the inlet-side part 4.1 driven against the support element 6.3 and thereby compressed.
  • the densifying agent 5.4 is for example as a synchronous and oppositely arranged pair of endless Bands formed, the speed of these bands is greater than that Speed of the belt of the alignment element 5.3, the conveyor base 6.2 and of the support element 6.3.
  • FIG. 4 shows the stack-like arrangement 4 'of objects 3 with the compressed part 4.2 and the loose part 4.1 with a viewing angle parallel to the feed direction.
  • Deflection rollers 5.5 and the two endless belts 5.6 are visible from the compression means 5.4. Due to their effect, the objects in the impact area 5.12 may be slightly bent.
  • the objects 3 are loosely arranged in the loose part 4.1 of the stack-like arrangement 4 'between the entry point 5.11 and the acting area 5.12 and exert only slight forces on one another.
  • the objects 3 stand within the loose part 4.1 on the alignment element 5.3 (or on a corresponding conveying means) and are moved by it in the stacking direction 4.3. Due to the mutual freedom of movement of the objects 3 in this loose part 4.1 and due to gravity, they can align themselves exactly on the alignment element 5.3 (or corresponding funding).
  • FIG. 4 also shows that already mentioned in connection with FIG. 2 curved feed of the objects 3 visible.
  • each object is given additional stability in the feed direction, whereby the insertion of each new item is even safer and more precise becomes.
  • the trailing edge of the object is no longer between the Feed belts 5.1 and 5.2 is held, it stretches again.
  • the lateral, outer feed belts 5.2 ' as shown in that shown in Figures 2 and 3 Side view can be seen, in contrast to the central, outer feed belt 5.2 not exactly perpendicular to the stacking direction 5.4 but slightly to the stacking direction 4.3 inclined.
  • This arrangement of the outer feed belts 5.2 and 5.2 ' becomes an object to be fed 3 around a bending axis parallel to the feeding direction bent, as shown in Figure 4 on the newly added item 3.3 is.
  • FIG. 5 shows a holding element 10 which, as indicated by the positions 10.1 and 10.2, is mounted displaceably along the path shown by arrows.
  • the holding element 10 is then moved into its working position, shown in solid lines, if there is a gap in the supply flow of objects 3, such that two successive objects do not overlap.
  • the holding element 10 keeps the objects supplied in front of the gap away from the entry point, so that the objects supplied after the gap can be supplied without coming into conflict with the previously supplied objects.
  • the holding element 10 is moved into the position denoted by 10.1 in order to be moved again against the last object fed in at a further gap via the position 10.2.
  • FIG. 6 shows the operation of the separating element 8 in detail.
  • the separating element 8 is shown in dashed lines in a waiting position.
  • the separating element 8 is moved in the direction 8.4 (stacking direction) through the entry point (position shown in solid lines). This movement is synchronized with the feed flow of the flat objects 3 in such a way that during the movement of the separating element 8 a last object 3 is fed into a still loose part of the stack-like arrangement 4 ′ before the separating element 8 and a subsequent object 3 behind the separating element 8 ,
  • FIG. 7 shows the separating element 8 in its end position, at a distance from the entry point 5.11 in the stacking direction and at the beginning of the action area, where the conveying base 6.2 connects to the aligning element 5.3.
  • the distance between the entry point and the end position of the Separating element 8 or starting position of the support element 6.3 (beginning of the area of action) to be chosen in such a way that it is large enough to withstand the separation of stack 4 pick up objects in a loose arrangement to be able to, and such that the first after the separation of a stack objects placed in it can maintain an upright position.
  • FIG. 8 shows the rotation of the stack part of the device according to the invention in the direction 6.6, through which the stack 4 is moved away from the inlet part and a further, empty receiving device 6.5 with the support element 6.3 is connected to the inlet part in its starting position.
  • the separating element 8 remains in that already shown in FIG Position and temporarily takes over for the further fed objects the function of the support element. Even the densifying agent that is in the Figure 8 is not shown, is not moved. This leads during the rotation Separating element 8 the one of the rear edges of the stack 4 in the stacking direction for guiding the stack edges at the rear in the stacking direction is advantageous an additional guide part that extends the guidance of the separating element 8 9 provided.
  • FIG. 9 shows a further, advantageous embodiment of the inlet part of the device according to the invention in the same representation as FIG. 3.
  • the input-side revolving roller 5.15 of the inner feed belt 5.1 which is arranged directly above the loose part of the stack-like arrangement 4 ', has a brush roller 20 rotating with the revolving roller 5.15 on both sides of the feed belt 5.1.
  • These brush rollers 20 serve as a further means of driving the objects released from the holder between the inner and outer feed belts 5.1 and 5.2 in the stacking direction 4.3.
  • the brush rollers 20 also take on the function of the holding elements 10 described in connection with FIG. 5, but they act continuously in such a way that no special measures need to be taken when the shingled stream is interrupted and a corresponding sensor system can be omitted.
  • the inlet part according to FIG. 9 instead of the inlet side shown in FIG Ends of the lateral, outer feed belts 5.2 'laterally from the central, outer feed belt 5.2 arranged guide plates 21.
  • These guide plates 21 each have a spacing from the alignment element 5.3 in the stacking direction 4.3 projecting area 21.1, from which the lower areas of the supplied Objects are bent forward in the 4.3 direction and in the loose Area of the stack-like arrangement 4 'for the newly fed object Make space even better.
  • the lateral, outer feed belts 5.2 ' can each after designing the guide plates 21 completely missing or the objects supplied lead to the upper edge of the guide plates 21 and possibly also in the manner shown in Figure 4 about a bending axis parallel to the feed direction 5.10 bend, as shown in Figure 4.
  • FIG. 10 shows in a three-dimensional representation an exemplary embodiment of the guide plates 21 already described in connection with FIG. 9 with the regions 21.1 facing the alignment element (not shown) and projecting in the stacking direction 4.3.
  • FIG. 10 shows only the guide plates 21 and the central, outer feed belt 5.2 of the inlet part with the deflection roller 5.7 on the inlet side.
  • the guide plates 21 are arranged slightly obliquely relative to the central, outer guide belt 5.2, that is to say they take over an object which has already been bent by the lateral outer feed belts (5.2 'in FIG. 9), not shown, and guide it in the same bent state against the alignment element.
  • Figures 11 to 13 show in a very simplified plan view (parallel to the feed direction seen against the alignment element) different embodiments of the area of the inlet part of the inlet part of the device according to the invention, in particular the inner and outer feed belts 5.1, 5.2, 5.2 'and, if necessary the guide plates 21.
  • the embodiment according to FIG. 11 is essentially that according to the figures 1 to 8. It therefore has an inner feed belt 5.1 with an inlet-side deflection roller 5.15 on and a central, outer feed belt 5.2 with an inlet side Deflection roller 5.7 and two lateral, outer feed belts 5.2 'with Infeed pulleys 5.7 '.
  • FIG. 11 also shows in the area of action of two opposing ones Sides acting on the objects in the stack-like arrangement (not shown) Compaction agents 5.4.
  • the compression means 4.5 differ from the compression means shown in Figures 1 to 4 in that they additionally also perform a lateral alignment function for the compression function. This is followed by the downstream and in the stacking direction 4.3 an alignment part upstream from the entry point of the compression part 5.4 ' 5.4 ". While the two compression parts 5.4 'parallel to the stacking direction 4.3 are aligned, the alignment parts 5.4 "run towards each other and thus form a funnel-like inlet into the area in which the objects the stack-like arrangement also perpendicular to the feed direction aligned with each other. This alignment is only possible thanks the inventive, loose arrangement of the objects in the first part of the stack-like arrangement.
  • the compression means 5.4 advantageously adjustable transversely to the stacking direction (Arrows A).
  • Figure 12 shows the same plan view as Figure 11 essentially the arrangement according to FIG. 9.
  • the one from the lateral, outer feed belts 5.2 ' Bending axis objects bent (not shown) parallel to the feed direction are continued by guide plates 21 and through in the stacking direction 4.3 protruding areas 21.1 of the guide plates 21 in the stacking direction 4.3 curved at the front.
  • FIG. 13 shows a further embodiment as the same top view as FIGS. 11 and 12 of the feed-side area of the inlet part of an inventive Contraption.
  • the side, outer feed belts 5.2 'against the alignment element detaching guide plates 21 are wound in such a way that it first moves an object parallel to a bending axis Bend the feed direction and then its leading area in the stacking direction 4.3 Bend forward.
  • On the right side of the alignment element 5.3 could be a further stack part 6 to form stacks 4 be arranged or a device for forming rods.
  • the switch 5.9 could also serve as an overflow function or the removal of defective objects serve.

Abstract

Flache Gegenstände (3), insbesondere Druckprodukte, werden für eine Stapelbildung als Schuppenstrom, in dem sie einander überlappen und im wesentlichen aufrecht angeordnet sind, einer Einlaufstelle (5.11) zugeführt, wo sie mit ihrer vorlaufenden Kante an einem quer zur Zuführungsrichtung (5.10) ausgerichteten Ausrichtelement (5.3) anschlagen und dadurch rechtwinklig umgelenkt und stapelartig angeordnet werden. Die in Stapelrichtung (3.4) wachsende, stapelartige Anordnung (4') wird in Stapelrichtung geführt und an ihrem stromabwärts gerichteten Ende durch ein Stützelement (6.3) gestützt in einer Aufnahmevorrichtung aufgenommen. In Stapelrichtung von der Einlaufstelle (5.11) beabstandet ist ein Verdichtungsmittel (5.4) vorgesehen, mit dessen Hilfe die stapelartig angeordneten Gegenstände gegen das Stützelement (6.3) beschleunigt werden, derart, dass der stromabwärts liegende Teil (4.2) der stapelartigen Anordnung verdichtet und der einlaufseitige Teil (4.1) locker gehalten wird. Für die Abtrennung eines diskreten Stapels von der stapelartigen Anordnung wird ein Trennelement (8) eingesetzt, mit dem der zugeführte Schuppenstrom aufgetrennt und der lockere Teil (4.1) der stapelartigen Anordnung gegen den verdichteten Teil (4.2) geschoben wird. Dann wird die Aufnahmevorrichtung mit dem Stapel (4) durch eine leere Aufnahmevorrichtung ersetzt und das Trennelement entfernt. Die Stapelbildung, bei der die Gegenstände in den lockeren Teil (4.1) der stapelartigen Anordnung einlaufen, ist für die Gegenstände schonend und auch mit weniger stabilen Gegenständen problemlos durchführbar. Für die Abtrennung eines Stapels von der stapelartigen Anordnung (4') muss der Zuführungsstrom nicht unterbrochen werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der entsprechenden, unabhängigen Patentansprüche. Verfahren und Vorrichtung dienen zur Herstellung von Stapeln von im wesentlichen kontinuierlich zugeführten, flachen Gegenständen, insbesondere von Druckprodukten wie z.B. Zeitungen, Zeitschriften, Broschüren oder Teil- oder Zwischenprodukten von Zeitungen, Zeitschriften oder Broschüren.
Es ist bekannt, Druckprodukte wie Zeitungen, Zeitschriften, Broschüren oder Teiloder Zwischenprodukte davon in einer im wesentlichen aufrechten Position, das heisst mit im wesentlichen senkrechter Ausrichtung ihrer flächigen Ausdehnung, und einander schuppenartig überlappend in einer beispielsweise vertikalen oder horizontalen Zuführungsrichtung einer Stapelbildung zuzuführen. Die Druckprodukte werden dann für die Stapelbildung mit im wesentlichen gleichbleibender räumlicher Ausrichtung um ca. 90° in eine üblicherweise etwa horizontale oder leicht abfallende Stapelrichtung umgelenkt und dadurch stapelartig angeordnet. In dieser stapelartigen Anordnung werden die Druckprodukte üblicherweise durch die neu zugeführten Druckprodukte geschoben in einer Stapelrichtung quer zur Zuführungsrichtung weiter gefördert, wobei sie im wesentlichen quer zur Stapelrichtung und aufeinander ausgerichtet sind, wobei ein flussabwärts gerichtetes Ende der stapelartigen Anordnung gestützt ist und wobei die Druckprodukte derart eng angeordnet sind, dass sie einander gegenseitig in der im wesentlichen aufrecht stehenden Haltung stabilisieren. Vom flussabwärts gerichteten Ende der stapelartigen Anordnung werden dann diskrete Stapel, die je eine vorgegebene Zahl von Druckprodukten oder eine vorgegebene Länge haben, abgetrennt und beispielsweise einer Umreifung oder Verpackung zugeführt.
Eine Vorrichtung zur Erzeugung von Stapeln in der oben kurz beschriebenen Art ist beispielsweise offenbart in der Druckschrift US 4,772,003.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen in der oben kurz beschriebenen Art Stapel von flachen Gegenständen erstellt werden können, wobei die erfindungsgemässe Stapelbildung bei kontinuierlicher Zuführung der Gegenstände möglich sein soll, wobei die Gegenstände durch die erfindungsgemässe Stapelbildung möglichst wenig strapaziert werden sollen, so dass auch weniger stabile solche Gegenstände gestapelt werden können, und wobei es trotzdem möglich sein soll, die Gegenstände in der stapelartigen Anordnung und in den daraus erzeugten Stapeln genau auszurichten. Ferner soll es mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss Erfindung einfach möglich sein, Unregelmässigkeiten im zugeführten Schuppenstrom, insbesondere Lücken oder mehrfach aufgeschuppte Gegenstände (Haufen) problemlos zu verarbeiten. Die erfindungsgemässe Vorrichtung soll einfach sein und soll insbesondere einfach an verschiedene Formate von zu stapelnden, flachen Gegenständen anpassbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung, wie sie in den Patentansprüchen definiert sind.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden die flachen Gegenstände also als Schuppenstrom, in dem sie im wesentlichen aufrecht angeordnet sind, das heisst ihre flächige Ausdehnung etwa vertikal ausgerichtet ist, in einer Zuführungsrichtung einer Einlaufstelle zugeführt. In der Einlaufstelle treffen sie mit ihrer vorlaufenden Kante auf ein quer zur Zuführungsrichtung ausgerichtetes Ausrichtelement und werden von diesem um ca. 90° umgelenkt und dadurch stapelartig angeordnet. Die stapelartige Anordnung wächst in einer beispielsweise waagrechten Stapelrichtung entlang dem Ausrichtelement, wobei ihr stromabwärts gerichtetes Ende gestützt wird und wobei von diesem stromabwärts gerichteten Ende periodisch diskrete Stapel abgetrennt werden.
Erfindungsgemäss wird nun die stapelartige Anordnung in einen einlaufseitigen lokkeren Teil und einen stromabwärts gerichteten, dichten Teil aufgeteilt, dadurch, dass in einem Einwirkbereich, der von der Einlaufstelle in Stapelrichtung beabstandet ist, in Stapelrichtung beschleunigend auf die stapelartig angeordneten Gegenstände eingewirkt wird, derart, dass sie beschleunigt gegen das flussabwärts gerichtete Ende der stapelartigen Anordnung bewegt und an die bereits dort vorhandenen Gegenstände gedrückt werden. Die stapelartige Anordnung wird durch diese Einwirkung im Einwirkbereich und flussabwärts davon verdichtet, während sie zwischen Einwirkbereich und Einlaufstelle locker gehalten wird. Die beschleunigende Wirkung wird dabei auf zwei einander gegenüberliegende Kantenbereiche der Gegenstände ausgeübt.
Gegenstände, die an der Einlaufstelle der stapelartigen Anordnung neu zugeführt werden, werden also in den lockeren Teil der stapelartigen Anordnung geschoben, so dass dieser Zuführung ein bedeutend kleinerer Widerstand entgegensteht, als dies der Fall ist, wenn durch die neu zugeführten Gegenstände alle in der stapelartigen Anordnung anwesenden Gegenstände in Stapelrichtung zu verschieben sind. Ferner ist dieser Widerstand von der momentanen Länge der stapelartigen Anordnung unabhängig. Der Effekt wird vorteilhafterweise noch verstärkt, indem die Gegenstände im lockeren Teil der stapelartigen Anordnung nicht nur durch die neu zugeführten Gegenstände sondern mit geeigneten Mitteln auch aktiv in Stapelrichtung bewegt werden. Die lockere Anordnung der Gegenstände auf dem ersten Wegstück in Stapelrichtung ermöglicht nicht nur eine fast widerstandslose Zuführung, die auch für weniger stabile Gegenstände problemlos möglich ist, sondern auch eine sichere Ausrichtung der Gegenstände am Ausrichtelement und gegebenenfalls durch zusätzliche, die Gegenstände aufeinander ausrichtende Mittel, welche Ausrichtung in der lockeren Anordnung durch benachbarte Gegenstände weniger behindert wird, als dies in einer dichten Anordnung der Fall wäre.
Wenn die in Stapelrichtung wachsende, stapelartige Anordnung eine vorgegebene Länge in Stapelrichtung erreicht hat, wird der lockere Teil gegen den dichten Teil geschoben und wird der so gebildete, diskrete Stapel entfernt, während sich sofort ein neuer lockerer Teil bildet, aus dem vom Einwirkbereich stromabwärts wieder ein dichter Teil gebildet wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist im wesentlichen die folgenden Teile auf: ein Zuführmittel für die Zuführung der aufrecht und einander überlappend angeordneten Gegenstände, ein Ausrichtelement zur Umlenkung der zugeführten Gegenstände in eine stapelartige Anordnung, Mittel zum Führen und Stützen der stapelartigen Anordnung, ein Trennmittel zum Zusammenschieben des lockeren und verdichteten Teils der stapelartigen Anordnung zu einem Stapel sowie ein Verdichtungsmittel, das in dem in Stapelrichtung von der Einlaufstelle distanzierten Einwirkbereich in Stapelrichtung beschleunigend auf einander gegenüberliegende Kantenbereiche der stapelartig angeordneten Gegenstände einwirkt. Für die Abtrennung des Stapels sind die Mittel zum Führen und Stützen vorteilhafterweise beweglich ausgestaltet und in einer Mehrzahl vorgesehen, so dass die Mittel mit dem Stapel abgetrennt und gleichzeitig neue Mittel für einen nächsten Stapel positioniert werden können.
Die erfindungsgemässe Stapelbildung hat gegenüber herkömmlichen Stapelbildungen derselben Art insbesondere den Vorteil, dass die Gegenstände im Bereiche der Einlaufstelle, also unmittelbar vor und nach ihrer Umlenkung um 90° mit nur minimalen Kräften gegenseitig aufeinander wirken, so dass sie für die Stapelung leicht und genau ausgerichtet werden, auch wenn sie keine grosse Eigenstabilität aufweisen. Die lockere Anordnung der Gegenstände im einlaufseitigen Teil der stapelartigen Anordnung macht es auch möglich, die Gegenstände leicht gebogen und dadurch stabilisiert und versteift einlaufen zu lassen, was ebenfalls der genauen Umlenkung und Ausrichtung dienlich ist. Ferner ist es problemlos möglich dickere Stellen im Schuppenstrom (Haufen) zuzuführen.
Das erfindungsgemässe Verfahren und beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung werden anhand der folgenden Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen:
Figur 1
eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung (Blickrichtung senkrecht zu Zuführungsrichtung und Stapelrichtung);
Figuren 2 und 3
Einlaufstelle und Einwirkbereich der Vorrichtung gemäss Figur 1 in zwei aufeinanderfolgenden Stadien der Stapelbildung (Blickrichtung wie in Figur 1);
Figur 4
der Ausschnitt gemäss Figuren 2 und 3 mit Blickwinkel parallel zur Zuführungsrichtung und senkrecht zur Stapelrichtung;
Figuren 5 und 6
weitere Details der Ausführungsform gemäss Figur 1;
Figur 7 und 8
zwei weitere Ausschnitte der Ausführungsform gemäss Figur 1 in zwei aufeinanderfolgenden Stadien der Abtrennung eines diskreten Stapels von der stapelartigen Anordnung der Gegenstände (Blickwinkel wie in den Figuren 1 bis 3);
Figur 9
eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung des Einlaufteils der erfindungsgemässen Vorrichtung (Darstellung wie Figur 3);
Figur 10
ein Teil des Einlaufteils gemäss Figur 9 in dreidimensionaler Darstellung;
Figuren 11 bis 13
beispielhafte Ausführungsformen des Einlaufteils in schematischer Draufsicht.
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Dieser Vorrichtung wird über eine beliebige Zuführung 2 ein Schuppenstrom von flachen Gegenständen 3, beispielsweise von gefalzten oder gebundenen Druckprodukten zugeführt, von denen Stapel 4 gebildet werden. Die Vorrichtung 1 weist im wesentlichen einen Einlaufteil 5 und einen Stapelteil 6 auf, die für die Stapelbildung kooperieren.
Die wesentlichen Bestandteile des Einlaufteils 5 sind Zuführungsmittel, beispielsweise Zuführungsbänder 5.1 und 5.2, ein Ausrichtelement 5.3, ein Verdichtungsmittel 5.4 und ein Trennelement 8. Die Zuführungsbänder 5.1 und 5.2 dienen zur Zuführung des Schuppenstromes, wobei die Gegenstände 3 für die Zuführung im wesentlichen aufrecht im Schuppenstrom angeordnet sind. Das Ausrichtelement 5.3 ist quer zur Zuführungsrichtung 5.10 angeordnet und dient zur Umlenkung der zugeführten Gegenstände von der Zuführungsrichtung 5.10 in die Stapelrichtung 4.3, zu ihrer Ausrichtung und gegebenenfalls auch zu ihrer Bewegung in Stapelrichtung 4.3. Das in einem Einwirkbereich 5.12 angeordnete Verdichtungsmittel 5.4 dient zur Verdichtung des stromabwärts angeordneten Teils der stapelartigen Anordnung 4'. Seine Funktion wird im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 4 mehr im Detail beschrieben. Das Trennelement 8 dient der Trennung des zugeführten Schuppenstromes und dem Aufschieben des lockeren Teils auf den verdichteten Teil der stapelartigen Anordnung 4'.
Die flachen Gegenstände 3 werden in Zuführungsrichtung 5.10 zwischen den mindestens zwei endlosen Bändern 5.1, 5.2 gegen das Ausrichtelement 5.3 gefördert. An der Einlaufstelle 5.11 treffen sie mit ihrer vorlaufenden Kante gegen das sich quer zur Zuführungsrichtung 5.10 erstreckende Ausrichtelement 5.3 und werden dadurch stapelartig angeordnet und in Stapelrichtung 4.3 (senkrecht zur Zuführungsrichtung 5.10) entlang dem Ausrichtelement 5.3 bewegt, einerseits geschoben durch weiter zugeführte Gegenstände und vorteilhafterweise auch aktiv in dieser Richtung bewegt, beispielsweise dadurch, dass das Ausrichtelement 5.3 wie dargestellt als in Stapelrichtung 4.3 angetriebenes Förderband ausgebildet ist oder ein solches Förderband aufweist.
Der Stapelteil 6 weist mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen 6.5 auf, deren wesentliche Bestandteile eine Förderunterlage 6.2 und ein Stützelement 6.3 sind. Die Aufnahmevorrichtungen 6.5 dienen der Aufnahme der fortwährend wachsenden, stapelartigen Anordnung 4' und der Entfernung eines von dieser stapelartigen Anordnung 4' abgetrennten Stapels 4 vom Einlaufteil 5. Die Förderunterlage 6.2 und das Stützelement 6.3, die während der Aufnahme der stapelartigen Anordnung 4' beide in der Stapelrichtung 4.3 bewegt werden, führen, stützen und fördern die Gegenstände in dieser Anordnung 4'. Gegebenenfalls kann die Förderunterlage 6.2 auch durch eine stationäre Unterlage ersetzt werden, auf der aufstehend die Gegenstände sich gegenseitig schieben.
Für die Abtrennung von diskreten Stapeln 4 von der stapelartigen Anordnung 4', die mit der dargestellten Vorrichtung ohne Unterbruch der Zuführung möglich ist, weist der Stapelteil 6 beispielsweise vier identische Aufnahmevorrichtungen 6.5 auf, die um je 90° voneinander beabstandet um eine Drehachse 6.1 drehend angeordnet sind, derart, dass mit jeder Drehung um 90° eine Aufnahmevorrichtung mit einem Stapel 4 vom Einlaufteil 5 weggeschwenkt und eine weitere, leere Aufnahmevorrichtung an den Einlaufteil 5 angeschlossen wird.
Die in der Figur 1 mit I bezeichnete Aufnahmevorrichtung 6.5 ist an den Einlaufteil 5 angeschlossen. Die stapelartige Anordnung 4' wächst in diese Aufnahmevorrichtung hinein, wobei das Stützelement 6.3 kontinuierlich in Stapelrichtung 4.3 verschoben wird und auch die Förderauflage 6.2 sich in Stapelrichtung bewegt. Sobald das Stützelement 6.3 seine Endstellung erreicht hat, das heisst, die Aufnahmevorrichtung 6.5 genügend gefüllt ist, wird der Stapelteil 6 im Gegenuhrzeigersinn um 90 Grad gedreht, wodurch die Aufnahmevorrichtung mit dem eben gebildeten Stapel 4 in die mit II bezeichnete Position bewegt wird. Der Stapel 4 liegt hier auf einer Auflagefläche mit Nuten 6.7 auf, in welche die Arme einer Ausstossvorrichtung 7 eingreifen. Mit Hilfe der Ausstossvorrichtung 7 wird der Stapel 4 aus der Aufnahmevorrichtung 6.5 gestossen. Durch weitere Drehungen um je 90° wird die Aufnahmevorrichtung 6.5 in die mit III bezeichnete Position, und anschliessend in die mit IV bezeichnete Position gedreht. Es ist dabei vorteilhaft, die einander diagonal gegenüberliegenden Aufnahmevorrichtungen 6.5 derart miteinander zu koppeln, dass das Stützelement 6.3 einer an den Einlaufteil 5 angeschlossenen Aufnahmevorrichtung (Position I) von seiner Ausgangsposition in seine Endposition bewegt wird, während in der Aufnamevorrichtung in Position III das Stützelement 6.3 von seiner Endposition in die Ausgangsposition bewegt wird. In den Positionen II und IV ist das Stützelement dann stationär.
Der Abtrennung von diskreten Stapeln 4 von der stapelartigen Anordnung 4' dient auch das zwischen Einwirkbereich 5.12 und Einlaufstelle 5.11 wirkende Trennelement 8, welches für die Ausübung seiner Funktion in vertikaler Richtung 8.1, 8.3 sowie in horizontaler Richtung 8.2, 8.4 beweglich gelagert ist. Die Funktion des Trennelementes 8 wird in mehr Detail im Zusammenhang mit den Figuren 6 bis 8 beschrieben.
Die räumliche Lage der in der Figur 1 dargestellten, erfindungsgemässen Vorrichtung ist derart zu wählen, dass die flächige Ausdehnung der flachen Gegenstände 3 bei der Zuführung zur Einlaufstelle 5.11 und in der stapelartigen Anordnung 4' im wesentlichen senkrecht, das heisst, parallel zur Schwerkraft ausgerichtet ist und die Stapelrichtung 3.4 im wesentlichen waagrecht verläuft. Dabei ist die Achse 6.1 beispielsweise im wesentlichen horizontal, so dass die Gegenstände 3 auf dem Ausrichtelement 5.3 und auf der daran anschliessenden Förderunterlage 6.2 aufstehen. Die Achse 6.1 kann aber auch im wesentlichen vertikal ausgerichtet sein. In einem solchen Fall ist die Zuführungsrichtung 5.10 im wesentlichen horizontal und liegt die stapelartige Anordnung 4' seitlich am Ausrichtelement 5.3 an. Aus diesem Grunde ist für die Unterlage- und Förderfunktion ein vom Ausrichtelement 5.3 getrenntes Fördermittel vorzusehen, auf dem die Gegenstände nach der Umlenkung aufstehen und an das dann die Förderunterlage 6.2 anschliesst. Auch ein weiteres, seitliches Führungselement 6.4 für die stapelartige Anordnung wäre in diesem Falle vorteilhaft.
Es ist für die Erfindung nicht relevant, dass die mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen 6.5 des Stapelteils um eine senkrecht zur Stapelrichtung 4.3 stehende Achse 6.1 drehbar sind, wie dies in der Figur 1 dargestellt ist. Es kann auch in anderer sinnvoller Weise für einen Austausch einer vollen mit einer leeren Aufnahmevorrichtung gesorgt werden.
Die Bildung der stapelartigen Anordnung 4', die erfindungsgemäss einen einlaufseitigen, lockeren Teil 4.1 und einen stromabwärts gerichteten, verdichteten Teil 4.2 aufweist, wird in mehr Detail anhand der Figuren 2 bis 4 beschrieben. Diese Figuren zeigen die Bildung der stapelartigen Anordnung 4' mit dem einlaufseitigen, lockeren Teil 4.1 und dem stromabwärts angeordneten, verdichteten Teil 4.2 in vergrösserter Darstellung mit Blickwinkel senkrecht zu Zuführungsrichtung 5.10 und Stapelrichtung 4.3 (Figuren 2 und 3) und parallel zur Zuführungsrichtung (Figur 4). Gleiche Elemente sind dabei mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet wie in Figur 1.
Figur 2 zeigt ein inneres Zuführungsband 5.1 und äussere Zuführungsbänder 5.2 (zentral) und 5.2' (seitlich), die an einlaufseitigen Umlenkrollen 5.7 bzw. 5.7' umgelenkt werden. Die Ausbildung der äusseren Zuführungsbänder als zentrales Band 5.2 und gegenüber dem zentralen Band weiter innen angeordnete, seitliche Bänder 5.2' und eine elastische Pressung des inneren Bandes 5.1 gegen das zentrale äussere Band 5.2 ergeben eine Biegung der zugeführten Gegenstände 3 um eine Biegeachse parallel zur Zuführungsrichtung, wodurch diese bis zu ihrem Auftreffen auf dem Ausrichtelement 5.3 stabilisiert und versteift werden.
Das Stützelement 6.3 ist in der Figur 2 in seiner Ausgangsposition im Einwirkbereich 5.12 dargestellt, das heisst in einer Position, in der es sich befindet, wenn eben ein Stapel von der stapelartigen Anordnung 4' abgetrennt worden ist. In dieser Position ist es von der Einlaufstelle 5.11 in Stapelrichtung 4.3 beabstandet, die stapelartige Anordnung 4' weist also erst einen einlaufseitigen, lockeren Teil 4.1 auf.
Während dem lockeren Teil 4.1 der stapelartigen Anordnung an der Einlaufstelle 5.11 kontinuierlich Gegenstände 3 zugeführt werden und diese durch weiter zugeführte Gegenstände 3 und gegebenenfalls durch das Förderband des Ausrichtelements 5.3 getrieben in Stapelrichtung 4.3 gegen das Stützelement 6.3 bewegt werden, wird das Stützelement 6.3 vorteilhafterweise an die Förderunterlage 6.2 gekoppelt von der Einlaufstelle 5.11 weg bewegt. Vorteilhafterweise wird auch das Band des Ausrichtelementes 5.3 mit derselben, auf den Zuführungsstrom (Geschwindigkeit und Abstände zwischen den Gegenständen) und auf die Dicke der zugeführten Gegenstände abgestimmten Vorschubgeschwindigkeit angetrieben.
Im Einwirkbereich 5.12 schliesst an das Ausrichtelement 5.3 die beispielsweise als Doppelförderband ausgebildete Förderunterlage 6.2 an, durch die die stapelartige Anordnung 4' in die Aufnahmevorrichtung 6.5 geführt und gefördert wird, wobei sie an ihrem Ende stromabwärts durch das Stützelement 6.3 gestützt wird.
Figur 3 zeigt denselben Ausschnitt aus der Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Figur 1 wie er bereits in Figur 2 dargestellt ist. Die stapelartige Anordnung 4' ist aber hier weiter gewachsen und weist mehr Gegenstände 3 auf. In der dargestellten, stapelartigen Anordnung 4' ist ein Kreuzstapel vorgebildet; der Bund der Gegenstände 3.2 ist nach oben und der Bund der Gegenstände 3.1 nach unten gerichtet. Für eine derartige, kreuzweise Anordnung sind die Gegenstände 3, 3.1, 3.2 entsprechend zuzuführen.
Das Verdichtungsmittel 5.4 ist in Stapelrichtung 4.3 von der Einlaufstelle 5.11 beabstandet derart angeordnet, dass es auf zwei einander gegenüberliegende Kantenbereiche der Gegenstände 3 der stapelartigen Anordnung 4' in Stapelrichtung 4.3 beschleunigend wirken kann. Durch diese Beschleunigung wird der stromabwärts liegende Teil 4.2 der stapelartige Anordnung 4' gegenüber dem einlaufseitigen Teil 4.1 gegen das Stützelement 6.3 getrieben und dadurch verdichtet. Das Verdichtungsmittel 5.4 ist beispielsweise als synchron und gegenläufig angeordnetes Paar von endlosen Bändern ausgebildet, wobei die Geschwindigkeit dieser Bänder grösser ist als die Geschwindigkeit des Bandes des Ausrichtelementes 5.3, der Förderunterlage 6.2 und des Stützelementes 6.3.
Figur 4 zeigt mit Blickwinkel parallel zur Zuführungsrichtung die stapelartige Anordnung 4' von Gegenständen 3 mit dem verdichteten Teil 4.2 und dem lockeren Teil 4.1. Vom Verdichtungsmittel 5.4 sind Umlenkrollen 5.5 und die beiden endlosen Bänder 5.6 sichtbar. Durch ihre Wirkung werden die Gegenstände im Einwirkbereich 5.12 gegebenenfalls leicht gebogen. Im lockeren Teil 4.1 der stapelartigen Anordnung 4' zwischen der Einlaufstelle 5.11 und dem Einwirkbereich 5.12 sind die Gegenstände 3 locker angeordnet und üben nur geringe Kräfte aufeinander aus. Die Gegenstände 3 stehen innerhalb des lockeren Teils 4.1 auf dem Ausrichtelement 5.3 (oder auf einem entsprechenden Fördermittel) auf und werden von diesem in Stapelrichtung 4.3 bewegt. Auf Grund der gegenseitigen Bewegungsfreiheit der Gegenstände 3 in diesem lockeren Teil 4.1 und aufgrund der Schwerkraft können sie sich am Ausrichtelement 5.3 (oder entsprechendem Fördermittel) genau ausrichten.
In der Figur 4 ist auch die bereits im Zusammenhang mit der Figur 2 angesprochene gebogene Zuführung der Gegenstände 3 sichtbar. Durch diese gebogenen Zuführung erhält jeder Gegenstand in Zuführungsrichtung eine zusätzliche Stabilität, wodurch das Einschieben jedes neu zugeführten Gegenstandes noch sicherer und genauer wird. Sobald die nachlaufende Kante des Gegenstandes nicht mehr zwischen den Zuführungsbändern 5.1 und 5.2 gehalten ist, streckt es sich wieder. Für die Biegung der zugeführten Gegenstände sind die äusseren Führungsbänder 5.2 und 5.2' wie bereits erwähnt mindestens im Bereich der Einlaufstelle 5.11 in Stapelrichtung 4.3 geringfügig gegeneinander versetzt angeordnet, was beispielsweise dadurch erzielt wird, dass die Umlenkrollen 5.7' der seitlichen äusseren Zuführungsbänder 5.2' (hier als je ein Paar von Saiten dargestellt) einen grösseren Durchmesser aufweisen als die Umlenkrolle 5.7 des zentralen, äusseren Führungsbandes 5.2. Dadurch verlaufen die seitlichen, äusseren Zuführungsbänder 5.2', wie aus der in Figur 2 und 3 dargestellten Seitenansicht ersichtlich, im Gegensatz zum zentralen, äusseren Zuführungsband 5.2 nicht genau senkrecht zur Stapelrichtung 5.4 sondern leicht zur Stapelrichtung 4.3 hin geneigt. Durch diese Anordnung der äusseren Zuführungsbänder 5.2 und 5.2' wird ein zuzuführender Gegenstand 3 um eine zur Zuführungsrichtung parallele Biegeachse gebogen, wie dies in Figur 4 am neu zugeführten Gegenstand 3.3 dargestellt ist.
Figur 5 zeigt ein Halteelement 10, welches, wie durch die Positionen 10.1 und 10.2 angedeutet, entlang des mit Pfeilen dargestellten Pfades verschiebbar gelagert ist. Das Haltelement 10 wird dann in seine ausgezogen dargestellte Arbeitsposition bewegt, wenn es im Zuführungsstrom von Gegenständen 3 eine Lücke gibt, derart, dass zwei aufeinanderfolgende Gegenstände sich nicht überlappen. Durch das Haltelement 10 werden die vor der Lücke zugeführten Gegenstände von der Einlaufstelle weggehalten, so dass die nach der Lücke zugeführten Gegenstände, ohne mit den vorher zugeführten Gegenständen in Konflikt zu kommen, zugeführt werden können. Sobald die Zuführung wieder kontinuierlich arbeitet, wird das Halteelement 10 in die mit 10.1 bezeichnete Position gefahren, um bei einer weiteren Lücke über die Position 10.2 wiederum gegen den zuletzt zugeführten Gegenstand bewegt zu werden.
Figur 6 zeigt die Funktionsweise des Trennelementes 8 im Detail. Das Trennelement 8 ist in einer Warteposition strichliert dargestellt. Sobald die stapelartige Anordnung 4' die vorgegebene Grösse eines Stapels 4 erreicht hat, wird das Trennelement 8 in Richtung 8.4 (Stapelrichtung) durch die Einlaufstelle (ausgezogen dargestellte Position) bewegt. Diese Bewegung wird derart mit dem Zuführungsstrom der flachen Gegenstände 3 synchronisiert, dass während der Bewegung des Trennelementes 8 ein letzter Gegenstand 3 noch vor dem Trennelement 8 in einen noch lockeren Teil der stapelartigen Anordnung 4' und ein nachfolgender Gegenstand 3 hinter dem Trennelement 8 zugeführt wird.
Figur 7 zeigt das Trennelement 8 in seiner Endstellung, in Stapelrichtung von der Einlaufstelle 5.11 distanziert und am Anfang des Einwirkbereiches, da, wo die Förderunterlage 6.2 an das Ausrichtelement 5.3 anschliesst. Durch die Bewegung des Trennelementes 8 in diese Position wird der lockere Teil der stapelartigen Anordnung 4' gegen den dichten Teil geschoben, so dass zwischen Trennelement 8 und Stützelement 6.3 ein diskreter, dichter Stapel 4 gebildet wird. Hinter dem Trennelement 8 werden weiter Gegenstände 3 zugeführt, so dass sich wieder ein lockerer Teil 4.1 einer stapelartigen Anordnung ausbildet.
Offensichtlich ist die Distanz zwischen der Einlaufstelle und der Endposition des Trennelementes 8 bzw. Ausgangsposition des Stützelementes 6.3 (Beginn des Einwirkbereichs) derart zu wählen, dass sie gross genug ist, um die während der Abtrennung des Stapels 4 zugeführten Gegenstände in einer lockeren Anordnung aufnehmen zu können, und derart, dass auch die ersten nach der Abtrennung eines Stapels zugeführten Gegenstände darin eine aufrechte Position beibehalten können.
Figur 8 zeigt die Drehung des Stapelteils der erfindungsgemässen Vorrichtung in Richtung 6.6, durch die der gebildete Stapel 4 vom Einlaufteil weg bewegt und eine weitere, leere Aufnahmevorrichtung 6.5 mit dem Stützelement 6.3 in seiner Ausgangsposition an den Einlaufteil angeschlossen wird.
Während der Drehung verharrt das Trennelement 8 in der bereits in Figur 7 dargestellten Position und übernimmt vorübergehend für die weiter zugeführten Gegenstände die Funktion des Stützelementes. Auch das Verdichtungsmittel, das in der Figur 8 nicht dargestellt ist, wird nicht bewegt. Während der Drehung führt das Trennelement 8 die eine der in Stapelrichtung hinteren Kanten des Stapels 4. Ebenfalls für die Führung der in Stapelrichtung hinteren Stapelkanten wird vorteilhafterweise ein zusätzliches, die Führung des Trennelementes 8 verlängerndes Führungsteil 9 vorgesehen.
Sobald die weitere, leere Aufnahmevorrichtung an den Einlaufteil angeschlossen ist, wird das Trennelement 8, wie in Figur 1 dargestellt, in Richtungen 8.1, 8.2 und 8.3 verfahren und dadurch in die in Figur 3 und Figur 6 strichliert dargestellte Warteposition gebracht. Aus der Figur 4, die das sich in dieser Warteposition befindliche Trennelement 8 von oben zeigt, ist ersichtlich, dass dieses aus zwei Teilen besteht, die zwischen dem zentralen äusseren Zuführungsband 5.2 und den seitlichen äusseren Zuführungsbändern 5.6' bzw. zwischen den Umlenkrollen 5.7 und 5.7' hindurch bewegt werden können.
Figur 9 zeigt eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform des Einlaufteils der erfindungsgemässen Vorrichtung in derselben Darstellungsart wie Figur 3. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In dieser Ausführungsform weist die einlaufseitige Umlaufrolle 5.15 des inneren Zuführungsbandes 5.1, die unmittelbar über dem lockeren Teil der stapelartigen Anordnung 4' angeordnet ist, beidseitig vom Zuführungsband 5.1 je eine mit der Umlaufrolle 5.15 rotierende Bürstenwalze 20. Diese Bürstenwalzen 20 dienen als weiteres Mittel zum Antrieb der aus der Halterung zwischen innerem und äusserem Zuführungsband 5.1 und 5.2 entlassenen Gegenstände in Stapelrichtung 4.3. Die Bürstenwalzen 20 übernehmen auch die Funktion der im Zusammenhang mit der Figur 5 beschriebenen Halteelemente 10, wobei sie aber kontinuierlich wirken, derart, dass bei einem Unterbruch des zugeführten Schuppenstromes keine speziellen Massnahmen ergriffen werden müssen und dadurch eine entsprechende Sensorik entfallen kann.
Ferner weist der Einlaufteil gemäss Figur 9 anstelle der in Figur 3 dargestellten einlaufseitigen Enden der seitlichen, äusseren Zuführungsbänder 5.2' seitlich vom zentralen, äusseren Zuführungsband 5.2 angeordnete Führungsbleche 21 auf. Diese Führungsbleche 21 weisen je einen vom Ausrichtelement 5.3 beabstandeten, in Stapelrichtung 4.3 vorstehenden Bereich 21.1 auf, von dem die unteren Bereiche der zugeführten Gegenstände in Stapelrichtung 4.3 nach vorne gebogen werden und im lockeren Bereich der stapelartigen Anordnung 4' für den neu zugeführten Gegenstand noch besser Platz schaffen. Die seitlichen, äusseren Zuführungsbänder 5.2' können je nach Ausgestaltung der Führungsbleche 21 ganz fehlen oder die zugeführten Gegenstände bis zur oberen Kante der Führungsbleche 21 führen und gegebenenfalls auch in der in der Figur 4 dargestellten Weise um eine Biegeachse parallel zur Zuführungsrichtung 5.10 biegen, wie dies in der Figur 4 dargestellt ist.
Figur 10 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform der bereits im Zusammenhang mit der Figur 9 beschriebenen Führungsbleche 21 mit den dem Ausrichtelement (nicht dargestellt) zugewandten, in Stapelrichtung 4.3 vorstehenden Bereichen 21.1. Figur 10 zeigt vom Einlaufteil nur die Führungsbleche 21 und das zentrale, äussere Zuführungsband 5.2 mit der einlaufseitigen Umlenkrolle 5.7. Die Führungsbleche 21 sind relativ zum zentralen, äusseren Führungsband 5.2 leicht schräg angeordnet, das heisst, sie übernehmen einen durch die nicht dargestellten, seitlichen äusseren Zuführungsbänder (5.2' in Figur 9) bereits gebogenen Gegenstand und führen ihn in gleich gebogenem Zustand gegen das Ausrichtelement. Während der Gegenstand in einem vom Ausrichtelement weggewandten Bereich noch zwischen innerem und äusserem Zuführungsband gehalten ist, wird sein dem Ausrichtelement zugewandter Bereich durch die in Strapelrichtung 4.3 vorstehenden Bereiche 21.1 der Führungsbleche 21 in Stapelrichtung 4.3 nach vorne gebogen und verdrängt so vorher auf dem Ausrichtelement deponierte Gegenstände in Stapelrichtung 4.3, um so für seine eigene Positionierung Platz zu schaffen.
Es zeigt sich, dass die in Stapelrichtung 4.3 vorstehenden Bereiche 21.1 der Führungsbleche 21 vorteilhafterweise etwa mittig zwischen dem einlaufseitigen Ende des inneren Zuführungsbandes 5.1 und dem Ausrichtelement 5.3 angeordnet sind, wie das in Figur 9 dargestellt ist.
Figuren 11 bis 13 zeigen in sehr vereinfachter Draufsicht (parallel zur Zuführungsrichtung gegen das Ausrichtelement gesehen) verschiedene Ausführungsformen des zuführungsseitigen Bereichs des Einlaufteils der erfindungsgemässen Vorrichtung, also insbesondere die inneren und äusseren Zuführungsbänder 5.1, 5.2, 5.2' und gegebenenfalls die Führungsbleche 21.
Die Ausführungsform gemäss Figur 11 ist im wesentlichen diejenige gemäss Figuren 1 bis 8. Sie weist also ein inneres Zuführungsband 5.1 mit einer einlaufseitigen Umlenkrolle 5.15 auf sowie ein zentrales, äusseres Zuführungsband 5.2 mit einer einlaufseitigen Umlenkrolle 5.7 und zwei seitliche, äussere Zuführungsbänder 5.2' mit einlaufseitigen Umlenkrollen 5.7'. Die Umlenkrollen 5.7 und 5.7' der äusseren Zuführungsbänder 5.2 und 5.2' sind koaxial angeordnet, wobei die Durchmesser der Umlenkrollen 5.7' grösser sind als der Durchmesser der Umlenkrolle 5.7, so dass ein zugeführter Gegenstand 3 in der dargestellten Art gebogen wird.
Die Figur 11 zeigt auch im Einwirkbereich von zwei einander gegenüberliegenden Seiten auf die Gegenstände in der stapelartigen Anordnung (nicht dargestellt) wirkende Verdichtungsmittel 5.4. Die Verdichtungsmittel 4.5 unterscheiden sich von den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Verdichtungsmitteln dadurch, dass sie zusätzlich zur Verdichtungsfunktion auch eine seitliche Ausrichtfunktion übernehmen. Dafür schliesst an den in Stapelrichtung 4.3 weiter stromabwärts angeordneten und von der Einlaufstelle beabstandeten Verdichtungsteil 5.4' stromaufwärts ein Ausrichtteil 5.4" an. Während die beiden Verdichtungsteile 5.4' parallel zur Stapelrichtung 4.3 ausgerichtet sind, laufen die Ausrichtteile 5.4" gegeneinander zu und bilden damit einen trichterartigen Einlauf in den Einwirkbereich, in dem die Gegenstände der stapelartigen Anordnung zusätzlich auch senkrecht zur Zuführungsrichtung aufeinander ausgerichtet werden. Auch diese Ausrichtung ist nur möglich dank der erfindungsgemässen, lockeren Anordnung der Gegenstände im ersten Teil der stapelartigen Anordnung.
Für eine Einstellung auf verschiedene Formate der zu stapelnden Gegenstände sind die Verdichtungsmittel 5.4 vorteilhafterweise quer zur Stapelrichtung einstellbar (Pfeile A).
Figur 12 zeigt als gleiche Draufsicht wie Figur 11 im wesentlichen die Anordnung gemäss Figur 9. Die von seitlichen, äusseren Zuführungsbändern 5.2' bereits um eine Biegeachse parallel zur Zuführungsrichtung gebogenen Gegestände (nicht dargestellt) werden von Führungsblechen 21 weitergeführt und durch die in Stapelrichtung 4.3 vorstehende Bereiche 21.1 der Führungsbleche 21 in Stapelrichtung 4.3 nach vorne gebogen.
Figur 13 zeigt als gleiche Draufsicht wie Figuren 11 und 12 eine weitere Ausführungsform des zuführungsseitigen Bereichs des Einlaufteils einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Die Umlenkrollen 5.7' der seitlichen äusseren Zuführungsbänder 5.2' haben denselben Durchmesser wie die Umlenkrolle 5.7 des zentralen, äusseren Zuführungsbandes 5.2 oder können ganz fehlen. Die die seitlichen, äusseren Zuführungsbänder 5.2' gegen das Ausrichtelement ablösenden Führungsbleche 21 sind derart verwunden, dass sie einen Gegenstand zuerstum eine Biegeachse parallel zur Zuführungsrichtung biegen und dann seinen vorlaufenden Bereich in Stapelrichtung 4.3 vorwärts biegen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung weist der Zuführungsteil 5, wie in Figur 1 dargestellt, eine Weiche 5.9 auf, so dass die Gegenstände 3 entsprechend ansteuerbar entweder links oder rechts entlang dem Förderband 5.2 verlaufend dem Ausrichtelement 5.3 zuführbar sind. Auf der rechten Seite des Ausrichtelements 5.3 könnte ein weiterer Stapelteil 6 zur Bildung von Stapeln 4 angeordnet sein oder eine Vorrichtung zum Bilden von Stangen. Die Weiche 5.9 könnte auch als Überlauffunktion oder dem Ausschleusen von fehlerhaften Gegenständen dienen.

Claims (22)

  1. Verfahren zur Bildung von Stapeln (4) von flachen Gegenständen (3), wobei die Gegenstände (3) einander überlappend und im wesentlichen aufrecht in einer Zuführungsrichtung (5.10) einer Einlaufstelle (5.11) zugeführt werden, wobei die zugeführten Gegenstände (3) an der Einlaufstelle (5.11) mit einer vorlaufenden Kante gegen ein sich quer zur Zuführungsrichtung (5.10) erstrekkendes Ausrichtelement (5.3) angeschlagen und dadurch im wesentlichen rechtwinklig in eine Stapelrichtung (4.3) umgelenkt und stapelartig angeordnet (4') werden, wobei die stapelartige Anordnung (4') der Gegenstände (3) geführt und an ihrem flussabwärts gerichteten Ende gestützt in Stapelrichtung (4.3) wächst, und wobei vom flussabwärts gerichteten Ende der stapelartigen Anordnung (4') Stapel (4) abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände (3) in der stapelartigen Anordnung (4') in einem Einwirkbereich (5.12), der in Stapelrichtung (4.3) von der Einlaufstelle (5.11) beabstandet ist, an zwei einander gegenüberliegenden Kantenbereichen angreifend in Stapelrichtung (4.3) beschleunigt werden, wodurch ein stromabwärts gerichteter Teil (4.2) der stapelartigen Anordnung (4') verdichtet und ein einlaufseitiger Teil (4.1), zu dem die Gegenstände (3) zugeführt werden, locker gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände (3) im verdichteten Teil (4.2) und/oder im lockeren Teil (4.1) der stapelartigen Anordnung (4') zusätzlich mit einer auf Geschwindigkeit, Abstand und Dicke der zugeführten Gegenstände (3) abgestimmten Geschwindigkeit in Stapelrichtung (4.3) angetrieben werden.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abtrennung eines Stapels (4) von der stapelartigen Anordnung (4') der lockere Teil (4.1) gegen den verdichteten Teil (4.2) der stapelartigen Anordnung (4') geschoben und beide Teile (4.1 und 4.2) zusammen als Stapel (4) abgetrennt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (4) durch Wegdrehen um eine zur Stapelrichtung (4.3) senkrechte Achse (6.1) abgetrennt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Abtrennens des Stapels (4) durch weitere Zuführung von Gegenständen (3) ein weiterer, loser Teil (4.1) gebildet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände vor ihrem Anschlagen am Ausrichtelement (5.3) um eine parallel zur Zuführungsrichtung (5.10) ausgerichtete Biegeachse gebogen werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vorlaufende Bereiche der Gegenstände vor ihrem Anschlagen am Ausrichtelement (5.3) zusätzlich in Stapelrichtung (4.3) nach vorne gebogen werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsrichtung (5.10) im wesentlichen vertikal oder im wesentlichen horizontal und die Stapelrichtung (3.4) im wesentlichen horizontal oder leicht abfallend verläuft.
  9. Vorrichtung (1) zur Bildung von Stapeln (4) von flachen Gegenständen (3), welche Vorrichtung Zuführungsmittel zur Zuführung eines Schuppenstroms der einander überlappenden und aufrechten Gegenstände (3) in einer Zuführungsrichtung (5.10) zu einer Einlaufstelle (5.11), ein sich quer zur Zuführungsrichtung (5.10) erstreckendes Ausrichtelement (5.3), an dem die zugeführten Gegenstände (3) an der Einlaufstelle (5.11) mit einer vorlaufenden Kante angeschlagen und dadurch im wesentlichen rechtwinklig in eine Stapelrichtung (4.3) umgelenkt und stapelartig angeordnet (4') werden, eine Aufnahmevorrichtungen (6.5) mit Mitteln zum Führen der wachsenden, stapelartigen Anordnung (4') in Stapelrichtung (3.4) und mit einem Stützelement (6.3) zum Stützen der stapelartigen Anordnung (4') an ihrem flussabwärts gerichteten Ende, und Mittel zum Abtrennen von diskreten Stapeln (4) vom flussabwärts gerichteten Ende der stapelartigen Anordnung (4') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner ein in einem Einwirkbereich (5.12) angeordnetes Verdichtungsmittel (5.4) aufweist, wobei der Einwirkbereich (5.12) in Stapelrichtung (4.3) von der Einlaufstelle (5.11) beabstandet ist und wobei das Verdichtungsmittel für eine an zwei einander gegenüberliegenden Kantenbereichen der stapelartig angeordneten Gegenstände (3) angreifende, in Stapelrichtung (4.3) wirkende Beschleunigung der Gegenstände (3) ausgerüstet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungsmittel (5.4) zwei gegenläufig angetriebene, endlose Bänder (5.6) aufweist, die an einander gegenüberliegenden Seiten der stapelartigen Anordnung (4') angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtelement (5.3) als Fördermittel ausgestaltet ist oder dass parallel zum Ausrichtelement (5.3) ein Fördermittel vorgesehen ist, wobei das Fördermittel in Stapelrichtung (4.3) mit einer auf Geschwindigkeit, Abstände und Dicke der zugeführten Gegenstände (3) abgestimmten Geschwindigkeit antreibbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (6.5) ein Fördermittel aufweist, das in Stapelrichtung (3.4) mit einer auf Geschwindigkeit, Abstände und Dicke der zugeführten Gegenstände (3) abgestimmten Geschwindigkeit antreibbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (6.3) an das Fördermittel der Aufnahmevorrichtung (6.5) gekoppelt ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abtrennung von diskreten Stapeln (4) von der stapelartigen Anordnung (4') ein Trennelement (8) vorgesehen ist, das von einer Position in Stapelrichtung hinter der Einlaufstelle in den Einwirkbereich bewegbar ist und das derart ausgestaltet und antreibbar ist, dass es während der genannten Bewegung den zugeführten Schuppenstrom auftrennen und in seiner Position im Einwirkbereich vorübergehend die Funktion des Stützelements (6.3) übernehmen kann.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abtrennung von diskreten Stapeln (4) mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen (6.5) vorgesehen sind, die miteinander gekoppelt bewegbar sind, wobei die eine Aufnahmevorrichtung den Stapel (4) von der stapelartigen Anordnung (4') trennt und die andere Aufnahmevorrichtung (6.5) für die weitere Aufnahme der stapelartigen Anordnung (4') positioniert wird.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass vier Aufnahmevorrichtungen (6.5) vorgesehen sind, die um eine zur Stapelrichtung (3.4) senkrechte Achse (6.1) drehbar angeordnet sind.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass für die Zuführung ein inneres Zuführungsband (5.1) und eine Mehrzahl von äusseren Zuführungsbändern (5.2, 5.2') vorgesehen sind, wobei das innere und mindestens eines der äusseren Zuführungsbänder elastisch gegeneinander gepresst sind.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentrales, äusseres Zuführungsband (5.2) gegen das innere Zuführungsband (5.1) gepresst ist und dass in Stapelrichtung (3.4) vor dem zentralen, äusseren Band (5.2) angeordnete seitliche, äussere Zuführungsbänder (5.2') vorgesehen sind.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine einlaufseitig angeordnete Umlenkrolle (5.15) des inneren Zuführungsbandes (5.1) seitlich angeordnete, mit der Umlenkrolle (5.15) rotierende Bürstenwalzen (20) aufweist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsbleche (21), die die seitlichen äusseren Zuführungsbänder (5.2') ersetzen oder einlaufseitig ablösen, vorgesehen sind, wobei die Führungsbleche (21) zwischen dem Ausrichtelement (5.3) und einer einlaufseitigen Umlenkrolle (5.15) des inneren Zuführungsbandes (5.1) einen in Stapelrichtung (4.3) vorstehenden Bereich (21.1) aufweisen.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der vorstehende Bereich (21.1) der Führungsbleche (21) mittig zwischen dem Ausrichtelement (5.3) und der einlaufseitigen Umlenkrolle (5.15) des inneren Zuführungsbandes angeordnet sind.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbleche (21) relativ zum zentralen, äusseren Zuführungsband (5.2) schräg angeordnet oder verwunden sind.
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