Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Klammer zum Fassen eines
Wäschestücks gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie
betrifft ausserdem einen Vereinzeler zum Aufnehmen eines
Wäschestücks aus einem ungeordneten Haufen von
Wäschestücken, welcher eine derartige Klammer umfasst sowie
ein Verfahren zu seinem Betrieb.
Stand der Technik
Klammern zum Fassen eines Wäschestücks sind seit langem
bekannt. Sie werden zum Beispiel in Eingabevorrichtungen
eingesetzt, welche Wäschestücke einer Mangel oder einem
anderen Bearbeitungsgerät zuführen. Dabei werden die
Wäschestücke manuell in die Klammern eingelegt. Klammern
dieser Art sind jedoch nicht geeignet, ein einzelnes
Wäschestück aus mehreren herauszugreifen. Dies ist jedoch
erforderlich, wenn etwa Wäschestücke aus einem ungeordneten
Haufen vereinzelt und z.B. gezählt werden sollen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Klammer
anzugeben, mit der es möglich ist, ein einzelnes Wäschestück
herauszugreifen, auch wenn ein Bündel über- oder
hintereinanderliegender Wäschestücke vorliegt. Diese Aufgabe
wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1
gelöst. Die Klammer ist damit als Komponente eines
Vereinzelers geeignet, welcher dazu dient, einzelne
Wäschestücke aus einem ungeordneten Haufen von
Wäschestücken, wie sie etwa nach dem Waschen und Trocknen
vorliegen, herauszugreifen, etwa um sie zu zählen oder sonst
einzeln weiterzuverarbeiten. Ein derartiger Vereinzeler wird
in Anspruch 16 umschrieben. Sein Betrieb kann in
vorteilhafter Weise gemäss dem Verfahren nach Anspruch 26
erfolgen.
Die Erfindung bietet die Möglichkeit, Wäschestücke mit
grosser Zuverlässigkeit zu vereinzeln und damit für
bestimmte nachfolgende Arbeitsgänge bereitzumachen oder sie
automatisch zu zählen. Letzteres ist vor allem für
Putzlappen und dgl. von Bedeutung, die gewaschen oder
gereinigt und dann in bestimmten Stückzahlen in Säcke
abgefüllt und so ausgeliefert werden. Das Zählen und
Abfüllen, das bisher manuelle Arbeit erforderte, kann mit
den erfindungsgemässen Mitteln vollständig automatisiert
werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche
lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher
erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- einen erfindungsgemässen Vereinzeler in
Hinteransicht, in einer Ladestellung, wobei
bestimmte Teile weggelassen sind,
- Fig. 2
- einen Schnitt durch den erfindungsgemässen
Vereinzeler längs A-A in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Darstellung entsprechend Fig. 2, mit dem
Vereinzeler in einer Arbeitsstellung,
- Fig. 4a
- vergrössert eine Seitenansicht der Klammer des
Vereinzelers nach Fig. 1, 2, in einem
Klemmzustand,
- Fig. 4b
- eine Draufsicht auf die Klammer gemäss Fig. 4a,
- Fig. 5
- eine perspektivische Teilansicht der Klammer nach
Fig. 4a,b, in einem offenen Zustand,
- Fig. 6
- eine Darstellung entsprechend Fig. 2, nach einem
ersten Schritt eines Vereinzelungsdurchgangs,
- Fig. 7
- eine Darstellung entsprechend Fig. 2, nach einem
zweiten Schritt des Vereinzelungsdurchgangs,
- Fig. 7a
- vergrössert einen Ausschnitt aus Fig. 7,
- Fig. 7b
- vergrössert einen Ausschnitt aus einem Schnitt
längs B-B in Fig. 7a und
- Fig. 8
- eine Darstellung entsprechend Fig. 2, mit dem
Vereinzeler nach einem dritten Schritt des
Vereinzelungsdurchgangs.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Der erfindungsgemässe Vereinzeler weist (Fig. 1, 2) zwei
voneinander beabstandete Seitenteile 1a,b auf, welche
kastenartig ausgebildet sind und Schaltungen und andere
Komponenten enthalten. Sie sind u.a. durch ein waagrechtes
Joch 2 verbunden und durch eine ebenfalls waagrechte Achse
3, an welcher ein oben offener Behälter 4 kippbar aufgehängt
ist. Der Behälter 4 hat etwa die Form einer umgekehrten
Pyramide und verjüngt sich dementsprechend nach unten. Am
Joch 2 ist ein Pneumatikzylinder 5 als Aktuator gelagert,
dessen Kolbenstange am unteren Ende des Behälters 4 angreift
und mittels dessen der Behälter 4 zwischen einer nach vorn
gekippten Beladeposition, die er in einer Ladestellung des
Vereinzelers (Fig. 2) einnimmt und einer Betriebsposition,
die er in einer Arbeitsstellung (Fig. 3) desselben einnimmt,
umgestellt werden kann. Der Pneumatikzylinder 5 kann auch
dazu eingesetzt werden, den Behälter 4 einer Rüttelbewegung
zu unterwerfen.
Oberhalb des Behälters 4 ist ein ebenfalls die Seitenteile
1a,b verbindender Querbalken 6 angeordnet, an welchem das
untere Ende eines annähernd senkrecht ausgerichteten
Pneumatikzylinders 7 befestigt ist, dessen Kolbenstange am
Ende einen als Pneumatikgreifer ausgebildeten Greifer 8
trägt. Ein kolbenstangenloser Pneumatikzylinder 9, dessen
eines Ende ebenfalls am Querbalken 6 befestigt ist, ragt, zu
seinem entgegengesetzten Ende hin etwas ansteigend, vom
Querbalken nach hinten. An ihm ist ein Träger 10 über seine
ganze Länge verschiebbar gelagert, an welchem eine als
Pneumatikklammer ausgebildete Klammer 11 befestigt ist. Die
Enden des Pneumatikzylinders 7 und des Pneumatikzylinders 9
liegen am Querbalken 6 unmittelbar nebeneinander. Die
Klammer 11 ist am Träger 10 seitlich versetzt angebracht,
derart, dass sie in eine Uebernahmeposition direkt am
Greifer 8 geführt werden kann, wenn sich dieser wie in
Fig. 2 dargestellt in einer Uebergabeposition befindet. Am
Seitenteil 1b ist ein optischer Sensor 12 angeordnet,
welcher, mit einem Reflektor 13 am Seitenteil 1a
zusammenwirkend, überwacht, ob die Klammer 11 ein
Wäschestück gefasst hat oder nicht.
Am Seitenteil 1b ist ein zum Pneumatikzylinder 9 paralleler
Fortsatz 14 (in Fig. 1 weggelassen) befestigt, welcher
seitlich einen Trichter 15 trägt, der etwa unterhalb des
äusseren Endes des Pneumatikzylinders 9 angeordnet ist,
derart, dass die Klammer 11, wenn sie sich in einer
Abgabeposition (Fig. 8) befindet, direkt über dem Trichter
15 liegt. Unter dem Trichter 15 kann z.B. ein Behälter oder
ein Sack o.dgl. angeordnet sein.
Die Klammer 11, welche das Kernstück des Vereinzelers bildet
und auch in anderem Zusammenhang eingesetzt werden kann, ist
in Fig. 4a,b in einem geschlossenen Klemmzustand und in
Fig. 5 in einem offenen Zustand dargestellt. Sie weist ein
Gehäuse 16 auf, in welchem eine erste Backe 17a und eine
zweite Backe 17b, welche als gegeneinander gebogene
hakenförmige Bänder rechteckigen Querschnitts ausgebildet
sind, um vertikale Achsen beschränkt drehbar gelagert sind.
Ihre Aussenseiten bilden eine erste Frontfläche 18a bzw.
eine zweite Frontfläche 18b, die durch eine erste Klemmkante
19a bzw. eine zweite Klemmkante 19b von einer rechteckigen
Endfläche der ersten Backe 17a bzw. der zweiten Backe 17b
getrennt ist. Die erste Frontfläche 18a und die zweite
Frontfläche 18b liegen nahezu in einer Ebene.
Die Endflächen bilden eine erste Klemmfläche 20a und eine
zweite Klemmfläche 20b, welche kongruent sind und sich, mit
der ersten Frontfläche 18a bzw. der zweiten Frontfläche 18b
ungefähr einen rechten Winkel einschliessend, jeweils bis zu
einer Hinterkante 21 erstrecken. Die erste Klemmfläche 20a
und die zweite Klemmfläche 20b drücken im Klemmzustand der
Klammer 11 mit einer bestimmten Kraft gegeneinander und
berühren einander - falls die Klammer 11 kein Wäschestück
gefasst hat - im Bereich ihrer Hinterkanten 21. Sie
schliessen dabei einen kleinen Winkel ein, so dass die erste
Klemmkante 19a und die zweite Klemmkante 19b geringfügig
voneinander beabstandet sind.
An der Rückseite der zweiten Backe 17b ist ein Streifen 22
befestigt, dessen Vorderseite eine über deren ganze Länge
etwa rechtwinklig an die Hinterkante 21 der zweiten
Klemmfläche 20b anschliessende, zur ersten Frontfläche 18a
und zur zweiten Frontfläche 18b annähernd parallele
zurückgesetzte Anlagefläche 23 bildet. Sie erstreckt sich
auch im offenen Zustand der Klammer 11 mindestens bis zur
Hinterkante 21 der ersten Klemmfläche 20a und überbrückt
somit den Abstand zwischen den Backen 17a,b. Beim Uebergang
vom offenen zum Klemmzustand wird die Hinterkante 21 der
ersten Klemmfläche 20a mit geringem Abstand über die
Anlagefläche 23 geschoben.
Unmittelbar an die erste Klemmkante 19a und die zweite
Klemmkante 19b anschliessende Abschnitte der ersten
Frontfläche 18a bzw. der zweiten Frontfläche 18b sind als
Kontaktflächen ausgebildet, welche zur Erhöhung des
Reibungskoeffizienten aufgerauht oder beschichtet sind.
Der Abstand zwischen der ersten Klemmkante 19a und der
zweiten Klemmkante 19b von der Anlagefläche 23, also die
Tiefe der ersten Klemmfläche 20a und der zweiten Klemmfläche
20b zwischen der ersten Klemmkante 19a und der Hinterkante
21 bzw. der zweiten Klemmkante 19a und der Hinterkante 21
sollte jeweils 5mm, vorzugsweise 3mm nicht übersteigen, aber
auch im allgemeinen nicht kleiner als 1mm, vorzugsweise 2mm
sein. Der optimale Abstand hängt jedoch auch von der Dicke
der aufzunehmenden Wäschestücke ab. Es ist möglich, mehrere
austauschbare Klammern vorzusehen und jeweils in Anpassung
an die Dicke der bearbeiteten Wäschestücke auszuwählen und
einzusetzen. Die Länge der Klemmkanten 19a,b beträgt
mindestens das Doppelte ihrer Tiefe, vorzugsweise 1,5cm bis
2cm.
Es sind verschiedene Abweichungen von der beschriebenen
Ausführung denkbar. So können etwa die Klemmflächen im
Klemmzustand ganzflächig aneinander anliegen oder sogar
einspringen, so dass das Wäschestück praktisch nur von den
Klemmkanten gefasst wird. Annähernd parallele Klemmflächen
haben jedoch den Vorteil, dass das Wäschestück zwischen den
ganzen Klemmflächen und dadurch sehr schonend geklemmt wird.
Dass die Klemmflächen 20a,b einen spitzen Winkel
einschliessen und somit die Klemmkanten 19a,b auch im
Klemmzustand zwar nahezu, aber nicht ganz aneinander
anliegen, trägt dazu bei, dass ein Fassen von zwei oder mehr
Lagen und damit von mehr als einem Wäschestück zuverlässig
vermieden wird. Entscheidend dafür dürfte jedoch sein, dass
der Abstand zwischen den Klemmkanten 19a,b oder mindestens
einer Klemmkante und der Anlagefläche 23 gering ist,
insbesondere die Dicke einer Lage nicht oder nicht
wesentlich überschreitet. Am günstigsten scheint es zu sein,
wenn der besagte Abstand geringfügig grösser ist als die
Dicke einer Lage, derart, dass ein Fassen mehrerer Lagen
immer noch zuverlässig vermieden wird, aber andererseits
keine Häufung von Leerläufen der Klammer 11 auftritt.
Wichtig für das effiziente Funktionieren der Klammer 11 ist
auch der verhältnismässig hohe Reibungskoeffizient der an
die Klemmkanten 19a,b anschliessenden Kontaktflächen, der
bewirkt, dass das Wäschestück 27 beim Schliessen der Klammer
11 von der Bewegung der Backen 17a,b mitgenommen und leicht
gebauscht wird und dadurch zwischen die Klemmkanten 19a,b
gerät, so dass die Klammer 11 nicht leer läuft. Dies wird
von der Gegenfläche 26 unterstützt, die ein Ausweichen des
Wäschestücks 27 auf die entgegengesetzte Seite verhindert.
Der Greifer 8, der durch den Pneumatikkolben 7 aus der
Uebergabeposition (Fig. 3) bis auf den Grund des Behälters 4
absenkbar ist (Fig. 6), weist (Fig. 7a) eine längere erste
Greiferbacke 24 und eine derselben bezüglich der Klammer 11
vorgeordnete kürzere zweite Greiferbacke 25 auf, die in
einem offenen Zustand voneinander beabstandet sind, während
in einem geschlossenen Greifzustand die zweite Greiferbacke
25 gegen die erste Greiferbacke 24 drückt und sie, wenn der
Greifer 8 kein Wäschestück gefasst hat, berührt. Im übrigen
ist der Greifer 8 ähnlich wie die Klammer 11 als
konventioneller Pneumatikgreifer ausgebildet.
Befindet sich der Greifer 8 in der Uebergabeposition und die
Klammer 11 in der Uebernahmeposition (Fig. 7,'7a,b), so
liegen (Fig. 7b) die an die erste Klemmkante 19a und die
zweite Klemmkante 19b anschliessenden Kontaktflächen an den
Vorderseiten der Backen 17a,b fast am über die zweite
Greiferbacke 25 vorstehenden Abschnitt der Innenseite der
ersten Greiferbacke 24 an, welche dort eine zur Anlagefläche
23 ungefähr parallele Gegenfläche 26 bildet.
Zum Betrieb des erfindungsgemässen Vereinzelers wird erst
der Behälter 4 mittels des Pneumatikkolbens 5 in
Beladeposition (Fig. 1, 2) gebracht und mit ungeordneten,
vorzugsweise gleichartigen Wäschestücken 27, z.B. Putzlappen
gefüllt. Anschliessend wird er in eine Betriebsposition
(Fig. 3) gekippt, in der er für den Greifer 8 gut zugänglich
ist. Der Vereinzeler befindet sich nun in einer
Arbeitsstellung, mit dem Greifer 8 im offenen Zustand und in
der Uebergabeposition, also über dem Behälter 4 und der
Klammer 11 entfernt von der Uebernahmeposition, also z.B. in
der Abgabeposition über dem Trichter 15.
Nun folgt ein Vereinzelungsdurchgang, der z.B. so oft
wiederholt wird, bis eine bestimmte Zahl von Wäschestücken
vereinzelt wird oder bis der Behälter 4 leer ist. In einem
ersten Schritt wird der Greifer 8 mittels des
Pneumatikkolbens 7 in den Behälter 4 abgesenkt (Fig. 6).
Dies kann mit einer bestimmten, verhältnismässig geringen
Kraft erfolgen, so dass die Absenkung des Greifers 8 von
selbst aufhört, sobald derselbe gegen den Haufen von
Wäschestücken 27 stösst und einen bestimmten Widerstand
erfährt.
In einem zweiten Schritt wird dann, z.B. nach einer festen
Zeit vom Beginn der Absenkung an, der Greifer 8 in den
Greifzustand übergeführt, in dem die erste Greiferbacke 24
und die zweite Greiferbacke 25 gegeneinander drücken und in
der Regel ein Wäschestück 27 oder auch mehrere Wäschestücke
zwischen sich festklemmen. Anschliessend wird der Greifer 8
mittels des Pneumatikzylinders 7 wieder in die
Uebergabeposition angehoben und die Klammer 11 mittels des
Pneumatikzylinders 9 in die Uebernahmeposition verschoben
(s. Fig. 7, 7a).
Das herabhängende Wäschestück 27 wird dabei zwischen den
Frontflächen 18a,b der Klammer 11 einerseits und der
Gegenfläche 26 andererseits geklemmt. Anschliessend werden
die Backen 17a,b gegeneinander bewegt, wobei die an den
Kontaktflächen anliegenden Abschnitte des Wäschestücks 27
durch Reibung mitgezogen werden, so dass sich der zwischen
der ersten Klemmkante 19a und der zweiten Klemmkante 19b
liegende Teil desselben etwas bauscht und zwischen die
Klemmflächen 20a,b zu liegen kommt, wobei die Anlagefläche
23 verhindert, dass sich eine tiefe, eventuell mehrlagige
Falte bildet (Fig. 7b). Dadurch und durch den
verhältnismässig geringen Abstand der ersten Klemmkante 19a
und der zweiten Klemmkante 19b von der Anlagefläche 23 wird
erreicht, dass, auch wenn der Greifer 8 mehr als ein
Wäschestück gefasst hat, stets nur eine Lage zwischen die
Klemmflächen 20a,b gerät und, wenn die Klammer 11 den
Klemmzustand erreicht, zwischen denselben geklemmt wird. Die
Klammer 11 fasst daher jeweils höchstens ein Wäschestück.
In einem dritten Schritt wird nun der Greifer 8 wieder in
den offenen Zustand umgestellt, so dass er das Wäschestück
27 loslässt. Hat er mehr als ein Wäschestück gefasst, so
fallen diejenigen, die nicht von der Klammer 11 gefasst
wurden, in den Behälter 4 zurück. Die Klammer 11 dagegen
wird mittels des Pneumatikzylinders 9 gegen die
Abgabeposition über dem Trichter 15 verschoben. Kurz nach
Beginn dieser Bewegung wird durch den Sensor 12
festgestellt, ob die Klammer 11 ein Wäschestück gefasst hat
oder nicht. Wenn nicht, wird der Vereinzelungsdurchgang
abgebrochen und ein neuer begonnen. Hat die Klammer 11
dagegen ein Wäschestück 27 gefasst, so wird sie bis zur
Abgabeposition verschoben (Fig. 8), wo sie geöffnet wird und
das Wäschestück 27 loslässt, so dass es durch den Trichter
15 in einen Behälter oder Sack o.dgl. fällt. Wenn der Sensor
12 feststellt, dass die Klammer 11 ein Wäschestück 27
gefasst und hat, so wird dies ausserdem an einen Zähler
weitergeleitet. Wenn der Zählerstand einen vorbestimmten
Wert erreicht hat, wird ein Signal erzeugt, das z.B. ein
Auswechseln des Behälters oder Sackes zur Folge hat.
Da der Greifer 8 immer an die gleiche Stelle des Behälters 4
abgesenkt wird, kann sich dort mit der Zeit eine Grube im
Haufen von Wäschestücken 27 bilden, die schliesslich den
Boden des Behälters 4 erreichen kann. Dem kann
entgegengewirkt werden, indem der Behälter mittels des
Pneumatikzylinders 5 gerüttelt wird. Dies kann regelmässig,
etwa nach fünf oder zehn Vereinzelungsdurchgängen erfolgen
oder auch nach einer bestimmten Anzahl, z.B. fünf vom Sensor
12 festgestellten und von einem Zähler, der bei einem
erfolgreichen Vereinzelungsdurchgang jeweils auf Null
zurückgesetzt wird, erfassten erfolglosen
Vereinzelungsdurchgängen.
Bleiben auch nach einem Rütteln des Behälters 4 mehrere,
z.B. fünf Vereinzelungsdurchgänge erfolglos, so deutet dies
darauf hin, dass der Behälter 4 leer oder eine Störung
aufgetreten ist und es kann ein entsprechendes Signal
erzeugt werden.
Bezugszeichenliste
- 1a,b
- Seitenteile
- 2
- Joch
- 3
- Achse
- 4
- Behälter
- 5
- Pneumatikkolben
- 6
- Querbalken
- 7
- Pneumatikkolben
- 8
- Greifer
- 9
- Pneumatikkolben
- 10
- Träger
- 11
- Klammer
- 12
- Sensor
- 13
- Reflektor
- 14
- Fortsatz
- 15
- Trichter
- 16
- Gehäuse
- 17a,b
- Backen
- 18a,b
- Frontflächen
- 19a,b
- Klemmkanten
- 20a,b
- Klemmflächen
- 21
- Hinterkante
- 22
- Streifen
- 23
- Anlagefläche
- 24
- erste Greiferbacke
- 25
- zweite Greiferbacke
- 26
- Gegenfläche
- 27
- Wäschestück