EP2316766A2 - Ausschleusstation für Kartonzuschnitte und Verfahren zum Herstellen und Ausschleusen von Kartonzuschnitten - Google Patents

Ausschleusstation für Kartonzuschnitte und Verfahren zum Herstellen und Ausschleusen von Kartonzuschnitten Download PDF

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EP2316766A2
EP2316766A2 EP10187659A EP10187659A EP2316766A2 EP 2316766 A2 EP2316766 A2 EP 2316766A2 EP 10187659 A EP10187659 A EP 10187659A EP 10187659 A EP10187659 A EP 10187659A EP 2316766 A2 EP2316766 A2 EP 2316766A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
carton blanks
discharge station
blanks
flap
belts
Prior art date
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Application number
EP10187659A
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English (en)
French (fr)
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EP2316766B1 (de
EP2316766B9 (de
EP2316766A3 (de
Inventor
Armin Haag
Stefan Uhl
Martin Roos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilhelm Bahmueller Maschinenbau Praezisionswerkzeuge GmbH
Original Assignee
Wilhelm Bahmueller Maschinenbau Praezisionswerkzeuge GmbH
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Publication date
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Publication of EP2316766A3 publication Critical patent/EP2316766A3/de
Publication of EP2316766B1 publication Critical patent/EP2316766B1/de
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    • B65H29/00Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/58Article switches or diverters
    • B65H29/62Article switches or diverters diverting faulty articles from the main streams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/20Belts
    • B65H2404/26Particular arrangement of belt, or belts
    • B65H2404/261Arrangement of belts, or belt(s) / roller(s) facing each other for forming a transport nip
    • B65H2404/2613Means for changing the transport path, e.g. deforming, lengthening
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/10Handled articles or webs
    • B65H2701/17Nature of material
    • B65H2701/176Cardboard
    • B65H2701/1764Cut-out, single-layer, e.g. flat blanks for boxes

Definitions

  • the invention relates to a discharge station for carton blanks with the features of the preamble of claim 1, an apparatus for producing and / or processing carton blanks having the features of the preamble of claim 8 and a method for rejecting defective carton blanks with the steps according to the preamble of claim 9 ,
  • carton blanks are produced from a variety of cardboard materials in a series of processing stations. Such carton blanks usually go through in manufacturing plants stations in which they are cut, punched, folded, glued or printed. In these processing steps, it can happen that errors in the carton blanks arise or carton blanks with poor quality arise. Therefore, it is known in such manufacturing plants for the production of cardboard blanks to provide a so-called discharge station at the end of the production line, by means of which Defects in the carton blanks or carton blanks are detected with inadequate quality and by means of which these carton blanks can be automatically removed from the manufacturing process.
  • the discharge station is regularly at the end of the various processing stations and before a stacking station, on which the carton blanks produced are transported.
  • a known such discharge station for defective carton blanks is in the DE 43 17 042 C1 described.
  • the discharge station known therefrom has a series of upper and lower conveyor belts, between which the carton blanks are conveyed along a conveyor line.
  • a second conveyor line is provided here, which branches off at an acute angle from the main conveyor line, as well as a mechanical flap, which can be opened by means of a pivot drive towithzuschleusen the identified as defective carton blank in the second conveyor line.
  • the flap is coupled to an opposite guide element, which is moved together with the flap via a pivot drive in the first conveyor line so that the carton blanks in a Ausschleusumble, ie a second and thereof angled off branching conveyor line, are passed.
  • This known discharge station with an interposed between the trigger belts and the conveyor belts flap mechanism works satisfactorily at relatively low processing speeds and flexible carton types.
  • this known discharge station does not work satisfactorily.
  • stiffer blanks with wall thicknesses of, for example, a few centimeters at high transport speeds, such as on the order of 5,700 mm / s and more, not in time can be derived by the flap mechanism.
  • the distance between successive individual carton blanks is usually only a few centimeters, for example of the order of 100 mm, so that such a flap of a mechanical discharge station would have to open in 18 ms at the speed indicated above.
  • the flap mechanism of this known Ausschleusstation is too slow, so that in such cases incorrect carton blanks are unintentionally stacked by the subsequent stacking station on a stack together with error-free carton blanks.
  • a device for discharging defective printed carton blanks in which an upper pivotable deflecting element and a lower, opposite deflecting element are operated together via a servo motor and an eccentric.
  • the lower deflector is provided with a spring so that it is directly actuated against the spring force by the pressure from the upper deflector.
  • the deflection elements are connected to each other here by means of a shaft. The jointly actuated two deflection elements provide an exact and well reproducible discharge path.
  • this known discharge device has disadvantages in terms of speed in the reaction and the efficiency of discharging differently sized carton blanks.
  • a deflecting device in the form of a mechanical flap is provided after various processing stations for producing corrugated board and a plurality of error detectors. On the basis of the detectors, the discharge device is controlled in dependence on the time required for adjusting the flap.
  • DE 10 2005 055 364 A1 relates to an apparatus and a method for conveying arched objects that can be stored on different storage stacks.
  • an adjustment of the conveyor belt is provided in different pivot positions so that can be changed from a first discard pile to a second discard pile when the maximum and detected by sensors stack height is reached.
  • the present invention is based on the object to provide a discharge station for manufacturing equipment carton blanks and a corresponding method and a manufacturing device, which allow safe even at increased transport speeds and stiffer carton blanks of identified as defective carton blanks.
  • the discharge station according to the invention for a manufacturing apparatus for producing and / or processing carton blanks has at least one upper conveyor belt and a lower conveyor belt, between which the carton blanks are conveyed along a conveyor line, and at least one upper take-off belt and a lower take-off belt, which in the direction of the conveyor line lie behind the conveyor belts, as well as means for detecting defective or with poor quality produced carton blanks, with a Ausschleusrange diagonally branched off from the conveyor line.
  • the discharge station according to the invention is characterized in that at least one of the conveyor belts is provided with a deflection, by means of which the conveyor belt is at least partially adjustable as a kind of flap band from the direction of the conveying path in the direction of the Ausschleusrange.
  • the discharge process can be performed at high speed and low inertia, so that too at higher speeds of the conveyor belts and thus high throughput the production machine for carton blanks a safe removal of defective carton blanks is guaranteed.
  • the deflection causes an at least partial adjustment of the direction of at least one of the conveyor belts.
  • the at least one deflection which causes an adjustment of the conveyor belt
  • a kind of kicker in the form of a circumferential hook can be used as an alternative to a handlebar for this purpose.
  • cooperating with the conveyor belt deflection is provided with corresponding adjustment as a drive motor or the like.
  • Conveyor belts or take-off belts in the sense of the present invention are also roller conveyors or roller conveyor sections, as well as analogous means with which carton blanks can be transported.
  • both the lower conveyor belt and the upper conveyor belt on a deflection by means of which the conveyor belts as a kind of flap band in the direction of the Ausschleusrange adjustable are, wherein the lower deflector and the upper deflector are formed to operate independently of each other can. Due to the upper deflection and the lower deflection, which can be operated independently of each other, the conveyor belts of the discharge station, which are adjustable as flap bands, can be flexibly folded in the direction of the removal path. In this way, the reaction time for the discharge of defective carton blanks can be further increased.
  • the lower deflector and thus the lower conveyor belt can be moved immediately in the direction of the Ausschleusumble, even if the upper deflector still remains in the home position to the previous "good" carton blank, which is with a rear end still at the level of the discharge station, not to be damaged by the adjustment.
  • the independent actuation of the respective deflections which are advantageously designed as swiveling steering elements and interact via rollers or the like with the conveyor belts, can be flexibly controlled depending on the situation.
  • the take-off belts of the discharge station are adapted to be operated at least temporarily at a higher speed than the flap or conveyor belts.
  • the higher speed of the take-off belts or take-off rolls in relation to the preceding conveyor belts of each of the forward carton blank in the conveying direction is deducted from the subsequent carton blank literally.
  • the increased distance between successive carton blanks also increases the amount of time within which the rejection operation must occur. Even with this measure, overall higher process speeds than in the prior art can be realized, and critical carton blanks, such as carton blanks having a large thickness or longer blanks, can be effectively led out of the process quickly upon detection of a defect.
  • the lower deflection on the lower conveyor belt on three pivotable arms, which are individually and independently adjustable.
  • the Ausschleusweg can be flexibly adjusted to allow adaptation to different sized carton blanks. For example, with relatively short carton blanks only the foremost handlebar or preferably only the two foremost handlebars can be adjusted while the rearmost of the three handlebars of the deflection remains in its basic position.
  • the third link for larger carton blanks can be adjusted with the discharge station according to the invention, the third link, so that a larger opening in the direction of the Ausschleusstart is provided.
  • the means for detecting the relative position of cardboard blanks may preferably be provided as non-contact optical sensors.
  • the position detection means according to the invention serve on the one hand for detecting the position of the respective carton blanks within the discharge station and in particular for detecting whether a rear end of a carton blank is still at the level of the conveyor belts or flap bands or is already fully retracted outside into the subsequent take-off section.
  • the conveying path can be adjusted in the direction of the removal path directly and quickly for the subsequent defective carton blank.
  • the Position detection sensors according to the invention also serve advantageously for determining and determining a distance between two successive carton blanks in order to be able to calculate the existing reaction time for carrying out the rejection process.
  • a control is provided by means of which the conveying speed of the take-off belts of the take-off section can be temporarily increased in response to input signals.
  • information from the position detection means can serve as input signals.
  • the distance can be increased to a sufficient size with the temporary increase in the conveying speed of the take-off belts.
  • the signals from a quality monitoring station can serve as input signals for the control for increasing the conveying speed. If, for example, an error is detected on a carton blank via an optical camera or the like, the speed can be increased in a targeted manner for a short time in order to facilitate and facilitate the rejection of this defective carton blank.
  • the invention also relates to a device for producing and / or processing cardboard blanks, in particular for Packaging cartons, comprising at least one processing station and with a subsequent discharge station, via which defective carton blanks can be discharged, wherein means for automatically detecting defective carton blanks are provided and wherein the device is characterized in that it comprises a discharge station according to one of claims 1 to 7 has. Because of the discharge station according to the invention, the device can be operated at a higher conveying speed than has hitherto been possible in the prior art, so that the output capacity of the production system as a whole can be increased. Nevertheless, a safe and effective quality inspection with a discharge of all defective carton blanks is made possible with the invention.
  • the invention also relates to a method for discharging defective carton blanks with the features of claim 9.
  • defective carton blanks within a machining and / or manufacturing process, for example in the production of packaging cartons safely be discharged, the carton blanks after a Be examined for their quality and possible errors and automatically be removed from the process in the detection of errors or quality defects.
  • means for detecting the relative position of the carton blanks branch off from one of the conveyor line Ausschleusstart provided as well as at least partially pivotable flap bands or conveyor belts in a transport section and downstream discharge belts in a withdrawal section of the discharge station, the method being characterized in that the withdrawal belts are at least temporarily operated at a higher speed than the flap or conveyor belts.
  • the carton blanks are literally pulled out of the conveyor belts, thereby automatically increasing the distance between successive carton blanks as needed. Due to the greater distance between the individual carton blanks, a longer reaction time is made available even at a relatively high conveying speed, within which the rejection of defective carton blanks can be carried out. In this way, higher overall processing speeds can be used, or even longer and stiffer carton blanks can be safely led out of the process if errors are found.
  • a distance or a gap between successive carton blanks is calculated, and an increase in speed of the take-off belts is controlled as a function of the calculated gap.
  • the position detecting means detect the beginning and / or the end of the conveyed cardboard blanks, and depending on the error detection and a pivoting of the flap portion of the conveyor belts for discharging defective carton blanks is controlled.
  • Non-contact optical sensors with which the beginning and the end of the respective carton blanks can be precisely determined can serve as position detection means. Other types of sensors can also be used. This avoids that an early adjustment of the hinged conveyor belts takes place. This serves for a safe removal of all defective carton blanks. The ejection process is made possible in a relatively short time, so that even at high process speeds all defective carton blanks can be safely led out of the process.
  • FIG. 1 to 5 is shown in respective schematic and partial side views of a first embodiment of a discharge station according to the invention for as poor or incorrectly recognized carton blanks 1, wherein the Fig. 1 to 5 show different stages of the discharge process, as explained below.
  • the discharge station 10 according to the invention comprises, in a first section, an upper conveyor belt 2 and a lower conveyor belt 3, between which carton blanks 1 are conveyed in the direction of a conveying path 6 (see arrow in the figures).
  • the conveyor belts 2, 3 are guided over pulleys and guide means to a horizontal conveyor line 6 for the carton blanks 1 to form, and are driven by means not shown in the figures drive means, as is well known in plants for the production of cardboard blanks.
  • an inlet sensor 14 is provided, and in the region of the conveyor belts 2, 3 shortly before the start of the withdrawal section of the withdrawal belts 4, 5, a second non-contact sensor, the flow sensor 15, is provided.
  • the inlet sensor 14 and the flow sensor 15 the carton blanks 1 conveyed in the discharge station 10 can be detected and, in particular, the respective beginning and the respective ends of transported carton blanks 1.
  • the carton blank 1 is within the discharge station 10, respectively, for example, to determine a residual path for a rear end of a carton blank 1, this must cover to completely in the withdrawal section of the discharge station 10, ie between the upper take-off belt 4 and the lower Dump tape 5 to be fully retracted. This serves in particular to the in the Following described discharge process optimally and with the shortest possible time to control.
  • the discharge station 10 or an upstream station, for example, a carton blank manufacturing plant is also equipped with means for monitoring the quality of carton blanks and for detecting errors in carton blanks to weed out and eject defective carton blanks 1 from the manufacturing process and to prevent them in one stacked downstream stacking station.
  • Fig. 1 is a first flawless carton blank 1 shown with the license plate A. This was detected by the quality control means as error-free and is therefore in the horizontal direction (from left to right in the Fig. 1 ) conveyed along the conveyor line 6 by the upper discharge belt 4 and the lower discharge belt 5 detect the front end and pull out the carton blank 1 from the conveyor belts 2, 3. This can be done at the same or higher speed.
  • the take-off belts 4, 5 can be operated at least temporarily at a higher speed than the conveyor belts 2, 3, so that after grasping the carton blank 1 by the take-off belts 4, 5 of the carton blank 1 from the transport or . Flap section is pulled out formally and so increases the relative distance to the subsequent carton blank 1 (letter B).
  • the discharge station 10 has at least one deflection 8, 9, by means of which the conveyor belts 2, 3 or at least one of the conveyor belts 2, 3 in the form of a so-called flap band at least partially from the direction of the conveyor line 6 in a direction of a Ausschleusrange 7 can be folded out as it is with the arrow in the Fig. 1 to 5 is shown schematically.
  • the lower conveyor belt 3 is provided with a lower deflection 8 in the form of a pivotable element with rollers
  • the upper conveyor belt 2 is provided with a corresponding pivotable upper deflection 9, both independently of each other in the Fig. 1 shown basic position can be pivoted downwards (see rotation arrows in the Fig. 1 and 2 ).
  • the lower deflector 8 is first pivoted downwards (see. Fig. 2 ), so that the lower conveyor belt 3 is adjusted from the direction of the conveyor line 6 in the direction of an inclined downwardly extending Ausschleusrange 7.
  • this stadium Fig. 2
  • the flow sensor 15 which is coupled to a corresponding controller.
  • the discharge station 10 is shown in the stage of a discharge, in which the flap bands or the conveyor belts 2, 3 are pivoted in the direction of the Ausschleusrange 7 at an acute angle to the horizontal downwards, so that the defective carton blank B can be removed from the process .
  • the carton blank B is detected by two opposite Ausschleusrollen 16, 17 and derived in the direction of the Ausschleussize 7, so that it is not carried on in the direction of the stacking station.
  • a required acceleration or a required speed during the adjustment of the conveyor belts 2, 3 or their deflections 8, 9 is calculated in the following manner:
  • the required acceleration or speed for adjusting the deflection is the eighth calculated and started.
  • the path s, the deflection 8, 9 and the handlebars 11, 12, 13 must perform in this embodiment is 180 ° of Crank mechanism of the swivel axes.
  • the time predicted at the time of start, until a front edge of the subsequent carton blank abuts the position of the beginning of the take-off belts 4, 5, is taken for the inventive control of the acceleration or the speed of an adjustment.
  • FIG. 6 is the discharge station 10 in its normal position, so that both the conveyor belts 2, 3 and the discharge belts 4, 5 point in the direction of the conveyor line 6 and a good than found longer carton blank 1 with the letter A from the trigger belts 4, 5 is detected and is conveyed toward a stacking station or the like.
  • the carton blank A found to be good then follows a longer, defective carton blank B whose distance from the rear end of the previous carton blank A is relatively low.
  • the take-off belts 5 operated at times with an increased speed, in particular at a much higher speed than the speed of the conveyor belts 2, 3.
  • the lower deflection 8 by means of the pivotable arm 11, 12, 13 in the direction of Ausschleussize 7 and the discharge rollers 16, 17 adjusted, so that there is a slightly curved discharge path (see. Fig. 8 ) and sufficient time is available to remove the "bad" carton blank B from the plant.
  • the take-off belts 4, 5 are operated at an increased speed only if the gap between the carton blank A and the subsequent carton blank B is too small.
  • Fig. 9 At the stage of Fig. 9 is shown that the subsequent carton blank C was again recognized as a "good", ie error-free carton blank, and immediately the pivotable arms 11, 12, 13 of the lower deflector 9 are returned to their original position, which in the Fig. 10 is shown, so that the carton blank C is conveyed in the direction of the conveying path 6 and the withdrawal belts 4, 5 can be detected.
  • the advantage of the discharge station 10 according to the invention is that with individually operable deflections 8, 9 both the upper conveyor belt 2 and the lower conveyor belt 3 can be operated as so-called flap bands directly, but also independently, so that a mechanical flap construction is not required. In this way, the discharge can take place with a relatively short reaction time. If the distances between the individual cardboard blanks are no longer sufficient for a discharge or if the system will be driven at higher speeds, advantageously the speed of the withdrawal belts 4, 5 is temporarily increased, so that even then a safe discharge of defective carton blanks 1 is possible.
  • the Fig. 11 shows a perspective view of an embodiment of a discharge station 10 according to the invention, which is shown with one side open housing 19 and within a frame 18.
  • the discharge station 10 can be used in a modular manner within a manufacturing plant or processing plant for carton blanks.
  • the upper conveyor belt 2 and the lower conveyor belt 3 are operated via respective drive means 20 separately from the drive means 20 of the take-off belts 4, 5.
  • a control device allows the temporary increase in speed of the drive means 20 of the take-off belts 4, 5 in relation to the speed of Conveyor belts 2, 3, so that a discharge of defective carton blanks is ensured by means of the discharge station 10 at a very short reaction time.
  • the configuration shown is the discharge station in the basic position, ie that the conveyor belts 2, 3 adjustable as flap bands are set in the direction of the conveying path 6.
  • the discharge station 10 according to the embodiment of the Fig. 11 can be moved on the frame 18 flexible to allow adaptation to different types of carton blanks. Also, several discharge stations 10 can be arranged side by side to handle carton blanks of different widths or more complex carton blanks, such as L-shaped blanks.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Separation, Sorting, Adjustment, Or Bending Of Sheets To Be Conveyed (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ausschleusstation (10) für eine Fertigungsvorrichtung zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Kartonzuschnitten (1) sowie Herstellungsvorrichtung und Verfahren zum Ausschleusen von Kartonzuschnitten (1), wobei mit der Ausschleusstation fehlerhafte Kartonzuschnitte (1) aus einem Fertigungsprozess automatisch ausgeschleust werden können, mit mindestens einem oberen Transportband (2) und einem unteren Transportband (3), zwischen welchen die Kartonzuschnitte befördert werden, mit mindestens einem oberen Abzugsband (4) und einem unteren Abzugsband (5), welche in Richtung einer Förderstrecke (6) hinter den Transportbändern (2,3) liegen, mit Mitteln zur Erfassung fehlerhafter Kartonzuschnitte (1) und mit einer Ausschleusstrecke (7), welche von der Förderstrecke (6) schräg abzweigt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Transportbänder (2,3) mit einer Umlenkung (8) versehen ist, mittels welcher es als eine Art Klappenband mindestens abschnittweise aus der Richtung der Förderstrecke (6) in die Richtung der Ausschleusstrecke (7) verstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ausschleusstation für Kartonzuschnitte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Kartonzuschnitten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8 sowie ein Verfahren zum Ausschleusen fehlerhafter Kartonzuschnitte mit den Schritten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Bei der Herstellung und Bearbeitung von Produkten aus Karton wie Kartonverpackungen werden aus unterschiedlichen Kartonmaterialien sogenannte Kartonzuschnitte in einer Reihe von Bearbeitungsstationen hergestellt. Solche Kartonzuschnitte durchlaufen üblicherweise in Herstellungsanlagen Stationen, in welchen sie zugeschnitten, gestanzt, gefaltet, geklebt oder bedruckt werden. Bei diesen Bearbeitungsschritten kann es dazu kommen, dass Fehler in den Kartonzuschnitten entstehen oder Kartonzuschnitte mit mangelhafter Qualität entstehen. Daher ist es bei solchen Fertigungsanlagen zur Herstellung von Kartonzuschnitten bekannt, eine sogenannte Ausschleusstation am Ende der Fertigungsstraße vorzusehen, mittels welcher Fehler in den Kartonzuschnitten oder Kartonzuschnitte mit unzureichender Qualität erkannt werden und mittels welcher diese Kartonzuschnitte automatisch aus dem Herstellungsprozess ausgeschleust werden können. Die Ausschleusstation befindet sich regelmäßig am Ende der verschiedenen Bearbeitungsstationen und vor einer Abstapelstation, auf welche die hergestellten Kartonzuschnitte befördert werden. Auf diese Weise wird vermieden, dass fehlerhafte Kartonzuschnitte oder Kartonzuschnitte mit Beschädigungen aus dem Herstellungsprozess auf einem Stapel abgestapelt werden, so dass eine anschließende individuelle Qualitätsprüfung nicht mehr notwendig ist. Die Anlagen zur Herstellung derartiger Kartonzuschnitte werden mit zunehmend hoher Geschwindigkeit gefahren, wodurch der Durchsatz und damit die Herstellungseffizienz verbessert werden. Durch die erhöhten Prozessgeschwindigkeiten besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass bei modernen Kartonzuschnitt-Herstellungsmaschinen relativ wenig Zeit für die Qualitätsüberprüfung und insbesondere das Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten verbleibt.
  • Eine bekannte derartige Ausschleusstation für fehlerhafte Kartonzuschnitte ist in der DE 43 17 042 C1 beschrieben. Die hieraus bekannte Ausschleusstation weist eine Reihe von oberen und unteren Transportbändern auf, zwischen welchen die Kartonzuschnitte entlang einer Förderstrecke befördert werden. Um fehlerhafte Kartonzuschnitte aus dem Herstellungsprozess herauszuleiten, ist hier eine zweite Förderstrecke vorgesehen, welche in einem spitzen Winkel von der Hauptförderstrecke abzweigt, sowie eine mechanische Klappe, die mittels eines Schwenkantriebs geöffnet werden kann, um den als fehlerhaft erkannten Kartonzuschnitt in die zweite Förderstrecke herauszuschleusen. Die Klappe ist mit einem gegenüberliegenden Leitelement gekoppelt, welches zusammen mit der Klappe über einen Schwenkantrieb in die erste Förderstrecke so hineinbewegt wird, dass die Kartonzuschnitte in eine Ausschleusstrecke, d. h. eine zweite und davon spitzwinklig abzweigende Förderstrecke, geleitet werden. Diese bekannte Ausschleusstation mit einer zwischen den Abzugsbändern und den Förderbändern zwischengeschalteten Klappenmechanik funktioniert zufriedenstellend bei relativ geringen Prozessgeschwindigkeiten und flexiblen Kartonarten. Bei höheren Transportgeschwindigkeiten und bei steiferen Kartonzuschnitten, wie sie beispielsweise für Kartonverpackungen für Großgeräte wie Waschmaschinen und dergleichen verwendet werden, funktioniert diese bekannte Ausschleusstation nicht mehr zufriedenstellend. In diesen Fällen kommt es häufig zu einer Situation, in welcher fehlerhafte Kartonzuschnitte oder Kartonzuschnitte mit Qualitätsmängeln zwar erkannt werden, diese jedoch nicht rechtzeitig durch die Ausschleusstation aus dem Prozess herausgebracht werden können. Der Grund hierfür liegt zum einen darin, dass steifere Zuschnitte mit Wandstärken von beispielsweise einigen Zentimetern bei hohen Transportgeschwindigkeiten, wie zum Beispiel in der Größenordnung von 5.700 mm/s und mehr, nicht mehr rechtzeitig durch die Klappenmechanik abgeleitet werden können. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden einzelnen Kartonzuschnitten beträgt in der Regel nur wenige Zentimeter, zum Beispiel in der Größenordnung von 100 mm, so dass eine solche Klappe einer mechanischen Ausschleusstation bei der oben angegebenen Geschwindigkeit in 18 ms öffnen müsste. Hierfür ist die Klappenmechanik dieser bekannten Ausschleusstation zu träge, so dass in solchen Fällen fehlerhafte Kartonzuschnitte ungewollt durch die anschließende Stapelstation auf einen Stapel zusammen mit fehlerfreien Kartonzuschnitten gestapelt werden.
  • Aus DE 10 2008 010 987 A1 ist eine Vorrichtung zum Ausschleusen von fehlerhaften bedruckten Kartonzuschnitten bekannt, bei welcher ein oberes schwenkbares Auslenkelement und ein unteres, gegenüberliegendes Auslenkelement gemeinsam über einen Servomotor und einen Exzenter betrieben werden. Das untere Auslenkelement ist mit einer Feder versehen, so dass es gegen die Federkraft durch den Druck seitens des oberen Auslenkelements direkt mitbetätigt wird. Die Auslenkelemente sind hier mittels einer Welle miteinander verbunden. Durch die gemeinsam betätigten zwei Auslenkelemente wird ein exakter und gut reproduzierbarer Ausschleusweg bereitgestellt. Diese bekannte Ausschleusvorrichtung hat jedoch Nachteile hinsichtlich der Schnelligkeit in der Reaktion und der Effizienz beim Ausschleusen unterschiedlich großer Kartonzuschnitte.
  • In der DE 36 17 920 A1 ist ein Verfahren zur Zurückweisung von nichtakzeptablen Blättern beschrieben, bei welchem nach verschiedenen Bearbeitungsstationen zum Herstellen von Wellpappe und einer Mehrzahl von Fehlerdetektoren eine Ablenkvorrichtung in Form einer mechanischen Klappe vorgesehen ist. Auf Grundlage der Detektoren wird die Ausschleusvorrichtung in Abhängigkeit von der notwendigen Zeit für das Verstellen der Klappe gesteuert.
  • DE 10 2005 055 364 A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fördern von bogenförmigen Objekten, die auf verschiedenen Ablagestapeln abgelegt werden können. Hierzu ist eine Verstellung des Förderbandes in verschiedene Schwenkstellungen vorgesehen, damit von einem ersten Ablagestapel auf einen zweiten Ablagestapel umgestellt werden kann, wenn die maximale und durch Sensoren erfasste Stapelhöhe erreicht ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Ausschleusstation für Herstellungsanlagen von Kartonzuschnitten sowie ein entsprechendes Verfahren und eine Herstellungsvorrichtung bereitzustellen, welche auch bei erhöhten Transportgeschwindigkeiten und bei steiferen Kartonzuschnitten ein sicheres Ausschleusen von als fehlerhaft erkannten Kartonzuschnitten ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Ausschleusstation mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Herstellungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch das Verfahren mit den Schritten nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Ausschleusstation für eine Fertigungsvorrichtung zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Kartonzuschnitten weist mindestens ein oberes Transportband und ein unteres Transportband auf, zwischen welchen die Kartonzuschnitte entlang einer Förderstrecke befördert werden, sowie mindestens ein oberes Abzugsband und ein unteres Abzugsband, welche in Richtung der Förderstrecke hinter den Transportbändern liegen, sowie Mittel zur Erfassung von fehlerhaften oder mit mangelnder Qualität hergestellten Kartonzuschnitten, wobei eine Ausschleusstrecke schräg von der Förderstrecke abzweigt. Die Ausschleusstation nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Transportbänder mit einer Umlenkung versehen ist, mittels welcher das Transportband als eine Art Klappenband mindestens abschnittsweise aus der Richtung der Förderstrecke in die Richtung der Ausschleusstrecke verstellbar ist. Da mittels der Umlenkung mindestens eines der Transportbänder direkt als eine Art Klappenband in Richtung der Ausschleusstrecke verstellbar ist und nicht mehr eine separate Klappe oder Ablenkmechanik zwischen den Förderbändern betätigt werden muss, kann der Ausschleusvorgang mit hoher Geschwindigkeit und bei geringer Trägheit durchgeführt werden, so dass auch bei höheren Geschwindigkeiten der Förderbänder und damit hohem Durchsatz der Herstellungsmaschine für Kartonzuschnitte ein sicheres Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten gewährleistet ist. Die Umlenkung bewirkt eine mindestens abschnittsweise Verstellung der Richtung mindestens eines der Transportbänder. Durch die Verstellung des Transportbandes bzw. Klappenbandes direkt in Richtung der Ausschleusstrecke wird auch bei dickeren und damit steiferen Kartonzuschnitten ein sicheres Ausschleusen erreicht, da die Förderstrecke selbst in Art eines Klappenbandes insgesamt verstellt werden kann. Die mindestens eine Umlenkung, welche eine Verstellung des Transportbandes bewirkt, kann beispielsweise als um eine Drehachse schwenkbare Umlenkrolle oder ähnliches realisiert sein. Auch eine Art Kicker in Form eines umlaufenden Hakens kann alternativ zu einem Lenker hierzu eingesetzt werden. Um die Verstellung der Förderstrecke aus der eigentlichen Richtung der Förderstrecke in die Richtung der Ausschleusstrecke zu bewerkstelligen, ist die mit dem Transportband zusammenwirkende Umlenkung mit entsprechenden Verstelleinrichtungen wie mit einem Antriebsmotor oder ähnlichem versehen. Als Transportbänder oder Abzugsbänder im Sinne der vorliegenden Erfindung werden auch Rollenbahnen oder Rollenbahnabschnitte verstanden sowie analoge Mittel, mit welchen Kartonzuschnitte transportiert werden können.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausschleusstation weist sowohl das untere Transportband als auch das obere Transportband eine Umlenkung auf, mittels welcher die Transportbänder als eine Art Klappenband in Richtung der Ausschleusstrecke verstellbar sind, wobei die untere Umlenkung und die obere Umlenkung ausgebildet sind, um unabhängig voneinander betrieben werden zu können. Durch die obere Umlenkung und die untere Umlenkung, welche unabhängig voneinander betätigt werden können, können die als Klappenbänder verstellbaren Transportbänder der Ausschleusstation flexibel in Richtung der Ausschleusstrecke geklappt werden. Auf diese Weise kann die Reaktionszeit für das Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten weiter erhöht werden. Wenn beispielsweise ein fehlerhafter Kartonzuschnitt detektiert wird, kann sofort die untere Umlenkung und damit das untere Transportband in Richtung der Ausschleusstrecke verfahren werden, auch wenn die obere Umlenkung noch in der Grundstellung verbleibt, um den vorherigen "guten" Kartonzuschnitt, welcher sich mit einem hinteren Ende noch auf Höhe der Ausschleusstation befindet, nicht durch die Verstellung zu beschädigen. Somit kann auch bei relativ kurzen Zwischenabständen zwischen einzelnen Kartonzuschnitten ein sicheres Ausschleusen fehlerhafter Kartonzuschnitte bewerkstelligt werden. Die unabhängige Betätigung der jeweiligen Umlenkungen, die vorteilhafterweise als schwenkbare Lenkelemente ausgebildet sind und über Rollen oder ähnliches mit den Transportbändern zusammenwirken, kann flexibel je nach Situation gesteuert werden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Abzugsbänder der Ausschleusstation angepasst, um mindestens zeitweise mit einer höheren Geschwindigkeit als die Klappen- bzw. Transportbänder betrieben zu werden. Durch die höhere Geschwindigkeit der Abzugsbänder oder Abzugsrollen im Verhältnis zu den davorliegenden Transportbändern wird der jeweils in Förderrichtung vordere Kartonzuschnitt vom nachfolgenden Kartonzuschnitt regelrecht abgezogen. Dies führt zu einer automatischen und vorteilhaften Vergrößerung des Zwischenabstands zwischen dem hinteren Ende des einen Kartonzuschnitts und dem Anfang des nächstfolgenden Kartonzuschnitts. Durch den vergrößerten Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kartonzuschnitten wird ebenfalls die Zeitspanne vergrößert, innerhalb welcher der Ausschleusvorgang erfolgen muss. Auch mit dieser Maßnahme lassen sich insgesamt höhere Prozessgeschwindigkeiten als im Stand der Technik realisieren, und kritische Kartonzuschnitte, wie zum Beispiel Kartonzuschnitte mit einer großen Dicke oder längere Zuschnitte, können effektiv bei Erkennen eines Fehlers schnell aus dem Prozess herausgeleitet werden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausschleusstation weist die untere Umlenkung am unteren Transportband drei schwenkbare Lenker auf, welche einzeln und unabhängig voneinander verstellbar sind. Mit den unabhängig voneinander verstellbaren drei Lenkern der unteren Umlenkung des unteren Transportbandes kann der Ausschleusweg flexibel verstellt werden, um eine Anpassung auch an unterschiedlich große Kartonzuschnitte zu ermöglichen. Beispielsweise können bei relativ kurzen Kartonzuschnitten nur der vorderste Lenker oder vorzugsweise nur die beiden vordersten Lenker verstellt werden, während der hinterste der drei Lenker der Umlenkung in seiner Grundstellung bleibt. Bei größeren Kartonzuschnitten kann mit der erfindungsgemäßen Ausschleusstation auch der dritte Lenker verstellt werden, so dass eine größere Öffnung in Richtung der Ausschleusstrecke bereitgestellt wird. Zudem kann aufgrund der individuellen Verstellbarkeit der einzelnen Lenker auch eine beispielsweise gebogene Bahn in Richtung der Ausschleusstrecke verwirklicht werden, was für ein sicheres Ausschleusen von insbesondere steiferen und in der Regel dickeren Kartonzuschnitten ebenfalls von Vorteil ist. Erfindungsgemäß können auch mehr als drei Lenker vorgesehen sein.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausschleusstation sind Mittel zur Erfassung der relativen Position von Kartonzuschnitten vorgesehen. Die Mittel zur Erfassung der Position der Kartonzuschnitte können vorzugsweise als berührungslose optische Sensoren vorgesehen sein. Die Positionserfassungsmittel nach der Erfindung dienen zum einen zum Erfassen der Position der jeweiligen Kartonzuschnitte innerhalb der Ausschleusstation und insbesondere zum Erfassen, ob sich ein hinteres Ende eines Kartonzuschnitts noch auf Höhe der Transportbänder bzw. Klappenbänder befindet oder schon außerhalb in den nachfolgenden Abzugsabschnitt vollständig eingezogen ist. In Abhängigkeit von der jeweiligen Lage des vorausgegangenen Kartonzuschnitts kann so unmittelbar und schnell für den nachfolgenden fehlerhaften Kartonzuschnitt die Förderstrecke in Richtung der Ausschleusstrecke verstellt werden. Die Positionserfassungssensoren gemäß der Erfindung dienen weiterhin vorteilhafterweise zum Feststellen und Ermitteln eines Abstands zwischen zwei aufeinander nachfolgenden Kartonzuschnitten, um die vorhandene Reaktionszeit für die Durchführung des Ausschleusvorgangs berechnen zu können.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausschleusstation ist eine Steuerung vorgesehen, mittels welcher die Fördergeschwindigkeit der Abzugsbänder des Abzugsabschnitts in Abhängigkeit von Eingangssignalen zeitweise erhöht werden kann. Als Eingangssignale können zum Beispiel Informationen seitens der Positionserfassungsmittel dienen. Wenn beispielsweise ein Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kartonzuschnitten zu gering ist, kann mit der zeitweisen Erhöhung der Fördergeschwindigkeit der Abzugsbänder der Abstand auf eine ausreichende Größe vergrößert werden. Als Eingangssignale für die Steuerung zur Fördergeschwindigkeitserhöhung können insbesondere auch die Signale seitens einer Qualitätsüberwachungsstation dienen. Wenn beispielsweise über eine optische Kamera oder ähnliches ein Fehler auf einem Kartonzuschnitt erkannt wird, kann für kurze Zeit die Geschwindigkeit gezielt erhöht werden, um das Ausschleusen dieses fehlerhaften Kartonzuschnitts zu begünstigen und zu ermöglichen.
  • Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Kartonzuschnitten, insbesondere für Verpackungskartons, mit mindestens einer Bearbeitungsstation und mit einer daran sich anschließenden Ausschleusstation, über welche fehlerhafte Kartonzuschnitte ausgeschleust werden können, wobei Mittel zur automatischen Erkennung von fehlerhaften Kartonzuschnitten vorgesehen sind und wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Ausschleusstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist. Die Vorrichtung kann aufgrund der erfindungsgemäßen Ausschleusstation mit einer höheren Fördergeschwindigkeit, als es bisher im Stand der Technik möglich war, betrieben werden, so dass die Ausstoßkapazität der Herstellungsanlage insgesamt vergrößert werden kann. Dennoch wird eine sichere und effektive Qualitätsüberprüfung mit einem Ausschleusen von sämtlichen fehlerhaften Kartonzuschnitten mit der Erfindung ermöglicht.
  • Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung können fehlerhafte Kartonzuschnitte innerhalb eines Bearbeitungs- und/oder Herstellungsprozesses beispielsweise bei der Herstellung von Verpackungskartons sicher ausgeschleust werden, wobei die Kartonzuschnitte nach einem Bearbeiten auf ihre Qualität und mögliche Fehler hin untersucht werden und bei dem Feststellen von Fehlern oder Qualitätsmängeln automatisch aus dem Prozess ausgeschleust werden. Hierzu sind Mittel zur Erfassung der relativen Position der Kartonzuschnitte vor einer von der Förderstrecke abzweigenden Ausschleusstrecke vorgesehen sowie mindestens abschnittsweise verschwenkbare Klappenbänder bzw. Transportbänder in einem Transportabschnitt und in Förderrichtung dahinterliegende Abzugsbänder in einem Abzugsabschnitt der Ausschleusstation, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Abzugsbänder mindestens zeitweise mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden als die Klappen- bzw. Transportbänder. Durch das Betreiben der Abzugsbänder mit einer höheren Geschwindigkeit als die Transportbänder werden die Kartonzuschnitte regelrecht aus den Transportbändern herausgezogen, und hierdurch wird automatisch der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kartonzuschnitten bei Bedarf vergrößert. Durch den größeren Abstand zwischen den einzelnen Kartonzuschnitten wird auch bei relativ hoher Fördergeschwindigkeit eine längere Reaktionszeit zur Verfügung gestellt, innerhalb welcher das Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten durchführbar ist. Auf diese Weise kann insgesamt mit höheren Prozessgeschwindigkeiten gearbeitet werden bzw. auch längere und steifere Kartonzuschnitte können bei einem Auffinden von Fehlern sicher aus dem Prozess herausgeleitet werden.
  • Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Abstand bzw. eine Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Kartonzuschnitten berechnet, und eine Geschwindigkeitserhöhung der Abzugsbänder wird in Abhängigkeit von der berechneten Lücke gesteuert. Hierdurch wird nur bei Bedarf die Geschwindigkeitserhöhung in den Abzugsbändern angesteuert, so dass im normalen Betrieb und bei keinem Auffinden von Fehlern bzw. bei relativ kurzen Kartonzuschnitten der Prozess ohne die Geschwindigkeitserhöhung normal gefahren werden kann.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfassen die Positionserfassungsmittel den Beginn und/oder das Ende von den geförderten Kartonzuschnitten, und abhängig davon und von der Fehlerdetektion wird eine Verschwenkung des Klappenabschnitts der Transportbänder zum Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten gesteuert. Als Positionserfassungsmittel können insbesondere berührungslose optische Sensoren dienen, mit welchen der Beginn und das Ende der jeweiligen Kartonzuschnitte genau bestimmt werden können. Andere Arten von Sensoren können ebenso eingesetzt werden. Dadurch wird vermieden, dass ein zu frühes Verstellen der klappbaren Transportbänder erfolgt. Dies dient einem sicheren Ausschleusen sämtlicher fehlerhafter Kartonzuschnitte. Der Ausschleusvorgang wird in relativ kurzer Zeit ermöglicht, so dass auch bei hohen Prozessgeschwindigkeiten sämtliche fehlerhaften Kartonzuschnitte aus dem Prozess sicher herausgeleitet werden können.
  • Die Erfindung wird im Nachfolgenden mehr im Detail unter Zuhilfenahme von Ausführungsbeispielen beschrieben werden, welche in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 bis 5
    schematische Seitenansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ausschleusstation für kurze Kartonzuschnitte in verschiedenen Stadien;
    Fig. 6 bis 10
    schematische Seitenansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ausschleusstation für längere Kartonzuschnitte in verschiedenen Stadien; und
    Fig. 11
    eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ausschleusstation mit geöffnetem Gehäuse und Gestellrahmen.
  • In den Fig. 1 bis 5 ist in jeweiligen schematischen und ausschnittsweisen Seitenansichten ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausschleusstation für als schlecht oder fehlerhaft erkannte Kartonzuschnitte 1 gezeigt, wobei die Fig. 1 bis 5 verschiedene Stadien des Ausschleusvorgangs zeigen, wie im Folgenden erläutert wird. Die Ausschleusstation 10 nach der Erfindung weist in einem ersten Abschnitt ein oberes Transportband 2 sowie ein unteres Transportband 3 auf, zwischen welchen Kartonzuschnitte 1 in Richtung einer Förderstrecke 6 (vgl. Pfeil in den Figuren) befördert werden. Die Transportbänder 2, 3 sind über Umlenkrollen und Führungseinrichtungen geführt, um eine horizontale Förderstrecke 6 für die Kartonzuschnitte 1 zu bilden, und werden über in den Figuren nicht dargestellte Antriebseinrichtungen angetrieben, wie es bei Anlagen zur Herstellung von Kartonzuschnitten hinlänglich bekannt ist. In Richtung der Förderstrecke 6 dahinterliegend befinden sich ein oberes Abzugsband 4 und ein unteres Abzugsband 5, welche die Kartonzuschnitte 1 von den Transportbändern 2, 3 erfassen und in Richtung der Förderstrecke 6 hin abziehen, um diese in einer dahinterliegenden Stapelvorrichtung (nicht gezeigt) beispielsweise abzustapeln. Am Eingang der Ausschleusstation 10 nach diesem Ausführungsbeispiel ist ein Einlaufsensor 14 vorgesehen, und im Bereich der Transportbänder 2, 3 kurz vor dem Beginn des Abzugsabschnitts der Abzugsbänder 4, 5 ist ein zweiter berührungsloser Sensor, der Durchlaufsensor 15, vorgesehen. Mittels des Einlaufssensors 14 und des Durchlaufsensors 15 können die in der Ausschleusstation 10 beförderten Kartonzuschnitte 1 erfasst werden und insbesondere der jeweilige Beginn und das jeweilige Ende von transportierten Kartonzuschnitten 1. Mittels des Einlaufssensors 14 und des Durchlaufsensors 15 kann so insbesondere auch festgestellt werden, in welcher relativen Position sich der Kartonzuschnitt 1 innerhalb der Ausschleusstation 10 jeweils befindet, um beispielsweise einen Restweg für ein hinteres Ende eines Kartonzuschnitts 1 zu ermitteln, den dieser zurücklegen muss, um vollständig in den Abzugsabschnitt der Ausschleusstation 10, d. h. zwischen das obere Abzugsband 4 und das untere Abzugsband 5, vollständig eingezogen zu sein. Dies dient insbesondere dazu, um den im Folgenden beschriebenen Ausschleusvorgang optimal und mit möglichst kurzer Zeit steuern zu können.
  • Die Ausschleusstation 10 oder eine vorgelagerte Station beispielsweise einer Kartonzuschnitt-Herstellungsanlage ist ferner mit Mitteln zur Überwachung der Qualität von Kartonzuschnitten und zur Feststellung von Fehlern in Kartonzuschnitten ausgestattet, um fehlerhafte Kartonzuschnitte 1 aus dem Herstellungsprozess auszusondern und auszuschleusen und um zu verhindern, dass diese in einer nachgelagerten Stapelstation abgestapelt werden. In der Fig. 1 ist ein erster fehlerfreier Kartonzuschnitt 1 mit dem Kennzeichen A gezeigt. Dieser wurde von den Qualitätsüberwachungsmitteln als fehlerfrei erkannt und wird daher in horizontaler Richtung (von links nach rechts in der Fig. 1) entlang der Förderstrecke 6 weiterbefördert, indem das obere Abzugsband 4 und das untere Abzugsband 5 das vordere Ende erfassen und den Kartonzuschnitt 1 aus den Transportbändern 2, 3 herausziehen. Dies kann mit gleicher oder höherer Geschwindigkeit erfolgen. Nach einem vorteilhaften Aspekt der erfindungsgemäßen Ausschleusstation können die Abzugsbänder 4, 5 zumindest zeitweise mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden als die Transportbänder 2, 3, so dass nach einem Ergreifen des Kartonzuschnitts 1 durch die Abzugsbänder 4, 5 der Kartonzuschnitt 1 aus dem Transport- bzw. Klappenabschnitt förmlich herausgezogen wird und sich so der relative Abstand zum nachfolgenden Kartonzuschnitt 1 (Buchstabe B) vergrößert.
  • Erfindungsgemäß weist die Ausschleusstation 10 mindestens eine Umlenkung 8, 9 auf, mittels welcher die Transportbänder 2, 3 oder mindestens eines der Transportbänder 2, 3 in Form eines sogenannten Klappenbandes mindestens abschnittsweise aus der Richtung der Förderstrecke 6 in eine Richtung einer Ausschleusstrecke 7 herausgeklappt werden können, wie es mit dem Pfeil in den Fig. 1 bis 5 schematisch dargestellt ist. Bei dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5 ist das untere Transportband 3 mit einer unteren Umlenkung 8 in Form eines schwenkbaren Elements mit Rollen versehen, und das obere Transportband 2 ist mit einer entsprechenden schwenkbaren oberen Umlenkung 9 versehen, wobei beide unabhängig voneinander aus der in der Fig. 1 gezeigten Grundstellung nach unten verschwenkt werden können (vgl. Rotationspfeile in den Fig. 1 und 2).
  • Sobald ein Kartonzuschnitt 1, im Fall des in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiels der mit B gekennzeichnete nachfolgende zweite Kartonzuschnitt 1, von den Qualitätsüberwachungsmitteln als fehlerhaft oder von schlechter Qualität erkannt wird, wird zunächst die untere Umlenkung 8 nach unten verschwenkt (vgl. Fig. 2), so dass das untere Transportband 3 aus der Richtung der Förderstrecke 6 in Richtung einer schräg nach unten weisenden Ausschleusstrecke 7 verstellt wird. In diesem Stadium (Fig. 2) befindet sich der "gute" Kartonzuschnitt 1 mit dem Kennzeichen A bereits teilweise zwischen den Abzugsbändern 4, 5, wobei noch ein Restweg A verbleibt, den das hintere Ende des Kartonzuschnitts A eingezogen werden muss. Dennoch ist schon jetzt das untere Transportband 3 in Richtung der Ausschleusstrecke 7 verschwenkt, so dass der als schlecht erkannte nachfolgende Kartonzuschnitt mit dem Kennzeichen B rechtzeitig und auch bei hoher Fördergeschwindigkeit aus der Förderstrecke 6 in die Ausschleusstrecke 7 umgelenkt werden kann. Nachdem der "gute" Kartonzuschnitt A vollständig in die Abzugsbänder 4, 5, die bei diesem Beispiel jetzt mit höherer Geschwindigkeit betrieben werden, eingezogen wurde, wird auch die obere Umlenkung 9 des oberen Transportbandes 2 verstellt, indem sie, wie es mit dem Pfeil in Fig. 2 gekennzeichnet ist, nach unten um eine Drehachse verschwenkt wird. Dies erfolgt erst, wenn sich der "gute" Kartonzuschnitt A außerhalb des Bereichs der Transportbänder 2, 3 bzw. Klappenbänder befindet, so dass er nicht beschädigt wird. Dies wird vorteilhafterweise durch den Durchlaufsensor 15 festgestellt, der mit einer entsprechenden Steuerung gekoppelt ist. In der Fig. 3 ist die Ausschleusstation 10 in dem Stadium eines Ausschleusens gezeigt, in welchem die Klappenbänder bzw. die Transportbänder 2, 3 in Richtung der Ausschleusstrecke 7 in einem spitzen Winkel zur Horizontalen nach unten verschwenkt sind, so dass der fehlerhafte Kartonzuschnitt B aus dem Prozess herausgeschleust werden kann. Wie es in der Fig. 3 gezeigt ist, wird der Kartonzuschnitt B von zwei gegenüberliegenden Ausschleusrollen 16, 17 erfasst und in Richtung der Ausschleusstrecke 7 abgeleitet, so dass er nicht in Richtung der Stapelstation weiterbefördert wird.
  • In der Fig. 4 ist sodann das nächste Stadium im Ausschleusvorgang für fehlerhafte Kartonzuschnitte 1 dargestellt. Der als schlecht befundene und in Richtung der Ausschleusstrecke 7 ausgeschleuste Kartonzuschnitt B hat mit seinem hinteren Ende die Position des Durchlaufsensors 15 überschritten, und nur noch ein Restweg B bis zu dem Ende des Bereichs der Transportbänder 2, 3 ist zu durchlaufen. Ein nachfolgender "guter" Kartonzuschnitt C hat mit seinem vorderen Ende noch einen Restweg C bis zu dem Beginn der Abzugsbänder 4, 5 zurückzulegen. In diesem Stadium kann auch das untere Transportband 3 über den mittleren schwenkbaren Lenker 12 und den vorderen schwenkbaren Lenker 13 wieder in die Ausgangsstellung zurückverstellt werden, wie es mit den Rotationspfeilen in der Fig. 4 gekennzeichnet ist. Durch die individuell betreibbaren schwenkbaren Lenker 11, 12, 13 der unteren Umlenkung 8 und der oberen Umlenkung 9 kann eine Rückverstellung vorgenommen werden, sobald sich ein Kartonzuschnitt 1 außerhalb des entsprechenden Lenkers 11, 12, 13 befindet. Hierdurch kann die Ausschleusstation in einer schnelleren Reaktionszeit wieder in ihre Grundstellung zurückgefahren werden, wie sie in der Fig. 5 gezeigt ist, so dass der kurz danach folgende Kartonzuschnitt 1 mit dem Buchstaben C, welcher wiederum als fehlerfrei ermittelt wurde, direkt in die Richtung der Förderstrecke 6 weiterbefördert werden kann. Die Steuerung (in den Fig. 1 bis 5 nicht dargestellt) gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise nach der Erfindung derart ausgebildet, dass die zeitweise Geschwindigkeitserhöhung der Abzugsbänder 4, 5 und/oder die Verstellgeschwindigkeit der unteren Umlenkung 8 und der oberen Umlenkung 9 in Abhängigkeit von den jeweiligen Positionen der Kartonzuschnitte 1 innerhalb der Ausschleusstation 10 erfolgt. Dabei können mittels des Durchlaufsensors 15 und des Einlaufsensors 14 relative Abstände sowie Restwege A bis C ermittelt werden, abhängig von denen dann die Verstellung der schwenkbaren Lenker 11, 12, 13 und der oberen Umlenkung 9 gesteuert wird. Der Ausschleusvorgang kann auch mittels weiterer Eingangssignale durch die Steuerung gesteuert werden, wie zum Beispiel die Kartondicke oder die momentane Fördergeschwindigkeit der Transportbänder.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel dieses erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung des Ausschleusvorgangs wird entweder eine erforderliche Beschleunigung oder eine erforderliche Geschwindigkeit bei der Verstellung der Transportbänder 2, 3 bzw. ihrer Umlenkungen 8, 9 in folgender Art und Weise berechnet:
  • Sobald der Durchlaufsensor 15 frei ist oder ein Restweg eines Kartons bis zum Beginn der Abzugsbänder 4, 5 geteilt durch die Geschwindigkeit der Transportbänder 2, 3 gleich einer minimalen Bewegungszeit für die untere Umlenkung 9 ist, wird die erforderliche Beschleunigung oder Geschwindigkeit zur Verstellung der Umlenkung 8 berechnet und gestartet. Der Weg s, den eine Umlenkung 8, 9 bzw. die Lenker 11, 12, 13 bei diesem Ausführungsbeispiel durchführen müssen, ist 180° des Kurbelgetriebes der Schwenkachsen. Die zum Zeitpunkt des Starts prognostizierte Zeit, bis eine Vorderkante des nachfolgenden Kartonzuschnitts auf die Position des Beginns der Abzugsbänder 4, 5 stößt, wird für die erfindungsgemäße Steuerung der Beschleunigung bzw. der Geschwindigkeit einer Verstellung hergenommen.
  • Alternative A Beschleunigungsrechnung:
  • Es wird eine erforderliche Beschleunigung der Verstellung der Umlenkungen 8, 9 ermittelt, welche den Lenker 13 beispielsweise um 90° beschleunigt und um 90° verzögert, so dass sich ein symmetrischer Bewegungsablauf ohne konstante Geschwindigkeit ergibt, mit folgender Formel: a = 4 s / t 2
    Figure imgb0001
  • Bei t = 50 ms und s = 180° ergibt sich eine erforderliche Beschleunigung von 288.000 Grad/s2.
  • Alternative B Geschwindigkeitsberechnung:
  • Die Verstellung der Umlenkungen 8, 9 erfolgt immer mit der gleichen Beschleunigung. Die notwendige Bewegungszeit ergibt sich durch die Begrenzung der Endgeschwindigkeit, welche mit folgender Formel berechnet wird: V = at / 2 - at 2 / 4 - sa
    Figure imgb0002
  • Bei t = 50 ms und einer Beschleunigung von 350.000 Grad/s2 und s = 180° ergibt sich eine Geschwindigkeit von V = 5.067 Grad/s.
  • Während das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausschleusstation, das anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert wurde, sich auf relativ kurze Kartonzuschnitte mit insbesondere einer Größe von kleiner als 870 mm bezieht, wird nun im Folgenden ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausschleusstation 10 und ihrer Steuerung für größere Kartonzuschnitte, insbesondere größer als 870 mm, anhand der Fig. 6 bis 10 dargestellt werden.
  • Die Konstruktionselemente und Bestandteile der Ausschleusstation 10 nach diesem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen im Wesentlichen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und werden nicht wiederholt. Sie sind auch mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In Fig. 6 befindet sich die Ausschleusstation 10 in ihrer Grundstellung, so dass sowohl die Transportbänder 2, 3 als auch die Abzugsbänder 4, 5 in Richtung der Förderstrecke 6 weisen und ein als gut befundener längerer Kartonzuschnitt 1 mit dem Buchstaben A von den Abzugsbändern 4, 5 erfasst wird und in Richtung einer dahinterliegenden Stapelstation oder dergleichen befördert wird. Im nachfolgenden Stadium, wie es in der Fig. 7 gezeigt ist, folgt dem als gut befundenen Kartonzuschnitt A nun ein längerer, fehlerhafter Kartonzuschnitt B, dessen Abstand zu dem hinteren Ende des vorherigen Kartonzuschnitts A relativ gering ist. Daher werden erfindungsgemäß in diesem Stadium die Abzugsbänder 5 zeitweise mit einer erhöhten Geschwindigkeit betrieben, insbesondere mit einer deutlich höheren Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit der Transportbänder 2, 3. Gleichzeitig wird schon die untere Umlenkung 8 mittels der schwenkbaren Lenker 11, 12, 13 in Richtung der Ausschleusstrecke 7 und der Ausschleusrollen 16, 17 verstellt, so dass sich eine leicht gebogene Ausschleusbahn ergibt (vgl. Fig. 8) und ausreichend Zeit vorhanden ist, um den "schlechten" Kartonzuschnitt B aus der Anlage auszuschleusen. Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung werden die Abzugsbänder 4, 5 nur dann mit einer erhöhten Geschwindigkeit betrieben, wenn die Lücke zwischen dem Kartonzuschnitt A und dem nachfolgenden Kartonzuschnitt B zu klein ist. Zu diesem Zweck werden Restwege A und B (vgl. Fig. 7 und 9) der Kartonenden zu dem Übergang zwischen Transportabschnitt und Abzugsabschnitt der Ausschleusstation 10 berechnet, die insbesondere durch die erfassten Kanten der Kartonzuschnitte 1 mittels des Durchlaufsensors 15 berechnet werden können.
  • Im Stadium der Fig. 9 ist gezeigt, dass der nachfolgende Kartonzuschnitt C wieder als ein "guter", d. h. fehlerfreier Kartonzuschnitt erkannt wurde, und unmittelbar werden die schwenkbaren Lenker 11, 12, 13 der unteren Umlenkung 9 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt, welche in der Fig. 10 gezeigt ist, so dass der Kartonzuschnitt C in Richtung der Förderstrecke 6 befördert wird und von den Abzugsbändern 4, 5 erfasst werden kann. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausschleusstation 10 ist, dass mit individuell betreibbaren Umlenkungen 8, 9 sowohl das obere Transportband 2 als auch das untere Transportband 3 als sogenannte Klappenbänder direkt, aber auch unabhängig voneinander betrieben werden können, so dass eine mechanische Klappenkonstruktion nicht erforderlich ist. Auf diese Weise kann das Ausschleusen mit relativ kurzer Reaktionszeit erfolgen. Sofern die Abstände zwischen den einzelnen Kartonzuschnitten nicht mehr ausreichend sind für ein Ausschleusen bzw. wenn die Anlage mit höheren Geschwindigkeiten gefahren werden wird, wird vorteilhafterweise nach der Erfindung die Geschwindigkeit der Abzugsbänder 4, 5 temporär erhöht, so dass auch dann noch ein sicheres Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten 1 möglich ist.
  • Die Fig. 11 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausschleusstation 10, welche mit einseitig geöffnetem Gehäuse 19 und innerhalb eines Rahmengestells 18 dargestellt ist. Die Ausschleusstation 10 kann modulartig innerhalb einer Herstellungsanlage oder Bearbeitungsanlage für Kartonzuschnitte eingesetzt werden. Das obere Transportband 2 und das untere Transportband 3 sind über jeweilige Antriebseinrichtungen 20 separat von den Antriebseinrichtungen 20 der Abzugsbänder 4, 5 betrieben. Eine Steuereinrichtung erlaubt die zeitweise Geschwindigkeitserhöhung der Antriebseinrichtungen 20 der Abzugsbänder 4, 5 im Verhältnis zu der Geschwindigkeit der Transportbänder 2, 3, so dass ein Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten mittels der Ausschleusstation 10 bei sehr kurzer Reaktionszeit gewährleistet ist. In der in der Fig. 11 dargestellten Konfiguration befindet sich die Ausschleusstation in der Grundstellung, d. h. dass die als Klappenbänder verstellbaren Transportbänder 2, 3 in Richtung der Förderstrecke 6 gestellt sind. Die Ausschleusstation 10 nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 kann an dem Rahmengestell 18 flexibel verfahren werden, um eine Anpassung an verschiedene Typen von Kartonzuschnitten zu erlauben. Auch können mehrere Ausschleusstationen 10 nebeneinander angeordnet werden, um Kartonzuschnitte unterschiedlicher Breite oder auch komplexere Kartonzuschnitte, wie L-förmige Zuschnitte, handhaben zu können.

Claims (12)

  1. Ausschleusstation (10) für eine Fertigungsvorrichtung zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Kartonzuschnitten (1), mittels welcher fehlerhafte Kartonzuschnitte (1) aus einem Fertigungsprozess automatisch ausgeschleust werden können, mit mindestens einem oberen Transportband (2) und einem unteren Transportband (3), zwischen welchen die Kartonzuschnitte (1) befördert werden, mit mindestens einem oberen Abzugsband (4) und einem unteren Abzugsband (5), welche in Richtung einer Förderstrecke (6) hinter den Transportbändern (2, 3) liegen, mit Mitteln zur Erfassung fehlerhafter Kartonzuschnitte (1) und mit einer Ausschleusstrecke (7), welche von der Förderstrecke (6) schräg abzweigt, wobei mindestens eines der Transportbänder (2, 3) mit einer Umlenkung (8) versehen ist, mittels welcher es als eine Art Klappenband mindestens abschnittweise aus der Richtung der Förderstrecke (6) in die Richtung der Ausschleusstrecke (7) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Transportband (2) eine obere Umlenkung (9) aufweist, mittels welcher es als ein Klappenband in Richtung der Ausschleusstrecke (7) verstellbar ist, und dass die untere Umlenkung (8) und die obere Umlenkung (9) ausgebildet sind, um unabhängig voneinander betrieben werden zu können.
  2. Ausschleusstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsbänder (4, 5) angepasst sind, um mindestens zeitweise mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben zu werden als die Klappen- bzw. Transportbänder (2, 3).
  3. Ausschleusstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Umlenkung (8) drei schwenkbare Lenker (11, 12, 13) aufweist, welche einzeln und unabhängig voneinander verstellbar sind.
  4. Ausschleusstation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (14, 15) zur Erfassung der relativen Position von Kartonzuschnitten (1) vorgesehen sind.
  5. Ausschleusstation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassungsmittel (14, 15) ausgebildet sind, um einen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kartonzuschnitten (1) zu bestimmen.
  6. Ausschleusstation nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassungsmittel (14, 15) einen Einlaufsensor (14) auf Höhe des Eingangs der Ausschleusstation (10) und einen Durchlaufsensor (15) auf Höhe der Ausschleusstrecke (7) aufweisen, mittels welchen Beginn und Ende von geförderten Kartonzuschnitten (1) erfassbar sind.
  7. Ausschleusstation nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, mittels welcher in Abhängigkeit von Eingangssignalen die Fördergeschwindigkeit der Abzugsbänder (4, 5) zeitweise erhöht werden kann.
  8. Vorrichtung zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Kartonzuschnitten, insbesondere für Verpackungskartons, mit mindestens einer Bearbeitungsstation und mit einer daran sich anschließenden Ausschleusstation (10), über welche fehlerhafte Kartonzuschnitte (1) aus dem Fertigungsprozess ausgeschleust werden können, und mit Mitteln zur automatischen Erkennung von fehlerhaften Kartonzuschnitten (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausschleusstation (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgesehen ist.
  9. Verfahren zum Ausschleusen von fehlerhaften Kartonzuschnitten (1) innerhalb eines Bearbeitungs- und /oder Herstellungsprozesses insbesondere zur Herstellung von Verpackungskartons, wobei die Kartonzuschnitte (1) nach einem Bearbeiten auf Qualität und Fehler hin untersucht werden und bei Feststellen von Fehlern oder Qualitätsmängeln aus dem Prozess automatisch ausgeschleust werden, mit Mitteln (14, 15) zur Erfassung der relativen Position der Kartonzuschnitte (1) vor einer von der Förderstrecke (6) abzweigenden Ausschleusstrecke (7), mit mindestens abschnittsweise über eine obere Umlenkung (9) und eine untere Umlenkung (8) verschwenkbaren Klappenbändern (2, 3) in einem Transportabschnitt und mit in Förderrichtung dahinterliegenden Abzugsbändern (4, 5) in einem Abzugsabschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsbänder (4, 5) mindestens zeitweise mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden als die Klappen- bzw. Transportbänder (2, 3) und dass die untere Umlenkung (8) und die obere Umlenkung (9) unabhängig voneinander betrieben werden können
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lücke oder ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kartonzuschnitten (1) berechnet wird und eine Geschwindigkeitserhöhung in Abhängigkeit von der Lücke gesteuert wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassungsmittel (14, 15) Beginn und Ende von den geförderten Kartonzuschnitten in der Ausschleusstation (10) erfassen und abhängig davon und in Abhängigkeit von der Fehlerdetektion eine Verschwenkung des Klappenabschnitts zum Ausschleusen der fehlerhaften Kartonzuschnitte (1) gesteuert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderliche Verstellgeschwindigkeit oder Beschleunigung für ein rechtzeitiges Verstellen der Klappenbänder bzw. Transportbänder (2, 3) in Richtung der Ausschleusstrecke (7) berechnet wird.
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