EP3521229B1

EP3521229B1 - Puffervorrichtung für ein fördersystem, fördersystem und betriebsverfahren

Info

Publication number: EP3521229B1
Application number: EP18155152.4A
Authority: EP
Inventors: Robert Barrer
Original assignee: MULTIGRAF AG
Current assignee: MULTIGRAF AG
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2022-04-06
Anticipated expiration: 2038-02-05
Also published as: EP3521229A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Puffervorrichtung für die Stapelung von flächigen Objekten, die über ein Fördersystem zugeliefert werden, ein Fördersystem mit wenigstens einer solchen Puffervorrichtung und ein Betriebsverfahren für eine solche Puffervorrichtung.
Im Druckereigewerbe werden in Prozessstrassen, z.B. in Druckstrassen, mehrere Arbeitsstationen verwendet, mittels denen flächige Objekte bearbeitet werden können. Z.B. werden Papierbogen bedruckt, beschichtet, zugeschnitten, gerillt, perforiert und/oder gefaltet. Eine Druckstrasse mit mehreren Arbeitsstationen ist beispielsweise aus der JP4327996 bekannt. Druckstrassen dieser Art sind zumeist auf genau festgelegte Prozesse abgestimmt, die in der Folge nicht verändert werden können, ohne die Struktur der Druckstrassen zu ändern. Oft durchlaufen alle Papierbogen die Druckstrasse in gleicher Weise.
Aus der US2007120934A1 ist ein System bekannt, welches einen ersten und einen zweiten Drucker umfasst, von denen Papierbogen einem Mischmodul zugeführt werden, welches einen Blattrotor aufweist, mittels dessen die Bogen um 90° gedreht werden können. Ferner sind Eingangspuffer und Ausgangspuffer vorgesehen, aus denen die Bogen entnommen bzw. in die die Bogen abgelegt werden. Mit diesem System ist es möglich, die Bogen von einer ersten Druckstrasse in eine dazu senkrecht verlaufende zweite Druckstrasse zu überführen. Das Mischmodul umfasst mehrere steuerbare Weichen und wenigstens einen Mischpfad, entlang dem die Bogen zusammengeführt werden, und wenigstens einen Bypass-Pfad, entlang dem die Bogen von einer ersten Arbeitsstation direkt zu einer zweiten Arbeitsstation geführt werden können.
Aus der US8998193B2 ist eine Fördervorrichtung bekannt, die es erlaubt, einer Aufnahmevorrichtung zugeführte Bogen pneumatisch an ein Förderband anzukoppeln und einer beliebigen Abgabevorrichtung zuzuführen.
Die oben genannten Vorrichtungen erlauben die Flexibilisierung der Arbeitsprozesse in einem Fördersystem. Prozessgut, z.B. Papierbogen, können in komplexen Fördersystemen, die z.B. mehrere miteinander gekoppelte Prozessstrassen aufweisen, leichter verschoben werden. Während dadurch eine Flexibilisierung der Förderprozesse erzielt wird, sind dazu weiterhin relativ aufwändige Fördervorrichtungen erforderlich, wie Eingangspuffer, d. h. Abgabevorrichtungen, die Bogen von einem Stapel entnehmen und in die Prozessstrasse einspeisen, und Ausgangspuffer, d. h. Staplervorrichtungen, die Bogen von der Prozessstrasse übernehmen und auf einem Stapel ablegen.
Bekannte Ausgangspuffer haben zudem den Nachteil, dass die dem Stapel zugeführten Objekte oft unerwünschten Belastungen ausgesetzt werden. Insbesondere Objekte mit geringer Festigkeit können dabei unerwünschte Verformungen erleiden. Ein gegebenenfalls mit vollständig getrockneter Aufdruck kann nachteilig verändert werden.
Die EP2711318A1 offenbart eine Vorrichtung, die der Förderung von bogenförmigem Material dient, umfassend Steuermittel zur Steuerung des Förderprozesses, wenigstens ein Förderband mit darin vorgesehenen Luftkanälen und wenigstens eine pneumatische Vorrichtung, die mit den Luftkanälen des Förderbandes verbindbar ist, so dass von einer Aufnahmevorrichtung zugeführte Bogen pneumatisch an das Förderband ankoppelbar und einer Abgabevorrichtung zuführbar sind.
Die EP2385007A2 offenbart ein Ansaug- und Fördersystem zum Ansaugen und Befördern eines Gegenstands, das Mittel zum Erzeugen eines von einem Luftwirbel bewirkten Unterdrucks zum Ansaugen des Gegenstands und Mittel zum Befördern des angesaugten Gegenstands aufweist. Das Ansaug- und Fördersystem kann so angeordnet werden, dass es einer Kante eines Stapels mit Gegenständen zugewandt ist, um Gegenstände vom Stapel anzusaugen und zu befördern.
Die US2008111297A1 offenbart ein Blattzuführgerät, das in einem Bilderzeugungsgerät wie einem Drucker, einem Faksimilegerät, einem Kopiergerät und einem multifunktionalen Peripheriegerät mit entsprechenden Funktionen verwendet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Puffervorrichtung, die für die Stapelung von entlang einer Förderachse eintreffenden flächigen Objekten geeignet ist, ein verbessertes Fördersystem mit einer solchen Puffervorrichtung sowie ein verbessertes Betriebsverfahren für diese Puffervorrichtung zu schaffen.
Die zur Stapelung von flächigen Objekten vorgesehene Puffervorrichtung soll unerwünschte Einwirkungen auf die geförderten flächigen Objekte vermeiden, sodass z.B. flächige Objekte mit geringer Festigkeit gefördert werden können, ohne dass sie eine Deformation erleiden. Auch die Oberfläche der flächigen Objekte soll nicht verändert werden.
Zudem sollen erfindungsgemässe Fördersysteme, die mit wenigstens einer solchen Puffervorrichtung ausgerüstet sind, flexibel und kostengünstig aufgebaut werden können, sodass die Investitionen des Kunden einen maximalen Nutzen ergeben.
Diese Aufgabe wird mit einer Puffervorrichtung nach Anspruch 1, einer Fördervorrichtung noch Anspruch 9 und einem Betriebsverfahren nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemässe Puffervorrichtung dient der Übernahme und Stapelung von entlang einer Förderachse eintreffenden flächigen Objekten, insbesondere aus Papier, Karton oder Kunststoff, in einer Ablageposition auf einer Ablage. Die Puffervorrichtung umfasst

a) eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Förderprozesse, insbesondere des Stapelprozesses;
b) einen Bandförderer mit wenigstens einem von Bandrollen angetriebenen Endlosband, mittels dessen eintreffende flächige Objekte sequenziell in Richtung zur Ablageposition transportierbar sind;
c) eine mit dem Bandförderer verbundene Saugvorrichtung, mittels der eintreffende flächige Objekte gegen das wenigstens eine Endlosband saugbar und an dieses ankoppelbar sind;
d) eine Blasvorrichtung, mittels der ein gegen die Ablage gerichteter Luftstrom entlang der Seite des wenigstens einen Endlosbandes führbar ist, die den eintreffenden flächigen Objekten zugewandt ist; und
e) wenigstens ein Führungselement, entlang dem ein an den Bandförderer angekoppeltes flächiges Objekt entlang einer Führungssachse vorzugsweise bis zu einem Anschlag in die Ablageposition führbar ist.

Dabei ist vorgesehen, dass die Laufachse des wenigstens einen Endlosbandes um einen Neigungswinkel gegenüber der Förderachse geneigt ist, sodass eine zum Führungselement weisende Querkraft auf die transportierten flächigen Objekte einwirkt.
Mittels der erfindungsgemässen Puffervorrichtung können eintreffende flächige Objekte materialschonend erfasst, präzise geführt und auf einem Stapel abgelegt werden. Die flächigen Objekte werden mittels der Saugvorrichtung sequenziell an den Bandförderer angekoppelt und gestützt durch den von der Blasvorrichtung abgegebenen Luftstrom, praktisch auf einem Luftkissen, bis zur Ablageposition gefördert. Die Entkopplung vom Bandförderer kann dabei vor Erreichen oder nach Erreichen der Ablageposition erfolgen.
Durch den von der Blasvorrichtung abgegebenen Luftstrom bleiben die flächigen Objekte in einer Ebene ausgerichtet, so dass Krümmungen und Faltungen vermieden werden. Da die Ablageposition von der Blasvorrichtung weiter entfernt ist als die Aufnahmeposition, bei der die Ankopplung der flächigen Objekte an den Bandförderer erfolgt, kann das flächige Objekt in der Ablageposition auf den bereits vorliegenden Stapel mit flächigen Objekten sanft absinken.
Aufgrund des Verzichts auf mechanische Förderelemente, wie Rollenpaare, werden die flächigen Objekte maximal schonend behandelt. Verformungen und Verunreinigungen der flächigen Objekte werden vermieden. Insbesondere werden Veränderungen einer möglicherweise noch nicht vollständig verfestigten Beschichtung oder eine Verschmutzung vermieden.
Die Förderung der flächigen Objekte kann rasch und präzise erfolgen. Die Ankopplung an das wenigstens eine Endlosband erlaubt es, die flächigen Objekte kraftvoll und mit hoher Geschwindigkeit zu transportieren. In bevorzugten Ausgestaltungen sind mehrere Endlosbänder vorgesehen, zwischen denen vorzugsweise in Fördervorrichtung verlaufende Öffnungen, z.B. Längsschlitze vorgesehen sind, durch die Luft angesaugt wird. In bevorzugten Ausgestaltungen werden die flächigen Objekte daher an mehrere Endlosbänder angekoppelt, die einen zuverlässigen Transport gewährleisten.
Die Saugvorrichtung umfasst wenigstens eine Saugeinheit und die Blasvorrichtung umfasst wenigstens eine Blaseinheit. Die Saugeinheit und die Blaseinheit liegen vorzugsweise in der Ausgestaltung eines Ventilators vor, der einen Elektromotor und einen Rotor bzw. Propeller aufweist.
Der Luftstrom der Saugvorrichtung und/oder der Luftstrom der Blasvorrichtung sind vorzugsweise manuell oder elektronisch in der Intensität und oder im Querschnitt steuerbar und/oder wahlweise zuschaltbar oder abschaltbar. Der Luftstrom der Saugvorrichtung ist vorzugsweise mittels einer Klappe zuschaltbar oder abschaltbar, die von einem Klappenmotor angetrieben wird. Die Ankopplung der flächigen Objekte an den Bandförderer und/oder die Entkopplung vom Bandförderer ist durch Betätigung des Klappenmotors vorzugsweise wahlweise steuerbar oder beeinflussbar. Vorteilhaft sind auch Schieber einsetzbar, mittels denen der Luftstrom geändert, d. h. in dessen Querschnitt und/oder Intensität gesteuert und/oder zugeschaltet oder abgeschaltet werden kann.
Die Blasvorrichtung weist vorzugsweise wenigstens einen Schieber auf, durch dessen Betätigung der Querschnitt des Luftstroms in der Breite und/oder der Höhe an die Abmessungen und/oder das Gewicht der flächigen Objekte anpassbar ist.
Die Andruckkraft, mit der die flächigen Objekte gegen den Bandförderer gedrückt werden, wird vorzugsweise durch Steuerung der Saugeinheit bzw. durch Steuerung eines in der Saugeinheit vorgesehenen Elektromotors eingestellt. Die Intensität des Luftstroms der Blasvorrichtung wird durch Steuerung der wenigstens einen Blaseinheit bzw. des Elektromotors eingestellt. Möglich ist auch die Verwendung von mehreren Saugeinheiten oder Blaseinheiten, die einzeln zuschaltbar oder abschaltbar sind. Für flächige Objekte mit einer höheren Grammatur wird eine höhere Intensität der Luftströme der Saugvorrichtung und/oder der Blasvorrichtung eingestellt.
Durch die Neigung des Bandförderers endseitig gegen das Führungselement werden die flächigen Objekte mit einer erforderlichen Kraft bzw. Querkraft gegen das Führungselement, z.B. eine Seitenwand oder ein Lineal, verschoben. Die Neigung erfolgt vorzugsweise in einer Ebene parallel zu den geführten flächigen Objekten. Der Neigungswinkel, der vorzugsweise unter Berücksichtigung der Abmessungen und des Gewichts der flächigen Objekte eingestellt wird, ist vorzugsweise <10° und liegt z.B. im Bereich von 3° - 6°.
Die verschiedenen Vorrichtungsteile der Puffervorrichtung, insbesondere der Bandförderer, die Saugvorrichtung, die Blasvorrichtung und das wenigstens eine Führungselement können fest, verschiebbar und/oder drehbar mit einer Montagestruktur verbunden werden.
Vorzugsweise ist der Bandförderer durch eine mit der Montagestruktur verbundene Drehvorrichtung in einer Ebene kontinuierlich oder schrittweise in einem oder mehreren Schritten in einem Drehbereich relativ zur Förderachse vorzugsweise in die eine und/oder die andere Richtung um den wählbaren Neigungswinkel -a und/oder +a drehbar, der voreingestellt oder wählbar ist. Vorzugsweise ist ein Stellmotor, vorzugsweise eine Schrittmotor, vorgesehen, mittels dessen die gewünschte Drehung einstellbar ist. Durch Umstellung des Neigungswinkels ist es möglich, flächige Objekte hin zum Stapel oder vom Stapel zurück zu fördern, wobei die flächigen Objekte bei entsprechender Wahl des Neigungswinkels stets gegen das Führungselement verschoben und entlang diesem geführt werden.
Diese Massnahme ermöglicht es, die Puffervorrichtung wahlweise als Ausgangspuffer bzw. Stapler oder Stacker und als Eingangspuffer bzw. Feeder oder Spender zu verwenden. Die Steuervorrichtung umfasst ein Steuerprogramm, mittels dessen die Puffervorrichtung vorzugsweise in einer oder mehreren Betriebsarten wahlweise betrieben werden kann. Beim Betrieb als Ausgangspuffer werden entlang einer Förderachse eintreffende flächige Objekte auf der Ablage abgelegt und beim Betrieb als Eingangspuffer werden flächigen Objekte von der Ablage bzw. vom Stapel entnommen und entlang der Förderachse abgegeben.
Beim Betrieb als Eingangspuffer werden die zuoberst auf dem Stapel liegenden flächigen Objekte durch den von der Blasvorrichtung abgegebenen Luftstrom aufgefächert und zumindest frontseitig voneinander getrennt. Mittels der Saugvorrichtung wird das oberste flächige Objekt an den Bandförderer angekoppelt und von diesem weggeführt. Der von der Blasvorrichtung abgegebene Luftstrom unterstützt dabei die weitere Ankopplung an den Bandförderer und die vollständige Trennung des angekoppelten flächigen Objekts von den weiteren Objekten des Stapels.
Zur Sicherstellung der Vereinzelung der flächigen Objekte ist vorzugsweise eine Trennvorrichtung mit einem Blockierelement vorgesehen, welches in den Bereich einer Transferhöhe verschiebbar ist, in der ein abzugebendes flächiges Objekt von nachfolgenden flächigen Objekten getrennt wird. Die Verstellung des Blockierelements kann manuell, z.B. durch einen Schieber oder durch Kabel, oder elektrisch mittels eines Stellmotors erfolgen. Z.B. wird der Raum unterhalb des Bandförderers optisch überwacht und das Blockierelement bedarfsweise nach oben gefahren.
In vorzugsweisen Ausgestaltungen ist ein Regelkreis vorgesehen, mit einem mit der Steuervorrichtung gekoppelten Sensor, vorzugsweise einem optischen oder mechanischen Sensor, und einem mit der Steuervorrichtung gekoppelten und zum Antrieb der Ablage vorgesehenen Hubantrieb, der mittels des Regelkreises derart steuerbar ist, dass das jeweils oberste flächige Objekt des Stapels auf der Ablage, die mittels des Antriebs entlang einer Verschiebungssachse senkrecht zum Bandförderer verschiebbar ist, auf die vom Sensor überwachte Transferhöhe regelbar ist. Die Position der Ablage wird daher derart geregelt, dass die Oberkante des Stapels stets auf der Transferhöhe liegt, auf der flächige Objekte hinzugefügt oder entnommen werden können. Sofern flächige Objekte hinzugefügt werden, wird der Stapel vorzugsweise schrittweise nach unten gefahren. Sofern flächige Objekte entnommen werden, so wird der Stapel nach oben gefahren. Auf diese Weise gelingt es, flächige Objekte exakt an der Ablageposition und auf der Transferhöhe zu entnehmen oder präzise zu positionieren. Bedarfsweise erfolgen Anpassungen entsprechend der gewählten Betriebsart. Beim Betrieb als Ausgangspuffer kann die Transferhöhe tiefer liegen.
Sofern eine erfindungsgemässe Puffervorrichtung als Ausgangspuffer bzw. Stapler in einem Fördersystem eingesetzt wird, so kann mittels der erfindungsgemässen Technologie mit minimalem Aufwand ein Eingangspuffer realisiert werden. Das Fördersystem kann daher kostengünstig mit praktisch einheitlicher Technologie, d. h. einem Ausgangspuffer und einem äquivalenten Eingangspuffer versehen werden.
Besonders einfach gelingt dies, indem die erfindungsgemässe Puffervorrichtung in verschiedenen Betriebsarten umschaltbar ist, die mittels der Steuervorrichtung ausgewählt und implementiert werden können. Mittels der Steuervorrichtung kann die erfindungsgemässe Puffervorrichtung durch Umstellung der Betriebsart wahlweise von einem Eingangspuffer in einen Ausgangspuffer und zurück konvertiert werden.
Die erfindungsgemässe Puffervorrichtung kann auch mit nur minimalen Änderungen wahlweise nur als Eingangspuffer und/oder nur als Ausgangspuffer aufgebaut werden. In beiden Ausgestaltungen weist die Puffervorrichtung Vorrichtungsmerkmale bzw. Vorrichtungselemente auf, die identisch, funktionsgleich oder spiegelbildlich ausgebildet sind. Aufgrund der Verwendung weitgehend identischer Vorrichtungsteile können diese mit stark reduziertem Aufwand beschafft, gelagert und montiert werden. Sofern erfindungsgemässe Puffervorrichtungen spiegelbildlich als Eingangspuffer und als Ausgangspuffer in ein Fördersystem integriert werden, z.B. um die Zugänglichkeit der Bedienungsmittel auf nur einer Seite einer Prozessstrasse zu gewährleisten, so können wiederum fast alle Vorrichtungsteile identisch verwendet werden. In diesem Fall wird vorzugsweise vorgesehen, dass mechanische Teile symmetrisch ausgebildet sind und in der entsprechenden Ausrichtung in den Eingangspuffer oder Ausgangspuffer eingesetzt werden.
Die erfindungsgemässe Puffervorrichtung hat daher den Vorteil, dass ohne oder mit reduziertem Materialaufwand Eingangspuffer und Ausgangspuffer für Fördersysteme zur Verfügung gestellt werden können. Fördersysteme mit einer oder mehreren Prozessstrassen können daher mit deutlich reduziertem Aufwand realisiert werden. Dies mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die Puffervorrichtung in der Funktion als Eingangspuffer oder als Ausgangspuffer die flächigen Objekte optimal behandelt.
Zusätzlich zur Reduktion des Herstellungsaufwandes der Puffervorrichtungen in der bimodalen Ausgestaltung mit wahlweisem Betrieb als Eingangspuffer oder Ausgangspuffer resultiert eine erhöhte Flexibilität des Fördersystems. Erfindungsgemässe Puffervorrichtungen können nicht nur wahlweise eingesetzt werden, sondern es können auch erweiterte Prozesse durchgeführt werden. Flächige Objekte können über Prozessstrassen vor und zurück verschoben und z.B. mehrmals bearbeitet werden. Aufgrund der Flexibilität der erfindungsgemässen Puffervorrichtungen kann normalerweise auch der Gerätepark reduziert werden. Beispielsweise mit sechs bimodalen Puffervorrichtungen kann in einem Fördersystem eine Prozessstrasse realisiert werden, die z.B. einen Eingangspuffer und fünf Ausgangspuffer oder fünf Eingangspuffer und einen Ausgangspuffer aufweist. Bei der Verwendung von nur unimodalen Puffervorrichtungen müssten hingegen fünf Eingangspuffer und fünf Ausgangspuffer und somit insgesamt zehn unimodale Puffervorrichtungen zur Verfügung stehen, um dieselben Konfigurationen des Fördersystems zu realisieren.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1: eine erfindungsgemässe Puffervorrichtung 10 in einer bevorzugten bimodalen Ausgestaltung mit einer Steuervorrichtung 8 zur Umschaltung zwischen einer ersten Betriebsart als Ausgangspuffer, in der entlang einer Förderachse ×10 eintreffende flächige Objekte 71, 72 auf einer Ablage 51 einer Hubvorrichtung 5 abgelegt werden und einer zweiten Betriebsart als Eingangspuffer, in der flächige Objekte 71, 72 vom Stapel 7 entnommen und nach aussen abgegeben werden;
Fig. 2: aus der Puffervorrichtung 10 von Fig. 1 extrahiertes Teilsystem mit einem Bandförderer 1, einem damit gekoppelte Saugvorrichtung 2, einer Blasvorrichtung 3 sowie zwei separat gezeigten Schiebern 33, 42;
Fig. 3a: von der Seite, das aus der Puffervorrichtung 10 von Fig. 1 extrahierte Teilsystem von Fig. 2 mit der aktivierten Blasvorrichtung 3, mittels der ein Luftstrom gegen die Oberkante eines auf der Ablage 51 vorgesehenen Stapels 7 von flächigen Objekten 71, 72 geführt wird, um beim Betrieb als Ausgangspuffer ein Luftkissen für die eintreffenden flächigen Objekte 71 zu bilden und um beim Betrieb als Eingangspuffer die obersten flächigen Objekte 71, 72, 73 voneinander zu trennen;
Fig. 3b: von der Seite, das aus der Puffervorrichtung 10 von Fig. 1 extrahierte Teilsystem von Fig. 3a mit der zusätzlich aktivierten Saugvorrichtung 2, mittels der ein zugeführtes flächiges Objekt 71 vom Bandförderer 1 erfasst und über den Stapel 7 geführt oder ein vereinzeltes flächiges Objekt 71 vom Bandförderer 1 auf der Ablage 51 erfasst und nach aussen abgegeben wird;
Fig. 4: das aus der Puffervorrichtung 10 von Fig. 1 extrahierte Teilsystem von Fig. 2 zusätzlich mit der Ablage 51, auf der, schematisch gezeigt, ein Stapel 7 mit flächigen Objekten 71, 72 angeordnet ist;
Fig. 5a: ein erfindungsgemässes Fördersystem 100 mit zwei weitgehend identischen unimodalen oder bimodalen Puffervorrichtungen 10, 10', von denen eine als Eingangspuffer und die andere als Ausgangspuffer betrieben wird;
Fig. 5b: das eine Prozessstrasse 1000 einschliessende Fördersystem 100 von Fig. 5a in räumlicher Darstellung; und
Fig. 6: ein Fördersystem 100 mit zwei spiegelbildlich zueinander ausgebildeten unimodalen oder bimodalen Puffervorrichtungen 10, 10', von denen eine als Eingangspuffer und die andere als Ausgangspuffer betrieben wird.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Puffervorrichtung 10, die als Ausgangspuffer der Stapelung von entlang einer Förderachse ×10 eintreffenden flächigen Objekten 71, 72, ..., dient, die in einer Ablageposition auf einer Ablage 51 sequenziell abgelegt werden. Sofern die Puffervorrichtung nur als Ausgangspuffer bzw. Stapler oder Stacker dient, liegt eine unimodale Puffervorrichtung 10 vor.
In der besonders bevorzugten Ausgestaltung von Fig. 1 ist die Puffervorrichtung 10 jedoch bimodal, d.h. zwischen zwei Betriebsarten umschaltbar, in denen sie als Ausgangspuffer oder als Eingangspuffer bzw. Spender oder Feeder zur Abgabe von gestapelten flächigen Objekten 71, 72, ... verwendbar ist. D. h., die gezeigte Puffervorrichtung 10 kann wahlweise flächige Objekte 71, 72 empfangen und dem Stapel 7 hinzufügen oder dem Stapel 7 entnehmen und abgeben.
Die Arbeitsprozesse der Prozessvorrichtung sind mittels einer Steuervorrichtung 8 steuerbar. Sofern vorhanden, sind auch die unterschiedlichen Betriebsarten durch die Steuervorrichtung 8 auswählbar und implementierbar. D. h., die Steuervorrichtung 8 kann die Puffervorrichtung 10 vom Betriebsmodus »Ausgangspuffer« in den Betriebsmodus »Eingangspuffer« umschalten. Die Steuervorrichtung 8 kann z.B. über einen Touchscreen vom Anwender oder von einem Zentralrechner gesteuert werden. Die Steuervorrichtung 8 kann in ein drahtgebundenes oder drahtloses Netzwerk eingebunden sein und mit anderen Vorrichtungen des Fördersystems kommunizieren. Dazu verfügt die Steuervorrichtung 8 über ein Betriebsprogramm 81, mittels dessen die Puffervorrichtung 10 gesteuert wird. Symbolisch ist gezeigt, dass der Programmablauf Programmsequenzen für einen ersten und einen zweiten Betriebsmodus MODE1, MODE2 aufweist.
Jede Puffervorrichtung 10 umfasst eine Montagestruktur 6, welche die einzelnen Vorrichtungsteile trägt. Die Montagestruktur 6 weist typischerweise Säulen, Traversen und/oder Platten auf, die gegebenenfalls gleichzeitig der Verschalung oder als Gehäuse der Puffervorrichtung 10 dienen. Nebst der Steuervorrichtung 8 zur Steuerung der Arbeitsprozesse umfasst die Puffervorrichtung 10 einen Bandförderer 1 zum Transport flächiger Objekte 71, 72; eine Saugvorrichtung 2 zum Ansaugen bzw. Ankoppeln der flächigen Objekte 71, 72 an den Bandförderer 1 und eine Blasvorrichtung 3 zur Bildung eines Luftstromes unterhalb des Bandförderers 1, welcher als Luftkissen für eintreffende flächige Objekte 71, 72 oder zum Auffächern oder Trennen der auf dem Stapel 7 oben liegenden flächigen Objekte 71, 72 dient.
Sofern die Puffervorrichtung 10, wie in der Ausgestaltung von Fig. 1, als Eingangspuffer bzw. Feeder verwendet wird, ist vorzugsweise eine Trennvorrichtung 4 vorgesehen, mittels der anhand eines Blockierelements 43 bei der Entnahme von flächigen Objekten 71, 72 vom Stapel 7 das oberste flächige Objekt 71 von einem nachfolgenden flächigen Objekt 72 getrennt werden kann.
Der Bandförderer 1, die Saugvorrichtung 2, die Blasvorrichtung 3 und die Trennvorschlag 4 sind vorzugsweise individuell steuerbar. Die Steuerung kann für jede der genannten Vorrichtungen manuell oder automatisch z.B. durch die Steuervorrichtung 8 erfolgen.
Der Bandförderer 1 weist in dieser vorzugsweisen Ausgestaltung vier je von einem Rollenpaar bzw. Bandrollen 11 gehaltene Endlosbänder 12 auf, mittels denen eintreffende flächige Objekte 71, 72, ... sequenziell in die eine oder andere Richtung transportierbar sind. Die Bandrollen 11 sind über je eine Kupplung 150 mit einem Bandmotor 15 gekoppelt, der vorzugsweise von der Steuervorrichtung 8 wahlweise an steuerbar ist, um die Endlosbänder 12 mit einer gewünschten Geschwindigkeit vor oder zurück zu drehen (siehe z.B. Fig. 6).
Mit einem ersten Pfeil ×10 ist die Förderachse der Puffervorrichtung 10 eingezeichnet, die normalerweise der Förderachse des Fördersystems entspricht. Diese Förderachse ×10 läuft parallel zu einem Führungselement 9, welches in der Ausgestaltung einer Führungsplatte mit der Montagestruktur 6 verbunden ist. Die flächigen Objekte 71, 72 sollen dabei stets entlang diesem Führungselement 9 geführt werden, sodass diese präzise gestapelt und auch wieder entnommen und nach aussen geführt werden können. Zu diesem Zweck ist die Laufrichtung ×1 des Bandförderers 1 in einer Ebene parallel zur Oberseite des Stapels 7 und somit parallel zur Auflage 51 um den Neigungswinkel α gegenüber der Förderachse ×10 geneigt. D. h. der Bandförderer 1 ist um den Winkel α gegen das Führungselement 9 gedreht. Die flächigen Objekte 71, 72 werden daher präzise entlang dem Führungselement 9 vorzugsweise bis zu einem Anschlag 94 geführt.
Der Neigungswinkel α kann fest gewählt oder, sofern der Bandförderer 1 mittels einer Drehvorrichtung 19 drehbar gelagert ist manuell oder mittels eines Stellmotors 190 einstellbar sein (siehe Fig. 2). Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Bandförderer 1 um den Winkel +/- α in die eine oder andere Richtung drehbar ist, sodass die flächigen Objekte 71, 72 beim Einfahren und Ausfahren stets gegen das Führungselement 9 verschoben und von diesem präzise geführt werden. Vorzugsweise ist die Laufgeschwindigkeit der Endlosbänder 12 wahlweise einstellbar.
Die mit dem Bandförderer 1 verbundene Saugvorrichtung 2, mittels der eintreffende flächige Objekte 71, 72 gegen die Endlosbänder 12 gesaugt und an diese angekoppelt werden ist vorzugsweise ebenfalls steuerbar. Z.B. kann der Luftstrom vollständig zugeschaltet und abgeschaltet und/oder in seiner Intensität gesteuert werden, um flächige Objekte 71, 72 mit einer gewünschten Andruckkraft an die Endlosbänder 12 anzukoppeln oder davon abzukoppeln.
Vorzugsweise ist auch die Blasvorrichtung 3 steuerbar, sodass der Querschnitt des Luftstromes in Breite und/oder Höhe einstellbar ist. Die Einstellung der Breite des Luftstroms erlaubt es, eintreffende flächige Objekte 71, 72 entsprechender Breite zu stützen oder auf dem Stapel 7 aufliegende flächige Objekte 71, 72 entsprechender Breite voneinander zu trennen. Sofern vorgesehen, erlaubt die Einstellung der Höhe und gegebenenfalls des Abstrahlwinkels des Luftstromes eine Anpassung an den jeweiligen Fördervorgang. In vorzugsweisen Ausgestaltungen kann der Luftstrom für das Stützen eintreffender flächiger Objekte nach oben verschoben werden und für das Trennen flächiger Objekte 71, 72 auf dem Stapel 7 nach unten verschoben werden. Normalerweise genügt es, wenn das zuverlässige Trennen der flächigen Objekte 71, 72 gelingt. Die Einstellung des Luftstroms für den Stapelvorgang ist weniger kritisch. D. h., bei bimodalen Puffervorrichtungen 10 genügt es normalerweise, den Luftstrom für die Betriebsart als Eingangspuffer zu optimieren. Die Veränderung des Luftstromes erfolgt vorzugsweise durch Verschieben eines gelochten Schiebers 33 (siehe Fig. 2), der mittels eines Reglerknopfs 35 in einem Blaskanal 30 hin und her verschiebbar ist, um Wandöffnungen 320 einer dem Stapel 7 zugewandten Kanalwand 32 zu öffnen oder zu verschliessen.
Das Blockierelement 43 der Trennvorrichtung 4 kann vorzugsweise ebenfalls manuell oder automatisch justiert werden. In der gezeigten Ausgestaltung kann das Blockierelement 43 mittels eines Trennschiebers 42, der mittels eines Reglerknopfs 41 verschiebbar ist (siehe Fig. 2), nach unten und nach oben verschoben werden, um sicherzustellen, dass nur ein flächiges Objekt 71 die Puffervorrichtung 10 verlässt.
Beim Beladen oder Entladen flächiger Objekte ändert sich die Höhe des auf der Ablage 51 liegenden Stapels 7. Damit die beschriebenen Förderprozesse, insbesondere die Ankopplung an den Bandförderer 1 zuverlässig gelingt, wird die Oberkante des Stapels 7 bzw. das oberste flächige Objekt 71 durch einen Regelkreis auf einer gewünschten Transferhöhe gehalten. Diese Position des obersten flächigen Objekts 71 wird mittels eines optischen Sensors 56 gemessen und der Steuervorrichtung 8 gemeldet, die in der Folge den Hubantrieb 52 steuert und die Ablage 51 so weit nach oben oder nach unten verschiebt, bis die vorgegebene Transferhöhe erreicht ist. Damit wird gewährleistet, dass die Luftströme der Saugvorrichtung 2 und der Blasvorrichtung 3 stets in gleicher Weise auf das zu transportierende flächige Objekt 71 einwirken und der Ablageprozess oder Entnahmeprozess jeweils identisch ablaufen. In vorzugsweisen Ausgestaltungen kann diese Transferhöhe wahlweise festgelegt werden.
Wie beschrieben, wird die Führung der flächigen Objekte 71, 72 durch das Führungselement 9 bestimmt. Der Endanschlag 94 stellt sicher, dass die gestapelten flächigen Objekte 71, 72 stirnseitig bündig sind. Zur Gewährleistung der sicheren Führung der flächigen Objekte 71, 72 ist zusätzlich ein Führungsschwert 93 vorgesehen, welches von einem Schlitten 92 gehalten ist, der entlang einer Traverse 91 verschiebbar und mittels eines Arretierelements 921 wahlweise fixierbar ist.
Fig. 2 zeigt ein aus der Puffervorrichtung 10 von Fig. 1 extrahiertes Teilsystem, nämlich den Bandförderer 1, die damit gekoppelte Saugvorrichtung 2, Teile der Blasvorrichtung 3 sowie separat den Luftschieber 33 und den Trennschieber 42. Der Luftschieber 33 und der Trennschieber 42 weisen auf der linken Seite Verzahnungen auf, in die mit dem zugehörigen Reglerknopf 35 bzw. 41 verbundene Zahnräder 34 bzw. 44 eingreifen können. Mit der Drehung des Reglerknopfs 35 bzw. 41 können die Schieber daher axial verschoben werden.
Der Luftschieber 33 weist 3 unterschiedlich grosse Schieberöffnungen 331, 332, 333 auf, die relativ zu den Wandöffnungen 320 in der Kanalwand 32 der Blasvorrichtung 3 verschiebbar sind. Die erste Schieberöffnung 331 stellt sicher, dass die zugehörigen Wandöffnungen nahe dem Bandförderer 1 stets geöffnet ist. Bei einer weiteren Verschiebung des Luftschiebers 33 wird die benachbarte Wandöffnung 320 geöffnet, und bei einer noch weiteren Verschiebung des Luftschiebers 33 wird die letzte Wandöffnung 320 geöffnet, sodass flächige Objekte 71, 72 maximaler Breite bedient werden können.
Der Trennschieber 42 weist eine geneigte Schlitzöffnung 421 auf, in der ein vom Blockierelement 43 gehaltener Nocken 431 geführt ist. Beim Verschieben des Trennschiebers 42 wandert der Nocken 431 mit dem vertikal verschiebbar gehaltenen Blockierelement 43 nach unten oder nach oben. Durch Drehen des Reglerknopfs 41 kann das Blockierelement 43 somit auf die gewünschte Höhe eingestellt werden.
Der Bandförderer 1 ist in Fig. 2 von unten gezeigt. Die vordere Hälfte der Abdeckung 16 ist weggeschnitten. Auf der rechten Seite ist eine Saugeinheit 21 vorgesehen, die in Abhängigkeit der Stellung einer von einem Klappenmotor 22 betätigten Luftklappe Luft durch einen Saugkanal 20 ansaugt, der an der Unterseite zwischen den Endlosbändern 12 parallel dazu verlaufende Längsschlitze 201 aufweist. Luft wird unterhalb des Bandförderers 1 daher durch die Längsschlitze 201 angesaugt und über den Saugkanal 20 weggeführt. Beim Betrieb der Saugvorrichtung 2 können flächige Objekte 71, 72 daher angesaugt und gegen die Endlosbänder 12 gezogen und von diesen weggefördert werden.
Fig. 3a zeigt das Teilsystem von Fig. 2 mit der aktivierten Blasvorrichtung 3, mittels der ein von einer Blaseinheit 31 abgegebener Luftstrom durch den Blaskanal 30 und weiter durch die Schieberöffnungen 331, 332, 333 und die Wandöffnungen 320, sofern sie übereinander liegen, nach aussen gegen die Oberkante eines auf der Ablage 51 vorgesehenen Stapels 7 von flächigen Objekten 71, 72 geführt wird. Der Blaskanal 30 ist entlang der Förderachse durch einen Vertikalschnitt aufgetrennt, sodass der Blick in den Innenraum frei ist. Ebenso wurde die Abdeckung 16 des Bandförderers 1 entfernt.
Beim Betrieb der Puffervorrichtung 10 als Ausgangspuffer wird vom Luftstrom der Blasvorrichtung 3 ein Luftkissen für die eintreffenden flächigen Objekte 71 gebildet. Beim Betrieb der Puffervorrichtung 10 als Eingangspuffer werden die auf dem Stapel 7 oben liegenden flächigen Objekte 71, 72, 73 aufgefächert und zumindest teilweise voneinander getrennt. Damit beim Betrieb der Puffervorrichtung 10 als Ausgangspuffer keine Kollision zwischen einem eintreffenden flächigen Objekt und den flächigen Objekten 71, 72, 73 des Stapels resultiert, wird der Stapel 7 bzw. dessen Oberkante vorzugsweise auf eine tiefere Transferhöhe h_T geregelt, bei der ein Auffächern der flächigen Objekte 71, 72, 73 vermieden wird.
Fig. 3b zeigt das Teilsystem von Fig. 3a mit der zusätzlich aktivierten Saugvorrichtung 2, mittels der ein zugeführtes flächiges Objekt 71 vom Bandförderer 1 erfasst und über den Stapel 7 geführt oder ein vereinzeltes flächiges Objekt 71 vom Bandförderer 1 auf der Ablage 51 erfasst und nach aussen abgegeben wird. Sofern die Puffervorrichtung 10 als Ausgangspuffer dient und das angekoppelte flächige Objekt 71 über den Stapel gefahren wird, wird sichergestellt, dass unterhalb des flächigen Objekts 71 ein Luftkissen resultiert und nicht ein flächiges Objekt 72 des Stapels 7 dazwischen gerät. Wie erwähnt, wird der Stapel 7 mittels der Hubvorrichtung 5 bei dieser Betriebsart vorzugsweise auf eine tiefere Transferhöhe h_T geregelt.
Sofern die Puffervorrichtung 10 hingegen in der Betriebsart Eingangspuffer betrieben wird, so wird eine Transferhöhe h_T gewählt, bei der das Auffächern der flächigen Objekte 71, 72, 73 an der Oberseite des Stapels 7 gewährleistet ist.
Fig. 4 zeigt das Teilsystem von Fig. 2 zusätzlich mit der Ablage 51, auf der schematisch gezeigt ein Stapel 7 mit flächigen Objekten 71, 72 angeordnet ist. Die linke Seite des Teilsystems ist entlang der Schnittlinie A--A von Fig. 1 weggeschnitten. Schematisch ist gezeigt, dass innerhalb des Saugkanals 20 die von Klappenmotor 22 angetriebene Luftklappe 221 vorgesehen ist. Je nach Stellung der Luftklappe 221 wird die Luft entweder von der linken Seite durch die Endlosbänder 12 des Bandförderers 1 oder von der rechten Seite bzw. von aussen durch den Saugkanal 20 zur Saugeinheit 21 geführt. In der gezeigten Lage der Luftklappe 221 wird die Luft vom Bandförderer 1 her durch die Endlosbänder 12 des Bandförderers 1 eingesaugt. Mittels der Luftklappe 221 wird der Luftstrom bzw. das Vakuum schlagartig zu- oder abgeschaltet, sodass flächige Objekte 71 praktisch verzögerungslos an die Endlosbänder 12 angekoppelt oder von diesen entkoppelt werden können. Die Einstellung der Intensität des Luftstroms erfolgt durch Steuerung der Saugeinheit 21 bzw. des darin vorgesehenen Elektromotors.
Fig. 4 zeigt, dass ein flächiges Objekt 71 an den Bandförderer 1 angekoppelt ist, während das darunter liegende flächige Objekt 72 vom Blockierelement 43 zurückgehalten wird. Durch einen Ultraschalldetektor mit einem Ultraschallsender 88 und einem Ultraschallempfänger 89 werden die transportierten flächigen Objekte 71 überwacht. Sofern zwei flächige Objekte 71, 72 das Blockierelement 43 passiert haben, wird dies der Steuervorrichtung 8 vom Ultraschalldetektor gemeldet.
Fig. 4 zeigt ferner die Saugeinheit 21 und die Blaseinheit 31. Vorzugsweise sind mehrere Blaseinheiten 31 vorgesehen, mittels denen sichergestellt wird, dass über den gesamten erforderlichen Querschnitt ein gleichmässiger Luftstrom abgegeben wird.
Gezeigt sind ferner Teile des Luftschiebers 33 und des Trennschiebers 42, die in einer Führungsplatte 36 geführt und horizontal verschiebbar sind, wie die schraffierten Pfeile zeigen.
Die Fig. 5a, Fig. 5b und Fig. 6 zeigen schematisch Fördersysteme 100 mit einer als Eingangspuffer dienenden ersten Puffervorrichtung 10' und einer als Ausgangspuffer dienenden zweiten Puffervorrichtung 10. Teile der Puffervorrichtung in 10, 10', die für die nachfolgende Beschreibung nicht erforderlich sind oder bereits besprochen wurden, wurden entfernt oder weggeschnitten.
Fig. 5a zeigt ein erfindungsgemässes Fördersystem 100 mit zwei weitgehend identischen unimodalen oder bimodalen Puffervorrichtungen 10, 10', die um 180° gegeneinander gedreht und durch Schnittstellen 101 voneinander getrennt sind, zwischen denen eine beliebige Prozessstrasse eingefügt werden kann.
Die Puffervorrichtungen 10, 10' sind vorzugsweise wahlweise in der Betriebsart Eingangspuffer oder Ausgangspuffer betreibbar. Wenigstens eine der Puffervorrichtungen 10 ist fest oder wählbar als Ausgangspuffer konfiguriert. Sofern zwei bimodale Puffervorrichtungen 10, 10' vorliegen, so können die flächigen Objekte 71, 72 wahlweise in beide Richtungen vor und zurück transportiert werden.
Das Führungselement 9, entlang dem die flächigen Objekte 71, 72 geführt werden, ist mit einer Linie je für beide Puffervorrichtungen 10, 10' schematisch gezeigt. Durch die Neigung des Bandförderers 1 endseitig gegen das zugehörigen Führungselement 9 werden die flächigen Objekte mit einer Kraft Fa gegen das Führungselement 9, z.B. eine Seitenwand oder ein Lineal, verschoben. Die Neigung erfolgt vorzugsweise in einer Ebene parallel zu den geführten flächigen Objekten 71, 72. Es ist ersichtlich, dass die Bandförderer 1 der beiden Puffervorrichtungen 10, 10' um den Neigungswinkel α in die eine und andere Richtung relativ zur Förderachse ×10 bzw. ×10' gedreht sind, sodass die flächigen Objekte 71, 72 mit einer Querkraft Fa bzw. -Fa gegen das jeweilige Führungselement 9 gedrückt werden. Aufgrund des geringen Neigungswinkels von vorzugsweise weniger als 10° wirkt die um ein Mehrfaches grössere Hauptkomponente der Kraft, welche der Bandförderer 1 auf die flächigen Objekte 71, 72 ausübt, jedoch in Richtung der Förderachse ×10 bzw. ×10' und gewährleistet eine kraftvolle Förderung. Die Querkraft Fa bzw. -Fa sichert daher die präzise Führung der flächigen Objekte 71, 72 und kann durch Einstellung des Neigungswinkels α entsprechend eingestellt werden.
Die beiden Puffervorrichtungen 10, 10' unterscheiden sich daher im Wesentlichen durch den inversen Betrieb als Ausgangspuffer bzw. Eingangspuffer sowie durch die beschriebene Einstellung des Neigungswinkels a, die auf verschiedene Weise erfolgen kann.
Mit Bezug auf Fig. 2 wurde beschrieben, dass der Bandförderer 1 durch eine mit der Montagestruktur 6 verbundene Drehvorrichtung 19 und einen Stellmotor 190 drehbar ist. Der Bandförderer 1 kann auch mittels einer normalerweise vertikal ausgerichteten Welle drehbar gelagert und manuell gegen den einen oder anderen Anschlag gedreht werden. Dieser Anschlag ist vorzugsweise durch ein Justierelement einstellbar. Im Endanschlag wird der Bandförderer 1 fixiert. Z.B. ist der Bandförderer 1 beidseitig mit je einem Magneten versehen, der in der entsprechenden Position des Bandförderers 1 z.B. am plattenförmigen Führungselement 9 kraftvoll haftet. Durch Umstellung des Betriebsprogramms 81 (siehe Fig. 1) und durch automatische oder manuelle Einstellung des Bandförderers 1 kann die erfindungsgemässe Puffervorrichtung 10, 10' somit einfach von einem Ausgangspuffer zu einem Eingangspuffer, und umgekehrt, konvertiert werden. In diesem Fall können die Puffervorrichtungen 10, 10' absolut identisch ausgestaltet sein.
Fig. 5b zeigt das eine Prozessstrasse 1000 einschliessende Fördersystem 100 von Fig. 5a in räumlicher Darstellung. Die Prozessstrassen 1000 kann beliebige Prozessmodule A, B, C, D aufweisen.
Fig. 6 zeigt ein Fördersystem 100 mit zwei spiegelbildlich zueinander ausgebildeten unimodalen oder bimodalen Puffervorrichtungen 10, 10'. Da die Führungselemente 9 beider Puffervorrichtungen 10, 10' nun auf derselben Seite der Förderachse ×100 des Führungssystems 100 liegen, sind die Bandförderer 1 beider Puffervorrichtungen 10, 10' um den Neigungswinkel α in dieselbe Richtung gedreht. Es ist ersichtlich, dass die Bandförderer 1 mit denselben Vorrichtungsteilen aufgebaut werden können. Sofern darauf geachtet wird, dass die Montageelemente, z.B. der Saugkanal 20, symmetrisch aufgebaut sind, so können diese in beiden Ausgestaltungen der Puffervorrichtungen 10, 10' verwendet werden. Dabei kann vorgesehen werden, dass Montageöffnungen für die Vorrichtungsteile, z.B. für die Saugeinheit 21 oder den Klappenmotor 22 in der ungespiegelten und der gespiegelten Montageposition vorgesehen werden. Derart ausgebildete Vorrichtungsteile können universell verwendet werden.
Fig. 6 zeigt ferner, dass die Endlosbänder 12 durch einen Antriebsmotor bzw. Bandmotor 15 angetrieben werden, der vorzugsweise von der Steuervorrichtung 8 betätigt wird. Der Bandmotor 15 ist durch eine Kupplung 150 mit der Antriebswelle 111 der Bandrollen 11 verbunden. Auf beiden Seiten des Bandförderers 1 ist dieselbe Antriebswelle 111 vorgesehen, sodass eine beidseitige Ankopplung des Bandmotors 15 ohne zusätzlichen Aufwand möglich ist. Da bei funktional relevanten Vorrichtungsteilen eine gespiegelte oder ungespiegelte Verwendung möglich ist, ist dies praktisch für alle Vorrichtungsteile der Puffervorrichtung 10, 10' möglich. Sofern von der Symmetrie abgewichen wird, ergibt sich für die Spiegelung trotzdem ein reduzierter Aufwand. Mit erfindungsgemässen Puffervorrichtungen 10, 10' können Fördersysteme 100 daher mit deutlich reduzierten Kosten realisiert werden. Zudem ist eine vorteilhafte Flexibilisierung der Fördersysteme 100 möglich.

Bezugszeichenliste:

1: Bandförderer
10, 10': Puffervorrichtung
100: Fördersystem
101: Schnittstelle zu Prozesseinheiten A, B, C, D
1000: Prozessstrasse
11: Bandrollen
111: Antriebswellen
12: Endlosbänder
13: Antriebswelle
15: Bandmotor
150: Kupplung
16: Abdeckung
18: Montageteil
19: Drehvorrichtung
190: Stellmotor
2: Saugvorrichtung
20: Saugkanal
201: Längsschlitze im Saugkanal
21: Saugeinheit
22: Klappenmotor
221: Luftklappe
3: Blasvorrichtung
30: Blaskanal
31: Blaseinheit
32: gelochte Kanalwand
320: Wandöffnungen
33: Luftschieber
331: erste Schieberöffnung
332: zweite Schieberöffnung
333: dritte Schieberöffnung
335: Verzahnung
34: Zahnrad
35: Reglerknopf
36: Führungsplatte
4: Trennvorrichtung
41: Reglerknopf
42: Trennschieber
421: geneigte Schlitzöffnung
422: Verzahnung
423: Stützfeder
43: Blockierelement
431: Nocken
44: Zahnrad
5: Hubvorrichtung
51: Ablage
52: Hubantrieb
55: Führungsschlitz
56: Blattsensor, vorzugsweise optisch
6: Montagestruktur
7: Stapel
71, 72, ...: flächige Objekte
8: Steuervorrichtung
81: Steuerprogramm
85: Schnellschalter
88: Ultraschallsender
89: Ultraschallempfänger
9: Führungselement
91: Traverse
92: Schlitten, fixierbar
921: Arretierelement
93: Führungsschwert
94: Endanschlag
α: Neigungswinkel
Fα: Querkraft
hT: Transferhöhe
×1: Laufachse des Bandförderers 1
×10, ×10': Förderachse der Puffervorrichtung 1

Claims

Puffervorrichtung (10) für die Stapelung von entlang einer Förderachse (×10) eintreffenden flächigen Objekten (71, 72, ...) aus Papier, Karton oder Kunststoff in einer Ablageposition auf einer Ablage (51), umfassend
a) eine Steuervorrichtung (8) zur Steuerung des Stapelprozesses;

b) einen Bandförderer (1) mit wenigstens einem von Bandrollen (11) angetriebenen Endlosband (12), mittels dessen eintreffende flächige Objekte (71, 72, ...) sequenziell in Richtung zur Ablageposition transportierbar sind;

c) eine mit dem Bandförderer (1) verbundene Saugvorrichtung (2), mittels der eintreffende flächige Objekte (71, 72, ...) gegen das wenigstens eine Endlosband (12) saugbar und an dieses ankoppelbar sind;

d) eine Blasvorrichtung (3), mittels der ein gegen die Ablage (51) gerichteter Luftstrom entlang der Seite des wenigstens einen Endlosbandes (12) führbar ist, die den eintreffenden flächigen Objekten (71, 72, ...) zugewandt ist; gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung weiterhin

e) wenigstens ein Führungselement (9), entlang dem ein an den Bandförderer (1) angekoppeltes flächiges Objekt (71) entlang einer Führungssachse (×10) vorzugsweise bis zu einem Anschlag (94) in die Ablageposition führbar ist, umfasst;
wobei die Laufachse (×1) des wenigstens einen Endlosbandes (12) um einen Neigungswinkel (a) gegenüber der Förderachse (×10) geneigt ist, sodass eine zum Führungselement (9) weisende Querkraft (Fa) auf die transportierten flächigen Objekte (71, 72, ...) einwirkt.
Puffervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regelkreis vorgesehen ist, mit einem mit der Steuervorrichtung (8) gekoppelten Sensor (56) und einem mit der Steuervorrichtung (8) gekoppelten und zum Antrieb der Ablage (51) vorgesehenen Antrieb (52), der mittels des Regelkreises derart steuerbar ist, dass das jeweils oberste flächige Objekt (71) des Stapels (7) auf der Ablage (51), die mittels des Antriebs (52) entlang einer Verschiebungssachse senkrecht zum Bandförderer (1) verschiebbar ist, auf eine vom Sensor (56) überwachte Transferhöhe (h_T) regelbar ist.
Puffervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandförderer (1), die Saugvorrichtung (2), die Blasvorrichtung (3) und das wenigstens eine Führungselement (9) fest, verschiebbar oder drehbar mit einer Montagestruktur (6) verbunden sind.
Puffervorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandförderer (1) durch eine mit der Montagestruktur (6) verbundene Drehvorrichtung (19) in einer Ebene kontinuierlich oder in wenigstens einem Schritt in einem Drehbereich relativ zur Förderachse (×10) in die eine und/oder die andere Richtung um den vorzugsweise wählbaren Neigungswinkel (-a, +a) drehbar ist.
Puffervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttransfer durch die Saugvorrichtung (2) vorzugsweise durch eine mit einem Klappenmotor (22) verbundene Klappe (221) wahlweise zuschaltbar ist, sodass die flächigen Objekte (71, 72, ...) wahlweise an den Bandförderer (1) ankoppelbar oder von diesem entkoppelbar sind, wobei die Kraft, mit der die flächigen Objekte (71) gegen das wenigstens eine Endlosband (12) gedrückt werden, vorzugsweise durch Steuerung einer Saugeinheit (21) der Saugvorrichtung (2) einstellbar ist.
Puffervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Luftstroms der Blasvorrichtung (3) in der Breite und/oder der Höhe mittels einer Einstellvorrichtung (32, 33, 35), die vorzugsweise wenigstens einen Schieber (33) umfasst, einstellbar ist.
Puffervorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) ein Steuerprogramm (81) umfasst, mittels dessen die Puffervorrichtung (10) wahlweise einstellbar ist für den Betrieb als Ausgangspuffer für die Stapelung von entlang einer Förderachse (×10) eintreffenden flächigen Objekten (71, 72, ...) auf der Ablage (21) oder für den Betrieb als Eingangspuffer für die Entnahme von flächigen Objekten (71, 72, ...) von der Ablage (21) und deren Abgabe entlang der Förderachse (×10).
Puffervorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennvorrichtung (4) mit einem Blockierelement (43) vorgesehen ist, welches in den Bereich der Transferhöhe (h_T) verschiebbar ist, um ein abzugebendes flächiges Objekt (71) von nachfolgenden flächigen Objekten (72, ...) zu trennen.
Fördersystem (100) mit wenigstens einer Puffervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 8, die an eine Prozessstrasse (1000), welche wenigstens eine Prozesseinheit (A; B; C; D) umfasst, angeschlossen ist und die der Ablage von entlang einer Förderachse (×10) eintreffenden flächigen Objekten (71, 72, ...) und/oder der Entnahme von flächigen Objekten (71, 72, ...) von der Ablage (21) und deren Abgabe entlang der Förderachse (×10) dient.
Fördersystem (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eingangsseitig der Prozessstrasse (1000) eine als Ausgangspuffer betriebene erste Puffervorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 1 - 8 angeschlossen ist und dass ausgangsseitig der Prozessstrasse (1000) eine als Eingangspuffer betriebene zweite Puffervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 8 angeschlossen ist.
Fördersystem (100) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des Betriebs der an die Prozessstrasse (1000) angeschlossenen Puffervorrichtungen (10, 10') als Ausgangspuffer oder Eingangspuffer wahlweise einstellbar ist.
Fördersystem (100) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Puffervorrichtung (10') und die zweite Puffervorrichtung (10) insgesamt oder zumindest im Umfange des Bandförderers (1), der Saugvorrichtung (2) und der Blasvorrichtung (3), zumindest annähernd identisch oder zumindest annähernd spiegelbildlich ausgebildet sind.
Verfahren zum Betrieb einer Puffervorrichtung (10) für die Stapelung von entlang einer Förderachse (×10) eintreffenden flächigen Objekten (71, 72, ...) aus Papier, Karton oder Kunststoff in einer Ablageposition auf einer Ablage (51), umfassend
a) eine Steuervorrichtung (8), mittels der der Stapelprozess gesteuert wird;

b) einen Bandförderer (1) mit wenigstens einem von Bandrollen (11) angetriebenen Endlosband (12), mittels dessen eintreffende flächige Objekte (71, 72, ...) sequenziell in Richtung zur Ablageposition transportiert werden;

c) eine mit dem Bandförderer (1) verbundene Saugvorrichtung (2), mittels der eintreffende flächige Objekte (71, 72, ...) gegen das wenigstens eine Endlosband (12) gesaugt und an dieses angekoppelt werden;

d) eine Blasvorrichtung (3), mittels der ein gegen die Ablage (51) gerichteter Luftstrom entlang der Seite des wenigstens einen Endlosbandes (12) führbar ist, die den eintreffenden flächigen Objekten (71, 72, ...) zugewandt ist; und

e) wenigstens ein Führungselement (9), entlang dem ein an den Bandförderer (1) angekoppeltes flächiges Objekt (71) entlang einer Führungssachse (×10) vorzugsweise bis zu einem Anschlag (94) in die Ablageposition führbar ist;
wobei die Laufachse (×1) des wenigstens einen Endlosbandes (12) um einen Neigungswinkel (a) gegenüber der Förderachse (×10) geneigt ist, sodass eine zum Führungselement (9) weisende Querkraft (Fa) auf die transportierten flächigen Objekte (71, 72, ...) einwirkt.
Betriebsverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandförderer (1) durch eine mit der Montagestruktur (6) verbundene Drehvorrichtung (19) in einer Ebene in die eine und/oder die andere Seite kontinuierlich oder schrittweise gedreht wird, bis der vorbestimmte Neigungswinkel (-a, +a) relativ zur Förderachse (×10) erreicht ist.
Betriebsverfahren (10) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) ein Steuerprogramm (81) umfasst, mittels dessen die Puffervorrichtung (10) wahlweise eingestellt wird, nämlich für den Betrieb als Ausgangspuffer für die Stapelung von entlang einer Förderachse (×10) eintreffenden flächigen Objekte (71, 72, ...) auf der Ablage (21) oder für den Betrieb als Eingangspuffer für die Entnahme von flächigen Objekten (71, 72, ...) von der Ablage (21) und deren Abgabe entlang der Förderachse (×10).