Vorrichtung zum Ablegen flächenhafter Gegenstände zu einem Stapel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablegen flächenhafter Gegenstände zu einem Stapel.
Die Aufgabe, aus einer Fördereinrichtung einzeln oder paketweise anfallende flächenhafte Gegenstände zu einem Stapel abzulegen, kommt in manchen Gebieten der Technik vor, insbesondere in Druckereibetrieben, wo die Druckereierzeugnisse oft in der Form von Stapeln von einer Bearbeitungsstation zu einer nächsten Bearbeitungsstation gefördert werden. Grundsätzlich tritt jedoch das Problem des Bildens eines Stapels praktisch bei allen flächenhaften Gegenständen auf, so auch bei Bogen aus Papier oder Kunststoff, bei Tafeln z. B. aus Blech, Holz oder Kunststoff und weiteren derartig geformten Gegenständen.
Bei vielen Vorrichtungen der genannten Art werden die zu stapelnden Gegenstände zunächst aus der Ebene, in der sie gefördert werden, herausgedreht, damit die Gegenstände etwa auf eine ihrer Seitenkanten zu liegen kommen, und sodann in einer quer zu ihrer Fläche verlaufenden Richtung weitergefördert, bis sie zum Auflaufen auf einen Anschlag kommen, wo sich die anfallenden Gegenstände allmählich zu einem Stapel aufstauen Diese Vorrichtungen sind aber mit einigerma- ssen verantwortbarem technischem Aufwand nur für solche Gegenstände zu verwirklichen, die ein Fördern auf den Seitenkanten zulassen, was wiederum von der Formstabilität des Gegenstandes und von der Zulässigkeit all fälliger Beschädigungen der Seitenkanten abhängt.
Demgegenüber ist die Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch ein Zuführ- organ, dessen eine Seite zur Aufnahme der zuzuführenden Gegenstände bestimmt ist und das über mindestens eine Aufnahmefläche für den Stapel vorschiebbar und von dieser rückziehbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um die zugeführten Gegenstände bei Beginn der Rückzugsbewegung des Zuführorgans von demselben zu entfernen, und wobei die Aufnahmefläche spätestens bei Beginn der Rückzugsbewegung des Zuführorgans in Richtung zu dessen anderer Seite hin bewegbar ist.
Zweckmässig sind das Zuführorgan als ein in einer waagrechten, zur Ebene der Gegenstände parallelen Ebene geführt hin und her bewegbares rostartiges Organ ausgebildet und die Mittel, um die Gegenstände von diesem Organ zu entfernen, als in dessen Bewegungsbahn einfahrbare Anschläge.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachste hend als Bestandteil eines Transportsystems für : Zei- tungen, Zeitschriften und dergleichen anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Gesamtan sicht eines sogenannten Kreuzlegers
Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Darstellung der Vorrichtung der Fig. 1 von der Zuführseite her gesehen,
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung eines Teiles der Vorrichtung mit den Ablageflächen für den Stapel in verschiedenen Stellungen,
Fig. 4 ein konstruktives Detail von bei dem dargestellten Kreuzleger zur Anwendung gelangenden Fördermitteln.
Wie erwähnt, kann der gesamthaft in Fig. 1 dargestellte AnIageteil als sogenannter Kreuzleger bezeichnet werden. Ein solcher dient dazu, aus leicht keilförmigen Gegenständen, in diesem Falle aus Paketen mit einer Anzahl Zeitungsexemplaren, einen quaderförmigen Stapel dadurch zu bilden, dass die einzelnen Pakete wechselweise in ihrer Ebene um jeweils 1800 verdreht auf den Stapel abgelegt werden. In dem fertigen Stapel kommen dann die dickeren Seiten der einzelnen Pakete, d. h. in diesem Falle die Seiten mit dem Falz, wechselweise an gegenüberliegende Seitenflächen des Stapels zu liegen, so dass sich die Dickenunterschiede der einzelnen Pakete gegenseitig etwa kompensieren und der Stapel quaderförmig wird.
Der der nachfolgenden Beschreibung zugrunde gelegte Kreuzleger gliedert sich grundsätzlich in drei Teile, und zwar ist an der Zuführseite ein sogenannter Wendeförderer und an der Wegführseite eine in Ab- schnitte unterteilte Band- bzw Rollen-Förderanlage vor gesehen, die einerseits auf die Bedürfnisse der zwischen Wendeförderer und Förderanlage angeordneten Vorrichtung zum Ablegen, anderseits auf die Bedürfnisse der nach der Stapelbildung vorgesehenen Behandlungsstationen zugeschnitten ist.
In Fig. 1 ist der gesamthaft mit 10 bezeichnete Wendeförderer nur sehr schematisch angegeben. Es sei lediglich erwähnt, dass er dazu dient, in Richtung des Pfeiles A anfallende Zeitungspakete 13 mit z. B. vorlaufendem Falz wechselweise um 900 in der einen und in der andern Richtung zu verdrehen, so dass die Falze der Zeitungen in den Paketen am Auslauf des Wendeförderers, in Förderrichtung gesehen, einmal rechts (wie gestrichelt bei 13' angegeben) und einmal links zu liegen kommen.
Die an den Wendeförderer 10 anschliessende Vorrichtung 12 besitzt nun eine an den Auslauf des Wendeförderers 10 anschliessende kombinierte Fördereinrichtung 14, die ihrerseits in Richtung des Pfeiles A angetriebene Förderbändchen 15 (in diesem Falle zwei) und mehrere parallel zu diesen verlaufende angetriebene oder frei drehbare Walzen 16 aufweist. Es ist zu beachten, dass, während die Förderrichtung der Förderbändchen 15 parallel zum Pfeil A verläuft, jene der von den Walzen 16 gebildeten Walzenbahn rechtwinklig dazu verläuft. Das fördernde Trum der Förderbändchen 15 lässt sich, wie später noch beschrieben, über die von der Walzenbalm der Walzen 16 gebildete Ebene emporheben und unter diese Ebene absenken, so dass ein von dem Wendeförderer 10 übernommenes Paket 13 im rechten Winkel zum Pfeil A weitergefördert werden kann.
Unmittelbar unter der Fördereinrichtung ist ein in der Form einer Traggabel 17 ausgebildetes Zuführorgan vorgesehen, das in Richtung seiner Zinken hin und her geführt verschiebbar ist. In Fig. 1 ist die Traggabel in ihrer zurückgezogenen Mittellage dargestellt; es sind daher nur die drei Enden ihrer Zinken sichtbar.
In der ausgefahrenen Stellung kommt die Traggabel 17 über eine von zwei Aufnahmeflächen zu liegen, die ihrerseits wiederum als in Richtung des Pfeiles A förderfähige Fördertische 18 mit Walzen 19 und um diese führende Bänder 20 ausgebildet sind. Die Fördertische 18 sind als Ganzes in Konsolen 21 (Fig. 2) eingebaut, welche Konsolen mittels einer Führungsbüchse 22 gleitbar an einer lotrecht stehenden Tragsäule 23 gelagert sind. Die Fördertische 18 sind somit in lotrechter Richtung heb- und senkbar.
In Förderrichtung der Fördertische 18 schliesst sich die gesamthaft mit 11 bezeichnete Wegführeinrichtung an, die ihrerseits wiederum aus Förderbandabschnitten 24, 25, 26 besteht, die parallel zum Pfeil A fördern, sowie aus Förderbandabschnitten 27, 28, 29, die in rechtem Winkel dazu fördern.
Die Förderbandabschnitte 24, 25, 26 sind wiederum über die durch die Förderbandabschnitte 27, 28, 29 gebildete Ebene emporhebbar und unter diese Ebene absenkbar, wie dies bei den Förderbändchen 15 bezüglich der Bahn der Walzen 16 der Fall ist.
In einem die kombinierte Fördereinrichtung 14 portalartig überspannenden Aufbau 30 ist eine herabhängende zweizinkige Mitnehmergabel 31 in einer quer zu ihren Zinken und parallel zu der Förderrichtung der Walzen 16 verlaufenden Richtung geführt, hin und her verschiebbar gelagert, so dass die unteren Enden der beiden Zinken bei der Bewegung der Mitnehmergabel 31 eine gerade unmittelbar oberhalb der Förderfläche der Fördereinrichtung 14 verlaufende Bahn beschreiben.
Die Mitnehmergabel 31 ist gleichsinnig und im Gleichtakt mit der Traggabel 17 angetrieben und dient dazu, ein von den Förderbändchen 15 auf die Walzen 16 zugeführtes Paket über die Walzenbahn zu schieben und somit der etwa gleichzeitig ausfahrenden Traggabel 17 zu übergeben, wobei letztere dann den Weitertransport des Paketes bis über einen der Fördertische 18 übernimmt.
In der in Fig. 1 dargestellten Stellung ist die Mitnehmergabel 31 in der Bereitschaftslage, ein auf die Einrichtung 14 zugeführtes Paket, in Förderrichtung (Pfeil A) gesehen, nach rechts auf den in der Fig. 1 näher erscheinenden Tisch 18 zu schieben, während der andere der Tische 18 zunächst noch unbedient bleibt.
An dem Aufbau 30 sind ferner noch zwei herabhängende Anschlagstangen 32 vorhanden, die den möglichen Förderweg der Förderbändchen 15 begrenzen.
Diese Anschlagstangen 32 sind bei 33 um eine lotrecht stehende Achse schwenkbar gelagert und mittels schematisch angegebene Servomotoren 34 aus dem Förderweg der Förderbändchen 15 herausschwenkbar, für den Fall, dass der Kreuzleger als Ganzes in der Produktionslinie gar nicht eingesetzt werden soll und daher der ganze Kreuzleger als Durchgangs station wirkt.
Am Aufbau 30 ist schliesslich noch eine Lichtschranke 35 sichtbar, welche dazu dient, wenn eingeschaltet, auf die Ankunft eines Paketes auf der Einrichtung 14 anzusprechen und damit das Signal zu liefern für die Auslösung der aufeinander abgestimmten Bewegungen der Förderbändchen 15, der Mitnehmergabel 31 und der Traggabel 17.
Schliesslich ist auf Fig. 1 noch als Kasten 36 ein zweckmässiger Aufstellungsort für den Schaltschrank angedeutet, der alle die Steuerelemente enthält, um die nachfolgend noch zu beschreibenden Bewegungsabläufe in der gewünschten Reihenfolge zu steuern.
In der Fig. 2 sind die wesentlichen Elemente der Vorrichtung unter Weglassung des Aufbaus 30 nochmals dargestellt. Man erkennt wiederum den schematisch angegebenen Wendeförderer 10, die im Anschluss an dessen Auslauf angeordnete Traggabel 17 in ihrer mittleren Stellung, den rechten der beiden Tische 18 mit seiner Konsole 21, Führungsbüchse 22 und Tragsäule 23. Auf dem dargestellten Tisch ist ein zunächst aus zwei kreuzgelegten Paketen bestehender Stapel S im Entstehen begriffen.
Wie bereits erwähnt, ist die Traggabel 17 über den Tisch 18 verschiebbar und von diesem rückziehbar. Zu diesem Zweck sind die Zinken der Traggabel 17 in der Art eines Schubladen-Doppelauszuges auf Kugellager 38 (nur schematisch dargestellt) gelagert.
In die Bewegungsbahn der Traggabel 17 sind von unten Anschlagzungen 39 einschwenkbar, die bei 40 verschwenkbar gelagert und mittels Magneten 41 ein schwenk- bzw. aus schwenkbar sind. Die dargestellte Stellung beider Anschlagzungen 39 entspricht der ausgeschwenkten Stellung. Ferner sind an der Traggabel 17 noch auf Druck ansprechende und lediglich schematisch angegebene Schalter 37 befestigt, deren Zweck später noch erläutert wird.
An dem Tisch 18 ist ein an der Konsole starr bebestigter Dauermagnet 42 zu erkennen, der bei seiner Auf- und Abbewegung mit dem Tisch 18 in den Ansprechbereich von magnetischen Näherungsschaltern 43, 44 und 45 gelangt, welche ihrerseits ortsfest auf geeignete Weise, z. B. an dem Rahmen der Vorrichtung, be festigt sind. Diese Näherungsschalter sind dazu bestimmt, die beiden oberen Grenzlagen sowie die untere Grenzlage des Tisches während des normalen Betriebes der Vorrichtung zu erfassen und entsprechende Steuerimpulse zu liefern.
In Fig. 2 ist ferner noch eine Lichtschranke 46 zu erkennen, die dazu bestimmt ist, die jeweils erreichte Höhe des auf dem Tisch 18 abgelegten Stapels zu erfassen. Zu beachten ist, dass die Lichtschranke 46 ein von der Höhe des Stapels abhängiges Signal abgibt, während die Näherungsschalter 43-45 nur in Abhängigkeit der Höhenlage des Tisches 18 ein Signal abgeben.
Schliesslich ist in Fig. 2 noch schematisch der Antrieb für die Höhenverstellung des Tisches 18 angegeben. Dieser Antrieb erfolgt über einen Motor 47, z. B. einen Hydraulikmotor, auf dessen Antriebsachse eine Winde 48 für ein Seil 49 montiert ist. Das freie Ende des Seiles 49 ist über eine ortsfeste Umlenkrolle 50 ge führt und an der Führungsbüchse 22 befestigt. Wird der Motor 47 erregt, so wickelt sich das Seil 49 auf die Winde 48, und damit hebt sich der Tisch 18.
Wird der Motor gebremst, verbleibt der Tisch an Ort und Stelle, wird er freigegeben, so senkt sich der Tisch
18 infolge seines Eigengewichtes.
Mit 5 1 ist schliesslich ein zweckmässiger Standort für eine Hydraulikpumpe mit dazugehörigem Ölgefäss angegeben.
Aus der Fig. 3 gehen die Grenzlagen hervor, die die Tische 18 beim normalen Betrieb der Vorrichtung einnehmen können. Man erkennt auf dieser Figur wiederum die Traggabel 17 und die links und rechts an diese anschliessenden Tische 18. Von diesen Tischen 18 sind in der Fig. 3 drei mögliche Höhen-Stellungen angegeben, von denen die oberste (rechts ausgezogen, links strichpunktiert) der Stellung entspricht, in die der Tisch angehoben wird, wenn ein fertiggestellter Stapel weg- geführt werden soll, die mittlere (links ausgezogen, rechts strichpunktiert) der der Höhenlage des Tisches vor der Ablage des ersten, den Stapel S bildenden Paketes, und von denen schliesslich die unterste (links und rechts strichpunktiert) der untersten möglichen Höhenlage der Tische entspricht.
Gegen diese unterste Lage hin wird der gerade im Einsatz stehende Tisch jeweils nach jedem Arbeitstakt der Traggabel abgesenkt, wie nachstehend noch erläutert.
In Fig. 4 ist schliesslich noch ein Detail eines hebund senkbaren Förderbandes dargestellt. Die im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten Förderbändchen 15,
24, 25 und 26 können z. B. auf diese Weise ausgebildet sein. Man erkennt auf der Fig. 4 ein endloses Förderband 52, das um eine Antriebsrolle 53 auf einer Antriebswelle 54 führt, sowie um eine Umlenkrolle 55, deren Achse 56 in einer nicht näher bezeichneten Kulissenführung gegen die Wirkung einer Feder 57 gegen die Antriebswelle hin verschiebbar gelagert ist. Das obere Trum des in Richtung des Pfeiles B umlaufenden Bandes 52 läuft über eine Gleitkufe 58, an die bei 59 und 60 zwei unter sich gleich lange Arme 61 und 64 zweier zweiarmiger Hebel angelenkt sind. Diese zweiarmigen Hebel sind ihrerseits um eine ortsfeste Achse 62 bzw.
65 schwenkbar gelagert, wobei die Achsen 62, 65 und die Anlenkpunkte 59 und 60 den Ecken eines Parallelogrammes entsprechen. An den anderen Armen 63 bzw.
66 der zweiarmigen Hebel ist je eine Zugstange 68 bzw.
71 angelenkt, die ihrerseits gelenkig mit dem Kern 69 bzw. 72 einer Magnetspule 70 bzw. 73 verbunden ist.
Wird nun die Magnetspule 70 erregt, wird die Kufe 58 und damit das Förderband 52 in die ausgezogen dargestellte Stellung gehoben, wobei sich zugleich die Umlenkrolle 55 zur Antriebsrolle 53 hin verschiebt.
Wird anderseits die Magnetspule 73 erregt, wird umgekehrt die Kufe 58 abgesenkt. Zu beachten ist, dass beide Endlagen der Kufe stabile Gleichgewichtslagen sind und somit die Magnetspulen 70 bzw. 73 nur zur Umstellung erregt zu werden brauchen, wobei das Förderband 52 stets gespannt bleibt. Mit F ist schematisch die Höhe des dem heb- und senkbaren Förderband 52 zugeordneten Fördertisches angegeben. Es ist somit klar ersichtlich, dass, obwohl in Fig. 4 in überhöhtem Massstab dargestellt, das Förderband 52 in der angehobenen Lage förderwirksam, in der abgesenkten Lage unwirksam ist.
Im Betrieb arbeitet nun die Vorrichtung (vergleiche Fig. 1, 2) wie folgt:
Es sei angenommen, dass das Paket 13' (Fig. 1) im Begriffe stehe, auf die Fördereinrichtung 14 gebracht zu werden, und dass ferner der in Förderrichtung (Pfeil A, Fig. 1) gesehen rechte Tisch 18 zu bestapeln > sei. Die Förderbändchen 15 sind in angehobener Stellung und übernehmen das Paket 13' vom Wendeförderer 10 und fördern dieses in gleicher Richtung weiter, bis die Lichtschranke 35 die Ankunft der vorlaufenden Kante des Paketes 13' erfasst. In diesem Moment wird das Förderbändchen 15 abgesenkt, und die Mitnehmergabel 31 beginnt, das Paket über die Walzen 16 zu schieben.
Gleichzeitig beginnt auch die Traggabel 17 von unter den Walzen 16 gleichsinnig mit der Gabel 31 auszufahren und übernimmt beim Auslauf der Walzen 16 das Paket und trägt dieses über den Tisch 18. Dieser Tisch 18 hat sich inzwischen aus seiner tiefsten Lage angehoben, bis er die Stellung erreicht, in der der Dauermagnet 42 (Fig. 2) im Ansprechbereich des Schalters 44 anlangt. Sobald die Traggabel 17 ihre Endlage erreicht hat, schwenken die Anschlagzungen 39 hoch. Die Mitnehmergabel ist gleichzeitig, d. h. sobald die Traggabel 17 das Paket 13 übernommen hat, in ihre Ausgangslage zurückgeführt worden, um ein inzwischen neu zugeführtes weiteres Paket zu übernehmen. Sobald die Anschlagzungen 39 hochgeschwenkt sind, wird nun die Traggabel zurückgezogen, worauf das Paket, von den Anschlagzungen 39 zurückgehalten, auf den Tisch 18 fällt.
Ist die Traggabel 17 in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt, wird der Tisch 18 abgesenkt. Dabei erfasst die Lichtschranke 46 das obere Ende des sich absenkenden Paketes und gibt ein Signal ab, das einerseits die Wiederholung des genannten Vorgangs freigibt und anderseits die Absenkbewegung des Tisches aufhält.
Nun wiederholt sich der beschriebene Vorgang mit dem Unterschied, dass auf dem Tisch 18 bereits ein Paket liegt, d. h. bei seinem Anheben nicht mehr dieselbe angehobene Lage erreichen kann, bis der Dauermagnet 42 in den Ansprechbereich des Schalters 44 gelangt. Das Ablegen des zweiten und der folgenden Pakete erfolgt vielmehr wie folgt: Bei ausgefahrener Traggabel 17 und noch darauf ruhendem Paket werden die Anschlagzungen 39 eingeschwenkt und der Tisch 18 mit den bereits darauf liegenden Paketen angehoben, bis der Paketstapel einen gewissen Druck auf die Gabel 17 ausübt. Dabei wird der Stapel von der Unterseite der ausgefahrenen Gabel 17 mit zunehmendem Druck zurechtgedrückt und gepresst, bis dass einer der Druckschalter 37 anspricht.
Das Ansprechen dieses Druck schalters 37 hat eine dem Ansprechen des Magnetschalters 44 ähnliche Wirkung, nämlich die, die Hubbewegung des Tisches 18 anzuhalten und den Rückzug der Traggabel 17 einzuleiten, worauf der Vorgang wie zuvor beschrieben weiter abläuft und sich wiederholt, bis die gewünschte Höhe des Stapels erreicht ist, worauf schliesslich der ganze Tisch angehoben wird in die in Fig. 3 rechts ausgezogen dargestellte Lage und der Stapel weggeführt wird. Inzwischen ist durch das Erreichen der gewünschten Höhe des Stapels die ganze Vorrichtung in der Weise umgeschaltet worden, dass der andere Tisch 18 bedient wird.
Die gewünschte Stapelhöhe lässt sich entweder auf Grund der Anzahl Pakete für einen Stapel bestimmen, z. B. mittels eines Vorwahlzählers in der Steuerung, oder aber durch Einstellung des lotrechten Abstandes zwischen Lichtschranke 46 und Näherungsschalter 43.