DE10331609A1 - Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials auf einem Bearbeitungstisch einer Bearbeitungseinheit, insbesondere zur Positionierung von Materialstapeln aus Papierwerkstoff auf dem Maschinentisch einer Schneidemaschine, wobei die Bearbeitungseinheit zur Positionierung des Materialstapels wenigstens eine auf dem Bearbeitungstisch horizontal verschiebbare Positioniereinheit aufweist. DOLLAR A Die Aufgabe, die darin besteht, eine Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials auf einem Bearbeitungstisch einer Bearbeitungseinheit zu schaffen, die kurze Kraftflüsse erlaubt, deren Tischfläche keine konstruktiv bedingten Öffnungen aufweist und auf dem Bearbeitungstisch Zuführungs-, Positionier-, Dreh- und Schiebevorgänge der Materialstapel automatisch und ohne Einschränkung der Handlingsmöglichkeiten erfolgen können, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Antriebs- und/oder Führungselemente der Positioniereinheit (3) wenigstens im Bereich der vor dem Positionieranschlag (15) ...

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials auf einem Bearbeitungstisch einer Bearbeitungseinheit, insbesondere zur Positionierung von Materialstapeln aus Papierwerkstoffen auf dem Maschinentisch einer Schneidemaschine, wobei die Bearbeitungseinheit zur Positionierung des Materialstapels wenigstens eine auf dem Bearbeitungstisch horizontal verschiebbare Positioniereinheit aufweist.
• Bekannt sind unterschiedliche Verfahren und Vorrichtungen zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials. Insbesondere an Schneidemaschinen zum Beschneiden von Papierstapeln werden üblicherweise spindelgetriebene Vorschubeinheiten verwendet, welche wälz- oder gleitgeführt unterschiedlich angeordnet sind.
• Bei einer Vielzahl von Anwendungen sind diese Vorschubeinheiten im Wesentlichen mittig unterhalb des Maschinentisches angeordnet. Zum Antrieb des Positionieranschlages weist der Maschinentisch eine Öffnung auf, durch welche der eigentliche Vorschubantrieb mit dem Positionieranschlag verbunden ist.
• Nachteilig an dieser Lösung ist diese Öffnung des Maschinentisches, welche aus sicherheitstechnischen Gründen angetrieben geschlossen werden muss, was beispielsweise mittels eines Abdeckbandes geschieht. Für den Anwender ist diese Öffnung deshalb störend, weil insbesondere bei Drehvorgängen des Stapels die Gefahr besteht, dass sich Stapelteile im Schlitz oder unter dem Abdeckband verhaken und dabei beschädigt werden.
• Des Weiteren ist von Nachteil, dass Papierteile oder ähnliches durch die Öffnung hindurch fallen und den Vorschubantrieb verschmutzen oder beschädigen können.
• Aus Herstellersicht ist die erforderliche Unterbrechung des Tischgefüges störend, da die Tischsteifigkeit reduziert wird, welche durch aufwändige Zusatzmaßnahmen wie Stützjoch oder federnde Ausgleichselemente am Positionieranschlag ausgeglichen werden muss.
• In einer weiteren Anwendung sind Anordnungen des Vorschubantriebes seitlich am Schneidtisch bekannt geworden. Dabei tritt der Nachteil des größeren Kragarmes auf, weshalb die auftretende Durchfederung und – damit verbunden – die erreichbare Positioniergenauigkeit schlechter als bei mittiger Anordnung unter gleichen Konstruktionsbedingungen ist. Dieser Nachteil kann nur durch kostenintensive Zusatzmaßnahmen, wie großer Stützabstand, Hochgenauigkeitsführungen oder Zusatzlaufrollen ausgeglichen werden. Des Weiteren ist die automatische Beschickung mittels eines Zangenpositioniersystems problematisch, da dieser Vorschubantrieb an bekannten Lösungen nicht unter Schneidtischniveau abgesenkt werden kann, weswegen die automatische Zuführung des Materialstapels in bekannten Ausführungen nur von einer Seite aus erfolgen kann.
• Die vorgenannten Nachteile werden durch bekannte Lösungen, bei denen der Vorschubantrieb oberhalb des Maschinentisches angeordnet ist, vermieden. Den Vorteilen des besseren Handlings, geschlossener Bearbeitungstischoberfläche und höherer Genauigkeit steht ein vergrößerter Bauaufwand und erschwertes automatisches Papierhandling auf dem Maschinentisch gegenüber, da die oberhalb des Materialstapels angeordneten Führungs- und Antriebselemente im Bewegungsbereich möglicher Handlingskomponenten liegen.
• Weiterhin wirkt negativ, dass die Führungs- und Antriebselemente im Bereich des Materialstapels nicht gegen den Maschinentisch abstützbar sind, weswegen mit erheblicher Überdimensionierung zum Ausgleich von Steifigkeitsnachteilen gearbeitet werden muss.
• Mit den genannten Vorrichtungen tritt der Nachteil eines verhältnismäßig großen Kraftflusses auf, da die Krafteinleitung durch den Materialstapel nur über einen Biegehebel auf die Führungselemente umgesetzt wird. Dabei haben mittige Anordnungen oberhalb oder unterhalb des Tisches kürzere Biegehebel als seitliche Anordnungen, jedoch beträgt dabei der Biegehebel immer noch ca. 50% der Einsatzbreite.
• DE 153 64 75 schlägt eine Guillotine- bzw. Rahmenschere vor, bei welcher der Vorschub mit zwei unterhalb des Tisches angeordneter Gewindespindeln ausgeführt wird, mit welchem kurze Kraftflüsse und beidseitige Abstützung erreicht wird. Nachteilig wirkt hierbei, dass die gleichzeitig als Führung verwendeten Gewindespindeln im Verfahrbereich der Spindelmuttern nicht gegen den Maschinentisch, den Maschinenkörper und/oder das Fundament abgestützt werden, so dass neben lastabhängigen, zu Schnittfehlern führenden Durchfederungen wechselseitige Antriebseinflüsse beider Spindeln auftreten.
• Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials auf einem Bearbeitungstisch einer Bearbeitungseinheit, insbesondere zur Positionierung von Materialstapeln aus Papierwerkstoffen auf dem Maschinentisch einer Schneidemaschine zu schaffen, die kurze Kraftflüsse erlaubt, die Tischfläche keine konstruktiv bedingten Öffnungen aufweist und auf dem Bearbeitungstisch Zuführungs-, Positionier-, Dreh- und Schiebevorgänge der Materialstapel automatisch und ohne Einschränkung der Handlingsmöglichkeiten erfolgen können.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass die Antriebs- und/oder Führungselemente der Positioniereinheit wenigstens im Bereich der vor dem Positionieranschlag der Positioniereinheit liegenden Tischfläche mit beidseitig des Bearbeitungstisches unterhalb des Bearbeitungstischniveaus und/oder in Bearbeitungstischniveau angeordneten weiteren, mehrfach abgestützten Antriebs- und/oder Führungselementen zusammenwirken und der Vorschubantrieb der Positioniereinheit über der Tischfläche des Bearbeitungstisches angeordnet ist.
• Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Materialstapel mit hoher Genauigkeit positioniert werden, da die Positioniereinheit beidseitig des Bearbeitungstisches abgestützt und geführt wird. Beschädigungen der Materialstapel werden dadurch vermieden, dass die Tischfläche keine Unterbrechungen aufweist, da der Vorschubantrieb über dem Bearbeitungstisch angeordnet ist. Die freie Tischfläche gestattet den Einsatz unterschiedlicher üblicher Greifer- und Zangenpositioniersysteme für Zuführung und Handling der Materialstapel.
• Nach einer vorzugsweisen und konstruktiv einfachen Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beidseitig des Bear beitungstisches angeordneten Führungselemente als mehrfach ab gestützte Vorschubführungen ausgebildet, in denen Führungswagen der Positioniereinheit gleiten oder wälzen.
• Die Positioniereinheit kann somit über eine wählbar große Tischfläche horizontal bewegt werden.
• Aus konstruktiver Sicht von Vorteil ist auch, wenn der Vorschubantrieb über der Tischfläche zwischen den beiden Führungswagen angeordnet ist.
• Der Vorschubantrieb ist somit nicht starr am oder unterhalb des Bearbeitungstisches befestigt, er wird mit der Vorschubbewegung mitgeführt und ist für Positionier- und Bewegungsvorgänge der Materialstapel nicht hinderlich.
• Nach einer weiteren konstruktiv einfachen und vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beidseitig des Bearbeitungstisches angeordneten Antriebselemente als Zahnstangen ausgebildet, die in Wirkzusammenhang mit in der Positioniereinheit drehbar gelagerten Ritzeln stehen, deren Antrieb synchronisiert ist.
• Die Synchronisierung des Antriebs der Ritzel kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So ist erfindungsgemäß beispielsweise vorgesehen, dass die Synchronisierung des Antriebs der Ritzel mittels Gelenkwellen erfolgt.
• Von Vorteil kann es auch sein, wenn beide Ritzel separat angetrieben werden und ihre Synchronisierung elektronisch erfolgt.
• Um Beschädigungen der Materialstapel beim Handling zu verhindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beidseitig des Bearbeitungstisches bandartige Abdeckelemente angeordnet sind, die an den Führungswagen der Antriebseinheit befestigt und so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie die am Bearbeitungstisch angeordneten Führungs- und/oder Antriebselemente zumindest im Beschickungsbereich der Materialstapel außerhalb des Bearbeitungstisches abdecken und mit der Tischfläche des Bearbeitungstisches eine ebene Fläche bilden.
• Damit wird die freie, zu Handlingsvorgängen der Materialstapel zur Verfügung stehende Arbeitsfläche zusätzlich vergrößert, wenn die Seitenanschläge automatisch abgesenkt worden sind.
• Zur Optimierung der Positioniervorgänge ist eine Computersteuerung angeordnet, die die automatische Positionierung der Positioniereinheit in die jeweils vorgegebene Stellung steuert.
• Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt dabei in
• 1 die erfindungsgemäße Positioniereinheit, angeordnet auf dem Maschinentisch einer Schneidemaschine zum Beschneiden von Papierstapeln in prinzipieller Darstellung und
• 2 einen vergrößerten Ausschnitt nach 1 zur Verdeutlichung der Funktionsweise.
• Am Maschinenkörper 1 der Schneidemaschine ist der Maschinentisch 2 befestigt, auf dem die Positioniereinheit 3 angeordnet ist. Der Maschinentisch 2 weist beidseitig vertikal verfahrbare Seitenanschläge 4 auf, die orthogonal zur Vorschubrichtung der Positioniereinheit 3 angeordnet sind. Winkelsteif mit dem Maschinentisch 2 sind beidseitig Antriebsträger 5 verbunden, die jedoch keine Verbindung mit den Seitenanschlägen 4 aufweisen.
• Nach einer anderen Ausführung können sich die Seitenanschläge 4 auch orthogonal zu den Antriebsträgern 5, d.h. in Vorschubrichtung orthogonal zum Messer, bewegen. Auf jedem Antriebsträger 5 sind planparallel Vorschubführungen 6 und Zahnstangen 7 angeordnet. Die Verbindungen zwischen den Antriebsträgern 5 und dem Maschinentisch 2 erfolgt durch vollflächige Verschraubung oder durch Stützbereiche, deren Unterbrechung beispielsweise eine automatische Absenkung der Seitenanschläge 4 mit in der Zeichnung nicht dargestellten Mitteln zulässt.
• Die Anordnung der Zahnstangen 7 und Vorschubführungen 6 erfolgt unterhalb des Maschinentischniveaus, so dass eine automatische Maschinentischbeschickung ermöglicht wird, beziehungsweise die Einsatzmöglichkeit von Automatisierungskomponenten, insbesondere von automatischen Dreh-Greifereinheiten, die der Leistungssteigerung im Bearbeitungsprozess der Papierstapel 8 dienen können, verbessert wird. In Wirkzusammenhang mit den Zahnstangen 7 stehen Ritzel 9, die drehfest mit den Abtriebswellen von hochübersetzenden Winkelgetrieben 10 verbunden sind und deren Eingangswellen über geeignete Wellenkupplungen drehsteif mit Gelenkwellen 11 verbunden sind. Die Gelenkwellen 11 werden über ein Winkelgetriebe 12 synchronisiert, welches vom Vorschubantrieb 13 angetrieben wird.
• Mit den Vorschubführungen 6 sind beidseitig des Maschinentisches 2 Führungswagen 14 der Positioniereinheit verbunden, zwischen oder an denen die Führungs- und Antriebselemente der Positioniereinheit symmetrisch angeordnet sind. Der Positionieranschlag 15 ist ebenfalls mit den Führungswagen 14 verbunden und ragt über nahezu die gesamte Breite des Maschinentisches 2, so dass Papierstapel unterschiedlichen Formats positioniert werden können.
• An den Führungswagen 14 sind bandartige Abdeckelemente 16, in Form von umlaufenden Endlosbändern, befestigt, die die Füh rungs- und Antriebselemente 5, 6, 7, die beidseitig des Maschinentisches angeordnet sind, sowohl vor als auch hinter den Führungswagen 14 überdecken und mit der Positioniereinheit 3 mitgeführt werden. Sie sind in ihren Abmessungen an den vertikalen und horizontalen Abstand der seitlich angeordneten Führungs- und Antriebselemente 5, 6, 7 derart angepasst, dass die Bandoberfläche mit der Tischfläche des Maschinentisches eine Ebene bildet, ohne dass Schlitze oder Absätze gebildet werden, die die Bewegungsabläufe der Papierstapel behindern und zu Beschädigungen an den Papierstapeln führen könnten.
• Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
• Durch gesteuerte Drehbewegungen des Vorschubantriebes 13 erfolgen über das Winkelgetriebe 12 Drehbewegungen der Gelenkwellen 11, die die Drehbewegungen über die hochübersetzenden Winkelgetriebe 10 an die Ritzel 9 übertragen. Die Ritzel 9 kämmen in den Zahnstangen 7, wobei deren Drehbewegungen in eine Vorschubbewegung der auf den Vorschubführungen 6 gleitenden Führungswagen 14 der Positioniereinheit 3 umgewandelt wird. Dabei werden die bandartigen Abdeckelemente 16 von den Führungswagen 14 mitgeführt. Werden die Seitenanschläge 4 abgesenkt, so wird die gesamte vor dem Positionieranschlag 15 liegende Fläche des Maschinentisches 2 frei, so dass Beschickungs- und/oder Drehvorgänge auf dieser Fläche behinderungsfrei ausgeführt werden können.

1

Maschinenkörper

2

Bearbeitungstisch, Maschinentisch

3

Positioniereinheit

4

Seitenanschläge

5

Antriebsträger

6

Vorschubführungen

7

Zahnstangen

8

Materialstapel, Papierstapel

9

Ritzel

10

hochübersetzende Winkelgetriebe

11

Gelenkwellen

12

Winkelgetriebe

13

Vorschubantrieb

14

Führungswagen

15

Positionieranschlag

16

Bandartige Abdeckelemente

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials auf einem Bearbeitungstisch einer Bearbeitungseinheit, insbesondere zur Positionierung von Materialstapeln aus Papierwerkstoffen auf dem Maschinentisch einer Schneidemaschine, wobei die Bearbeitungseinheit zur Positionierung des Materialstapels wenigstens eine auf dem Bearbeitungstisch horizontal verschiebbare Positioniereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebs- und/oder Führungselemente der Positioniereinheit (3) wenigstens im Bereich der vor dem Positionieranschlag (15) der Positioniereinheit (3) liegenden Tischfläche mit beidseitig des Bearbeitungstisches (2) unterhalb und/oder in Höhe des Bearbeitungstischniveaus angeordneten weiteren, mehrfach abgestützten Antriebs- und/oder Führungselementen zusammenwirken.
2. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb (13) der Positioniereinheit (3) über der Tischfläche des Bearbeitungstisches (2) angeordnet ist.
3. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitig des Bearbeitungstisches (2) angeordneten Führungselemente als mehrfach abgestützte Vorschubführungen (6) ausgebildet sind, in denen Führungswagen (14) der Positioniereinheit (3) gleiten oder wälzen.
4. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb (13) über der Tischfläche des Bearbeitungstisches (2) zwischen den beiden Führungswagen (14) angeordnet ist.
5. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitig des Bearbeitungstisches (2) angeordneten Antriebselemente als Zahnstangen (7) ausgebildet sind, die in Wirkzusammenhang mit in der Positioniereinheit (3) drehbar gelagerten Ritzeln (9) stehen, deren Antrieb synchronisiert ist.
6. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierung des Antriebs der Ritzel (9) mittels Gelenkwellen (11) erfolgt.
7. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ritzel (9) separat angetrieben werden und ihre Synchronisierung elektronisch erfolgt.
8. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Bearbeitungstisches (2) bandartige Abdeckelemente (16) vorgesehen sind, die an den Führungswagen (14) befestigt sind und die so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie die am Bearbeitungstisch (2) angeordneten Führungs- und/oder Antriebselemente zumindest im Beschickungs- und Positionierbereich der Materialstapel (8) auf dem Bearbeitungstisch (2) abdecken und mit der Tischfläche des Bearbeitungstisches (2) eine ebene Fläche bilden.
9. Vorrichtung zum Positionieren von Stapeln blattförmigen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Computersteuerung angeordnet ist, die die automatische Positionierung der Positioniereinheit (3) in die jeweils vorgegebene Stellung steuert.