DE19544684A1 - Vorrichtung zur Entnahme und Überführung plattenförmiger Gegenstände von einem Stapel mit einer Ansaugvorrichtung - Google Patents
Vorrichtung zur Entnahme und Überführung plattenförmiger Gegenstände von einem Stapel mit einer AnsaugvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme und
Überführung plattenförmiger Gegenstände von einem Stapel mit
einer Ansaugvorrichtung, die ein gegen eine Gegenkraft be
wegbares Mittel zum Erzeugen eines Unterdruckes mit vorbe
stimmter Dauer an einer Ansaugöffnung des Mittels aufweist.
Es sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt,
die der Entnahme und Überführung von plattenförmigen Gegen
ständen, wie zum Beispiel von Informationsträgern (Compact
Disks, Floppy Disks, Disketten oder Schallplatten) dienen.
Aus der EP-B-0 067 073 ist eine solche Vorrichtung zur Ent
nahme und Überführung plattenförmiger Informationsträger,
insbesondere Compact Disks (CD), von einem Stapel bekannt,
die eine Ansaugvorrichtung mit Mitteln aufweist, die zwei
Faltenbälge, bestehend aus federelastischem Material, ent
hält. Die Faltenbälge werden zur Entnahme einer CD, mittels
einer Hebe- und Überführungseinrichtung auf die zuoberst
liegende CD, des mit einem Schaft eines Stapelmagazins ge
haltenen Stapels, abgesenkt, zusammengepreßt und anschlie
ßend angehoben. Beim Zusammenpressen der Faltenbälge, zwecks
Erzeugung des Ansaug-Unterdruckes, erfolgt deren Entlüftung,
indem die Luft zwischen einer an der Ansaugöffnung ange
brachten Dichtlippe und der CD Oberfläche entweicht. Das
Belüften der Faltenbälge, zwecks Freigeben der aufgegriffe
nen CD, erfolgt durch Öffnen eines mit den Bälgen verbunde
nen Ventils. Nachteilig sind sind hierbei einerseits der
aufwendige Aufbau der Ansaugvorrichtung, wegen des zusätz
lichen Ventils und der dazu erforderlichen Steuereinrichtung
sowie der Verwendung zweier Faltenbälge, und andererseits
die unsichere Handhabung der CD bei der Entnahme und Über
führung, da das Ansaugen und Halten der CD mittels der Balgansaugeinrichtungen
nur an zwei relativ kleinen Ansaugpunk
ten erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits eine
Vorrichtung dem eingangs genannten Art zu schaffen, die
einen einfachen, kompakten und kostengünstigen Aufbau auf
weist, und andererseits ein sicheres, einfaches und schonen
des Entnehmen und Überführen von plattenförmigen Gegenstän
den, insbesondere von Informationsträgern, in einer automa
tisierten Umgebung gewährleistet.
Die Aufgaben wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung nach
Anspruch 1 dadurch gelöst, daß das Mittel zwei U-förmige
Hohlkörper in einer konzentrischen Anordnung aufweist, die
mit ihren offenen Enden zueinander und ineinander verschieb
bar sind, und in ihrem Schiebebereich gegeneinander nahezu
luftdicht abgeschlossen sind, derart, daß bei erzeugtem
Unterdruck ein Leckstrom mit vorbestimmter Größe und Ver
lauf, und damit die für die Entnahme und Überführung des
Gegenstandes vorbestimmte Dauer des Unterdruckes, erreichbar
ist.
In vorteilhafter Weise weisen die beiden Hohlkörper in ihrem
Verschiebebereich Führungen mit einem zueinander abgestimm
ten Paßmaß auf, derart, daß ein Luftspalt erzeugbar ist, der
zum Vorbestimmen des Leckstroms erforderlich ist, und /oder
sind zwischen den beiden Hohlkörpern, im Verschiebebereich,
elastische Dichtungsmittel angeordnet, mittels denen der
Leckstrom bestimmbar ist.
In weiterer, vorteilhafter Weise sind die beiden Hohlkörper
als Unter- und Oberteile einer zylinderförmigen Ringdose
ausgeführt, und weist eine der Stapeloberseite zugewandten
unteren Seite des unteren Hohlkörpers zwei um die Mitten
achse der Hohlkörper herum konzentrisch angebrachte Dicht
lippenringe auf, zwischen denen mehrere Ansaugöffnungen
angeordnet sind.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß mit einer Vor
richtung nach Anspruch 12 dadurch gelöst, daß eine Auffang
einrichtung unterhalb des von der Ansaugvorrichtung ange
saugten plattenförmigen Gegenstandes angeordnet ist, die mit
einer Halterung der Ansaugvorrichtung verbunden ist, und daß
die Auffangeinrichtung zwei in diesen Bereich einschwenkbare
Halteelemente aufweist, die zum lagegenauen Aufnehmen des
von der Ansaugvorrichtung freigegebenen plattenförmigen
Gegenstandes und zum Überführen in eine Bearbeitungsstation
vorgesehen sind.
Desweiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit einer Vor
richtung nach Anspruch 13 dadurch gelöst, daß die Sensorein
richtung Abtastmarken an dem bewegbaren Mittel in einer ver
tikalen Ausrichtung zum Stapel, und einen gegenüber dem be
wegbaren Mittel stillstehenden Sensor zum Detektieren der
Abtastmarken an der Ansaugvorrichtung aufweist, derart, daß
ein oberster plattenförmiger Gegenstand vom Stapel, ein an
gesaugter und/oder ein angehobener Gegenstand detektierbar
ist.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind der Beschreibung des
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der
Erfindung sowie den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Zeichnung zeigt in der
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Darstel
lung ohne Gehäuse und teilweise im Schnitt,
Fig. 2A eine Ansaug-, Auffang- und Sensoreinrichtung der
Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Teildarstellung
entlang einer Schnittlinie "A-A" in einer oberen
Ausgangsstellung,
Fig. 2B die Ansaugvorrichtung nach Fig. 2A in einer Ent
nahmestellung zum Entnehmen eines plattenförmigen
Gegenstandes von einem Stapel,
Fig. 2C die Ansaugvorrichtung nach Fig. 2A in einer Über
führungsstellung mit einem angesaugten plattenför
migen Gegenstand,
Fig. 3 Halteelemente der Auffangeinrichtung für einen
ergriffenen plattenförmigen Gegenstand im Detail.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur Entnahme und Überführung eines plattenförmigen Gegen
standes von einem Stapel, bei dem der plattenförmige Gegen
stand vorzugsweise als Informationsträger in Form einer
Compact Disk (CD) ausgebildet ist. Für einen auf diesem
Fachgebiet tätigen Fachmann ist es selbstverständlich, daß
mit der erfinderischen Vorrichtung auch andere, eine ebene
glatte Oberfläche aufweisende plattenförmige Gegenstände
(z. B. Ringscheiben) oder Informationsträger (z. B. Floppy
Disks, Disketten oder Schallplatten) von einem Stapel ent
nommen und überführt werden können.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Entnahme und
Überführung von plattenförmigen Gegenständen, die nach
folgend als Compact Disks CD bezeichnet werden, ist in einer
Ausgangsstellung mit einem eingestellten CD Stapel gezeigt.
Die Vorrichtung besteht aus einem Magazinträger 1, der bei
spielsweise in einem (nicht gezeigten) Wiedergabe-/Aufzeich
nungsgerät für Compact Disks angeordnet ist, einem darauf in
einer Vertiefung abgestellten, in bekannter Weise auswech
selbaren Stapelmagazin 2 mit aufeinanderliegend gestapelten
CDs, einer Ansaugvorrichtung 3 im Bereich oberhalb des
Stapelmagazins zum Ergreifen einer einzelnen CD, einer Hebe
einrichtung 4 für die Ansaugvorrichtung, einer im Bereich
der Ansaugvorrichtung und an der Hebeeinrichtung angeordne
ten Sensoreinrichtung 5 zum Detektieren einer obersten CD
des Stapels, einer Auffangeinrichtung 6 für eine von der
Ansaugvorrichtung aufgegriffenen CD und einer Überführungs
einrichtung 7.
Das Stapelmagazin 2 besteht aus einer horizontal ausgerich
teten Bodenplatte 21 mit einem gegenüber der Compact Disk CD
geringfügig größeren Durchmesser und einem in der Mitten
achse der Bodenplatte angeordneten, vorzugsweise zylindri
schen Schaft 22 in vertikaler Ausrichtung, wobei der Schaft
durch die mittigen Öffnungen O der Compact Disks CD des Sta
pels hindurchtritt und somit das Halten und Ausrichten des
Stapels in vertikaler Richtung gewährleistet.
Der Schaft 22 weist an seinem oberen Ende einen sich nach
oben verjüngenden Bereich 23 zum leichteren Aufnehmen des CD
Stapels auf, wobei dieser Bereich in Form eines Konus ausge
führt ist, der nach oben in ein zylindrisches Abschlußstück
24 mit einem Gewinde endet, das zum Befestigen einer nicht
dargestellten Schutzhaube dient.
Die in Fig. 1 und 2A bis 2C gezeigte Ansaugvorrichtung 3
weist ein gegen eine Gegenkraft bewegbares Mittel 30 zum
Erzeugen eines Unterdruckes (dp) bzw. Vacuums an mindestens
einer Ansaugöffnung 32 an einer der stapelobersten Compact
Disk CD zugewandten Seite des Mittels auf. Das Mittel 30
weist zwei U-förmige Hohlkörper 33 und 34 in einer konzen
trischen Anordnung auf, die mit ihren offenen Enden zuein
ander und ineinander verschiebbar sind, und in ihrem Schie
bebereich 35 gegeneinander nahezu luftdicht abgeschlossen
sind, derart, daß bei erzeugtem Unterdruck (dp) ein Leck
strom (V) mit vorbestimmter Größe und Verlauf, und damit
eine für die Entnahme und Überführung der stapelobersten
Compact Disk CD vorbestimmte Dauer des Unterdruckes,
erreichbar ist. Die beiden Hohlkörper 33, 34 sind als ring
förmige, zylindrische Unter- 33 und Oberteile 34 ausgeführt
und bilden zusammen eine Ringdose 30.
Eine Druckfeder 31 ist in einer konzentrischen Anordnung im
Innern der Rindose und zwischen den beiden Hohlkörpern 33, 34
vorgesehen, so daß die Hohlkörper in vertikaler Richtung und
längs ihrer gemeinsamen Mittenachse voneinander weg bis zu
einer an einer Seitenwand am Innendurchmesser des Unterteils
33 angebrachten Hubbegrenzung 36 bewegbar sind.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ohne
Druckfeder 31, weist das Unterteil 33 ein Eigengewicht auf,
mittels dem die Gegenkraft erzeugbar ist.
Die beiden Hohlkörper 33, 34 weisen an ihren inneren und
äußeren Seitenwänden im Verschiebebereich 35 Führungen auf,
in denen zwischen den beiden Hohlkörpern elastische Dich
tungsmittel in Form von Dichtungsringen 37 angeordnet sind,
mittels denen der Leckstrom vorbestimmbar ist.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform,
weisen die beiden Hohlkörper 33, 34 in ihrem Verschiebe
bereich 35 Führungen mit einem zueinander abgestimmten Paß
maß auf, derart, daß ein Luftspalt (h) erzeugbar ist, mit
tels dem der Leckstrom vorbestimmbar ist.
Der Luftspalt (h) liegt dabei im Bereich von 0.15 bis
0.35 mm, und die Bestimmung des Luftspaltes ist durch folgen
de mathematischen Beziehungen gegeben:
Aufgrund des relativ großen Durchmessers des Zylinders kann
eine Annäherung des Luftströmungsverhaltens an eine Strömung
zwischen zwei planparallelen Platten (mit I, b und h) ange
nommen werden.
Durch den niedrigen Differenzdruck kann die Luftströmung als
inkompressibel angenommen werden. Das zugrundeliegende Ver
halten wird Poiseuille-Strömung genannt.
Nach Hütte, Grundlagen der Ingenieurwissenschaften, 29.
Auflg., Springer Verlag, Seite E134 (68):
- 1. dp = p/2 * um²*I/h*24/Re
- 2. Re = um*h/vr
- 3. dp = p/2 * um*24*I*vr/h²
- 4. V = V1 + y2
- 5. dp = m*g/A
- 6. A = (R22-R12)*n
- 7. Vi = dp/12*2Ri*n*hi³/(li*vr *p)
- 8. t = s*A/V
Abhängigkeit der Hebezeit von der Hubzylindergeometrie:
- 9. t = 6*s*A²*η/(n*m*g*(R1*h1³/I1+R2*h2³/I2))
mit A = (R2²-R1²)*n
Hierbei bedeutet:
h = Luftspaltbreite
h1 = Luftspaltbreite der inneren Führung
h2 = Luftspaltbreite der äußeren Führung
V1 = Volumenstrom durch inneren Luftspalt
V2 = Volumenstrom durch äußeren Luftspalt
dp = Differenzdruck
m = Gewicht des unteren Zylinders + Gewicht der CD
Ri = Radien der Luftspalte, jeweils der größere Radius:
R1 = Außenradius der inneren Führung
R2 = Außenradius der äußeren Führung
I1 = Wanddicke am Außenradius des inneren Zylinders
I2 = Wanddicke am Innenradius des inneren Zylinders
I = Plattenlänge
b = Plattenbreite
vr = Reibungskraft
s = Führungslänge
A = Wirkfläche
p = Luftdichte
η = dynamische Viskosität von Luft =17*10-6 Pa*s
Re = Reynoldszahl (Trägheits- durch Reibungskraft)
um = mittlere Geschwindigkeit der Luftströmung
t = Zeit zum Bewegen des inneren Zylinders um Strecke s
n = Pi (3.14)
An der der Stapeloberseite zugewandten unteren Seite des unteren Hohlkörpers 33 sind zwei Dichtlippenringe 38 um die Mittenachse der Hohlkörper 33, 34 in einer konzentrischen An ordnung im Bereich des Innen- und Außenrandes angebracht, zwischen denen mehrere Ansaugöffnungen 32 angeordnet sind.
Hierbei bedeutet:
h = Luftspaltbreite
h1 = Luftspaltbreite der inneren Führung
h2 = Luftspaltbreite der äußeren Führung
V1 = Volumenstrom durch inneren Luftspalt
V2 = Volumenstrom durch äußeren Luftspalt
dp = Differenzdruck
m = Gewicht des unteren Zylinders + Gewicht der CD
Ri = Radien der Luftspalte, jeweils der größere Radius:
R1 = Außenradius der inneren Führung
R2 = Außenradius der äußeren Führung
I1 = Wanddicke am Außenradius des inneren Zylinders
I2 = Wanddicke am Innenradius des inneren Zylinders
I = Plattenlänge
b = Plattenbreite
vr = Reibungskraft
s = Führungslänge
A = Wirkfläche
p = Luftdichte
η = dynamische Viskosität von Luft =17*10-6 Pa*s
Re = Reynoldszahl (Trägheits- durch Reibungskraft)
um = mittlere Geschwindigkeit der Luftströmung
t = Zeit zum Bewegen des inneren Zylinders um Strecke s
n = Pi (3.14)
An der der Stapeloberseite zugewandten unteren Seite des unteren Hohlkörpers 33 sind zwei Dichtlippenringe 38 um die Mittenachse der Hohlkörper 33, 34 in einer konzentrischen An ordnung im Bereich des Innen- und Außenrandes angebracht, zwischen denen mehrere Ansaugöffnungen 32 angeordnet sind.
Ein Gesamt-Leckstrom ist mittels eines ersten Teilleck
stromes, dem zwischen den Hohlkörpern vorbestimmten Leck
strom, und eines zweiten zwischen den Dichtlippen der An
saugöffnungen und der Oberfläche der Compact Disk CD vorhan
denen und vorbestimmten Teilleckstromes, vorbestimmbar.
An dem oberen Hohlkörper 34 ist ein selbsttätiges Einwegeventil
39 zum Entlüften der Ringdose 30, bzw. zum Erzeugen
des Ansaug-Unterdruckes beim Aufsetzen der Ringdose auf den
Stapel angeordnet.
Die Ringdose bzw. der untere ringförmige Hohlkörper 33 weist
eine Durchgangsöffnung mit einen Innendurchmesser auf, der
dem Außendurchmesser des zylindrischen Schaftes 22 des Sta
pelmagazins 2 angepaßt ist.
Der obere Hohlkörper 34 der Ringdose 30 ist mittels eines
Halters 43 an der Hebeeinrichtung 4 angebracht, die in be
kannter Weise mittels einer mikroprozessorgesteuerten An
triebseinheit 40 zur Entnahme der stapelobersten Compact
Disk CD in einer Z-Richtung über dem Stapel auf und ab, und
zum Überführen der angesaugten CD zu einer nicht gezeigten
Bearbeitungsstation (z . B. Übergabestation oder Wiedergabe/
Aufzeichnungs-Laufwerk) mittels der Überführungseinrichtung
7 in einer X-Richtung horizontal verfahrbar ist. Die Hebe
einrichtung, die seitlich des Stapelmagazins 2 angeordnet
ist, weist zudem einen allgemein bekannten Spindelantrieb 41
mit einem in Z-Richtung verfahrbaren Schlitten 42 auf. Die
Überführungseinrichtung 7, zum Transportieren der Hebeein
richtung 4 in X-Richtung weist eine allgemein bekannte, nur
schematisch dargestellte mikroprozessorgesteuerte Antriebs
einheit 70 sowie untere 71 und obere 72 Führungsschienen
auf.
Wie in den Fig. 1 und 2A bis 2C gezeigt, ist die Auffangein
richtung 6 unterhalb der von der Ansaugvorrichtung 3 ange
saugten Compact Disk CD angeordnet und mit einer Halterung
der Ansaugvorrichtung, d. h. mit dem Schlitten 41 der Hebe
einrichtung 4 verbunden, und weist die Auffangeinrichtung 6
zwei in diesen Bereich einschwenkbare Halteelemente 61 und
62 auf, die zum lagegenauen Aufnehmen der von der Ansaugein
richtung freigegebenen CD und zum Überführen in die Bearbei
tungsstation vorgesehen sind.
Die Halteelemente 61, 62 sind dabei in einer parallelen, sich
diametral gegenüberliegenden Anordnung an einer mikroprozes
sorgesteuerten Antriebseinheit 60 derart angebracht, daß der
CD Stapel des Stapelmagazins 2 zwischen den in einer Aus
gangsstellung, gemäß Fig. 1, 2A und 2B, nach unten hängenden
Auslegern 63 der Halteelemente liegt.
In der in Fig. 2C gezeigten Auffangstellung, sind die Halte
elemente 61, 62 mit ihren Auslegern 63 um ihre Längsmitten
linie mittels der Antriebseinheit 60 um 90 Grad nach innen
und oben, bzw. radial zur Mittenachse des CD Stapels hin ge
dreht, so daß sich die Ausleger 63 unmittelbar (ca. 1-2 mm)
unterhalb und im Bereich des Außenrandes der angesaugten und
angehobenen Compact Disk CD in einer horizontalen Ausrich
tung befinden.
Die in Fig. 1, 2A bis 2C und 3 dargestellten Halteelemente
61, 62 weisen einerseits Drehachsenabschnitte 64 und anderer
seits auf der Oberfläche der Ausleger 63, dem Außenumfang
der CD angepaßte Ausnehmungen 65 zur Aufnahme der CD auf.
Die Ausnehmungen 65 sind dabei an ihrem Außenrand mit Ein
führschrägen zur Zentrierung der von der Ansaugvorrichtung 3
abgeworfenen CD versehen.
An den Auslegern 63 sind im Bereich der Ausnehmungen 65 Aus
sparungen 66 für Greifarme 67 einer Übergabestation (nicht
gezeigt) zum Entnehmen der CD angeordnet.
Die in Fig. 1, 2A bis 2C gezeigte Sensoreinrichtung 5 weist
Abtastmarken 51, 52, 53 an dem bewegbaren Mittel (30), d. h. an
dem unteren Hohlkörper 33 der Ansaugvorrichtung 3 in einer
vertikalen Ausrichtung, parallel zum CD Stapel, und einen
gegenüber dem bewegbaren Mittel stillstehenden Sensor 54 an
dem oberen Hohlkörper 34 (oder Halter 43) der Ansaugvorrich
tung zum Detektieren der Abtastmarken auf, derart, daß eine
oberste Compact Disk CD vom Stapel, eine angesaugte und/oder
eine angehobene CD detektierbar ist.
Die Abtastmarken sind in vertikaler Richtung voneinander
derart beabstandet und ausgestaltet, daß unterschiedliche
Höhen der Ansaugvorrichtung 3, bzw. der Ringdose beim inein
anderschieben der Hohlkörper 33, 34, während der einzelnen
Phasen der CD-Entnahme detektierbar sind.
Die Abtastmarken 51 und 53 sind an einem unteren und oberen
Ende eines Markenträgers 55 in Form einer vorzugsweise qua
dratischen Farbmarke oder Ausstanzung und die Abtastmarke 52
ist im mittleren Bereich in Form zweier vorzugsweise recht
eckiger, unmittelbar übereinanderliegenden Farbmarken oder
Ausstanzungen angeordnet.
Der Sensor 54 ist vorzugsweise als optoelektrische Reflex
licht- oder Gabellichtschranke ausgeführt deren Signalaus
gang in bekannter Weise an eine nicht dargestellte mikropro
zessorgesteuerte Gerätesteuereinheit zur Signalauswertung
angeschlossen ist.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Zuerst wird ein mit Compact Disks CD vollbestücktes Stapel magazin 2 in Richtung gegen die Hebeeinrichtung 4 in die Vertiefung des Magazinträgers 1 zur lagegenauen Positio nierung des CD Stapels eingestellt. Die Ansaugvorrichtung 3 befindet sich dabei in der in Fig. 1 und 2A gezeigten oberen Ausgangsstellung.
Zuerst wird ein mit Compact Disks CD vollbestücktes Stapel magazin 2 in Richtung gegen die Hebeeinrichtung 4 in die Vertiefung des Magazinträgers 1 zur lagegenauen Positio nierung des CD Stapels eingestellt. Die Ansaugvorrichtung 3 befindet sich dabei in der in Fig. 1 und 2A gezeigten oberen Ausgangsstellung.
Danach wird mittels der Hebeeinrichtung 4 die Ansaugeinrich
tung 3 in Z-Richtung nach unten verfahren, bis der untere
Hohlkörper 33 der Ringdose 30 mit seiner Durchgangsöffnung
über den Schaft 22 des Stapelmagazins 2 geschoben auf der
stapelobersten Compact Disk CD aufliegt und der obere Hohl
körper 34 gegen die Federkraft der Druckfeder 31 voll in den
unteren Hohlkörper 33 gemäß Fig. 2B eingetaucht ist. Der
durch die Verringerung des Hohlraumes zwischen den Hohlkör
pern entstehenden Überdruck wird dabei durch das Einwege
ventil 39 abgebaut. Der Sensor 54 der Sensoreinrichtung 5
wird während dieser Abwärts-Bewegung von der oberen Abtast
marke 51 über die mittleren Abtastmarken 52 zur unteren
Abtastmarke 53 bewegt und die Antriebseinheit 40 der Hebeein
richtung 4 bei Erreichen dieser unteren Abtastmarke 53 ge
stoppt.
Nach einer kurzer Verweildauer, die zum Druckausgleich in
der Ringdose und für ein dichtes Anlegen der Dichtlippen
ringe 38 auf der Oberfläche der CD dient, wird die Hebeein
richtung, d. h. deren Schlitten 42 wieder in Richtung der
oberen, in Fig. 2C gezeigten Ausgangsstellung verfahren.
Beim Anheben der Ringdose 30 mittels der Hebeeinrichtung 4
wird durch das Eigengewicht bzw. die Gewichtskraft des
unteren Hohlkörpers 33 und der Federkraft bzw. Gegenkraft
der Druckfeder 31 ein Vacuum bzw. eine Ansaugkraft erzeugt,
das zum Ansaugen der CD und deren Anheben ausreicht. Die
stapeloberste CD, die durch ihre Oberfläche mit den beiden
Hohlkörpern 33, 34 ein abgeschlossenes Luftvolumen bildet,
das sich nur durch den Leckstrom und der daraus resultieren
den Ausgleichsbewegung zwischen den beiden Hohlkörpern ver
größert, wird damit vom Stapel hochgehoben.
Die Hebeeinrichtung 4 bewegt nun die Ansaugvorrichtung 3 mit
der CD in Richtung einer Ablagestelle für die CD, der oberen
Ausgangsstellung (gemäß Fig. 2C), wartet jedoch in einer
nicht gezeigten Zwischenstellung bzw. Wartestellung so
lange, bis etwa 50-60% der maximalen Relativbewegung zwi
schen den beiden Hohlkörpern verfahren ist und eine zweite
eventuell durch Adhäsion oder Elektrostatik mitangehobene CD
wieder auf den Stapel zurückgefallen ist.
Die Relativposition, die zum Verlassen der Wartestellung und
zum Anfahren der Hebeeinrichtung 4 zur Ablagestelle den Aus
schlag gibt, wird durch die mittleren Abtastmarken 52 der
Sensoreinrichtung 5 festgelegt. Damit ist immer genügend
Zeit (Dauer der Relativbewegung zwischen den Abtastmarken 52
und 51) in der das Vacuum die CD noch halten kann, um von
der Wartestellung in die Ablagestelle zu kommen.
Das Einschwenken der Halteelemente 61, 62 bzw. Ausleger 63
der Aufangeinrichtung 6 erfolgt, nach dem die Ansaugvorrich
tung mit der angesaugten CD die Wartestellung verlassen hat
und bevor die obere Ausgangsstellung bzw. die Ablagestelle
erreicht ist.
Nach einer vorbestimmten Zeit, bedingt durch den gewollten
und vorbestimmten Leckstrom zwischen den Hohlkörpern 33, 34
der Ansaugvorrichtung 3, fällt die CD in die Ausnehmungen 65
der beiden Ausleger 63 und wird dabei lagegenau in der Auf
fangeinrichtung positioniert.
Nach dem die Ansaugvorrichtung 3 in Verbindung mit der Auf
fangeinrichtung 6 in der oberen Ausgangsstellung oberhalb des
CD Stapels angelangt ist, wird diese zusammen mit der Hebe
einrichtung 4 mittels der Überführungseinrichtung 7 in hori
zontaler X-Richtung zu der (nicht gezeigten) Überführungs
station transportiert, wo die CD mittels Greifarme der dort
angeordneten Greifereinrichtung aus der Auffangeinrichtung 6
entnommen und zum Beispiel zu einer (nicht gezeigten) Wie
dergabe-/Aufzeichnungsstation oder einem fest installierten
Magazin mit Aufnahmefächern für CDs transportiert und abge
legt wird. Die obere Ausgangsstellung der Hebeeinrichtung
wird dabei in bekannter Weise mittels einer nicht darge
stellten Sensoreinrichtung und/oder Schrittzähleinrichtung
(in Verbindung mit einem Schrittmotor der Antriebseinheit)
erkannt.
Danach wird die Ansaugvorrichtung 3, die Auffangeinrichtung
7 und die Hebeeinrichtung 4 mittels der Überführungseinrich
tung 7 zurück in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 und 2A
gefahren und dabei die Ausleger 63 bzw. die Halteelemente 61
und 63 der Auffangeinrichtung 6 nach unten und aus dem Be
reich des CD Stapels geschwenkt.
Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis alle CDs vom
Stapelmagazin 2 entnommen sind, oder nach dem das entleerte
Stapelmagazin durch ein voll- oder teilbestücktes neues aus
gewechselt und der Programmablauf erneut gestartet wurde.
Claims (15)
1. Vorrichtung zur Entnahme und Überführen plattenförmiger
Gegenstände (CD) von einem Stapel mit einer Ansaugvor
richtung (3), die ein gegen eine Gegenkraft bewegbares
Mittel (30) zum Erzeugen eines Unterdruckes (dp) mit
vorbestimmter Dauer an einer Ansaugöffnung (32) des Mit
tels aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (30) zwei U-för
mige Hohlkörper (33, 34) in einer konzentrischen Anord
nung aufweist, die mit ihren offenen Enden zueinander
und ineinander verschiebbar sind, und in ihrem Schiebe
bereich (35) gegeneinander nahezu luftdicht abgeschlos
sen sind, derart, daß bei erzeugtem Unterdruck ein Leck
strom (V) mit vorbestimmter Größe und Verlauf, und damit
die für die Entnahme und Überführung des Gegenstandes
(CD) vorbestimmte Dauer des Unterdruckes, erreichbar
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Hohlkörper (33, 34) in ihrem Verschiebebereich
(35) Führungen mit einem zueinander abgestimmten Paßmaß
aufweisen, derart, daß ein Luftspalt (h) erzeugbar ist,
mittels dem der Leckstroms (V) vorbestimmbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen den beiden Hohlkörpern (33, 34), im
Verschiebebereich (35), elastische Dichtungsmittel (37)
angeordnet sind, mittels denen der Leckstrom (V) vorbe
stimmbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Gesamt-Leckstrom mittels eines ersten
Teilleckstromes, dem zwischen den Hohlkörpern vorbe
stimmten Leckstrom (V), und eines zweiten, zwischen
einer Dichtlippe (38) der Ansaugöffnung (32) und einer
Oberfläche des plattenförmigen Gegenstandes (CD) vorhan
denen, vorbestimmten Teilleckstromes, vorbestimmbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Hohlkörper (33, 34) als
Unter- (33) und Oberteile (34) einer zylinderförmigen
Ringdose (30) ausgeführt sind, und daß das Unterteil
(33) ein Eigengewicht aufweist, mittels dem die Gegen
kraft erzeugbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Druckfeder (31) zur Erzeugung der Gegenkraft in
einer konzentrischen Anordnung und eine Hubbegrenzung
(36) zwischen den beiden Hohlkörpern (33, 34) vorgesehen
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß zwei um die Mittenachse der Hohlkörper (33, 34)
herum konzentrisch angebrachte Dichtlippenringe (38) an
der Unterseite des Hohlkörpers (33) angebracht sind,
zwischen denen ein oder mehrere Ansaugöffnungen (32) an
geordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Ringdose (30) eine Durchgangsöffnung mit
einem Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurch
messer eines an einem auswechselbaren Stapelmagazin (2)
vertikal angeordneten, zylindrischen Schaftes (22) ange
paßt ist, der der Aufnahme der übereinanderliegend ange
ordneten, plattenförmigen Gegenständen (CD) des Stapels
durch ihre mittige Öffnung (O) dient.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß der obere Hohlkörper (34) der Ringdose (30) an
einer Hebeeinrichtung (4) angebracht ist, die mittels
einer mikroprozessorgesteuerten Antriebseinheit (40) zur
Entnahme des stapelobersten plattenförmigen Gegenstandes
(CD) in eine Z-Richtung über dem Stapel auf und ab, und
zum Überführen des angesaugten Gegenstandes mittels
einer Überführungseinrichtung (7) in eine X-Richtung
horizontal verfahrbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Sensoreinrichtung (5) zum Detektieren eines ober
sten Gegenstandes (CD) des Stapels im Bereich der An
saugvorrichtung (3) an der Hebeeinrichtung (4) angeord
net ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß an dem oberen Hohlkörper ein selbsttätiges Ven
til zum Entlüften der Ringdose bei einem Aufsetzen auf
den Stapel angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder
nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß eine Auffangeinrichtung (6) unterhalb des von
der Ansaugeinrichtung (3) angesaugten plattenförmigen
Gegenstandes (CD) angeordnet ist, die mit der Ansaugvor
richtung verbunden ist, und daß die Auffangeinrichtung
(6) zwei in den Bereich des Gegenstandes einschwenkbare
Halteelemente (61, 62) aufweist, die zum lagegenauen Auf
nehmen des von der Ansaugvorrichtung freigegebenen plat
tenförmigen Gegenstandes und zum Überführen in eine Be
arbeitungsstation vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit
einer Sensoreinrichtung (5) zum Detektieren eines
stapelobersten Gegenstandes (CD), oder nach einem der
Ansprüche 2 bis 10; dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoreinrichtung (5) Abtastmarken (51, 52, 53) an dem be
wegbaren Mittel (30) in einer vertikalen Ausrichtung,
parallel zum Stapel, und einen gegenüber dem bewegbaren
Mittel stillstehenden Sensor (54) zum Detektieren der
Abtastmarken an der Ansaugeinrichtung (3) aufweist, der
art, daß ein oberster plattenförmiger Gegenstand (CD)
vom Stapel, ein angesaugter und/oder ein angehobener
Gegenstand (CD) detektierbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastmarken (51, 52, 53) an einem unteren Teil
(33) des bewegbaren Mittels (30) angeordnet sind, und
daß die Abtastmarken in vertikaler Richtung voneinander
derart beabstandet und ausgestaltet sind, daß unter
schiedliche Höhen des Mittels während der einzelnen
Phasen der Gegenstands-Entnahme detektierbar sind.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß der plattenförmige Gegenstand (CD) als
Informationsträger in Form einer Compact Disk (CD) oder
Floppy Disk ausgebildet ist.
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