DE3411886C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vereinzelungseinrich­ tung zum Zuführen des jeweils obersten Bogens eines Bogen­ stapels zu einer Weiterverarbeitungsmaschine nach dem Gat­ tungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 17 86 008 bekannt. Die bekannte Einrichtung weist über der Vorderkante des Stapels einen L-förmigen Fühler auf, mit dessen Hilfe der Stapel­ aufzug so gesteuert wird, daß die vom Fühler abgetastete Stelle der oberen Stapelvorderkante stets eine bestimmte Höhenlage hat. Über der oberen Hinterkante des Bogenstapels ist ein zweiter Fühler angeordnet, mit dessen Hilfe der Abstand des Trennsaugers von der Stapeloberseite an der Aussetzstelle dieses Trennsaugers gesteuert werden kann. Bei großen und dicken Kartonbogen bestehen jedoch häufig Probleme insofern, als diese Bogen quer zur Förderrichtung wellig sind. Dies kann daher rühren, daß sich die Karton­ bogen beispielsweise durch Feuchtigkeit oder durch Lagerungsfehler werfen und damit quer zur Förderrichtung an verschiedenen Stellen der Stapelvorderkante verschiedene Höhen haben. Bei einer solchen Wellenbildung der vorderen Stapeloberkante ist es für einen einzigen, beim gattungs­ bildenden Stand der Technik vorhandenen Meßfühler natürlich sehr schwer oder gar unmöglich, die vordere Stapeloberkante stets in eine solche Höhe zu steuern, daß alle Sauger den Bogen ordnungsgemäß erfassen können. Dies ist besonders dann der Fall, wenn große Bogen vereinzelt werden, deren auszu­ richtende Vorderkante relativ lang ist.

Sinngemäß dasselbe trifft auf die Vereinzelungsvorrichtung nach der DE-AS 11 10 657 zu. Auch dort ist nur ein einziger, auf die vordere Stapeloberkante einwirkender Taster vorhanden, mit dessen Hilfe der Stapelaufzug gesteuert wird, und über der oberen Stapelhinterkante ist ein weiterer Fühler ange­ ordnet, der den Abstand des Trennsaugers von der Stapelober­ fläche stets so steuert, daß die Trennsauger den jeweils obersten Bogen auch dann erreichen können, wenn der Stapel auf seiner Oberseite Höhendifferenzen von vorne nach hinten aufweist. Auch hier ist mithin in dem Fall, daß die vordere Stapeloberkante quer zur Förderrichtung Wellungen aufweist, eine genaue Stapelhöhensteuerung nicht möglich.

Durch die DE 29 13 410 C2 ist schließlich eine lichtelektrische Meßeinrichtung bekannt, mit deren Hilfe die Lage einer Bogen­ vorderkante relativ zur einer Bezugslinie wertmäßig erfaßt werden kann. Zu diesem Zweck sind auf der genannten Bezugslinie nebeneinander dicht an dicht die Enden von Lichtleitfasern so angeordnet, daß zwischen den Lichtleitfaser-Enden und einer Lichtquelle der Bogen hindurchgleiten kann, dessen Vorderkante in bezug auf die Ausrichtung zur von den Lichtleitfaser-Enden dargestellten Bezugslinie gemessen werden soll. Am anderen Ende jeder Lichtleitfaser ist eine Auswerteinheit angebracht, mit deren Hilfe die Frage, ob und wann die betreffende Lichtleitfaser Licht von der Lichtquelle empfängt, gemessen und ausgewertet werden kann. Bei der genannten Vorrichtung ist jedoch weder eine Stapelhöhensteuerung vorgesehen, noch ist dort das Problem angesprochen, das sich bei solchen Stapel­ steuerungen dann ergibt, wenn die obere Stapelvorderkante wellig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere Ver­ einzelung des jeweils obersten Bogens eines Bogenstapels auch dann zu gewährleisten, wenn die vordere Stapeloberkante Unebenheiten aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß erfindungsgemäß nicht nur an einer einzigen Stelle der vorderen Stapeloberkante deren Höhenlage abgefühlt und gemessen wird, sondern daß mehrere, in Stapelbreite nebeneinander angeordnete Fühlorgane vorhanden sind, wird der genannte Bereich der Stapelvorder­ kante in die Messung miteinbezogen, und der Stapel wird in seiner Höhenlage über einen gemittelten Wert aus allen Fühlorganen gesteuert. Ferner wird dadurch, daß die Fühl­ organe aus optischen Fasersträngen bestehen, die mit einem Ende in den vorderen Stapelanschlag hineinragen und am anderen Ende jeweils mit Detektorzellen verbunden sind, die gemeinsam den Aufzugsmotor steuern, eine sehr einfache und störungsunanfällige Fühleinrichtung geschaffen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Vereinzelungs­ vorrichtung,

Fig. 2 in vergrößerter Einzeldarstellung einen einzelnen optischen Faserstrang, der Teil der die vordere Stapeloberkante abtastenden Fühleinrichtung ist,

Fig. 3 schematisch eine Anordnung der vollständigen Fühleinrichtung zum Feststellen der Höhe des Bogenstapels in seinem vorderen Be­ reich,

Fig. 4 eine vergrößerte Einzeldarstellung einer Detek­ toreinrichtung zum Feststellen des Bogensta­ pels in seinem hinteren Bereich,

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend dem Pfeil E in Fig. 4.

Die in Fig. 1 dargestellte Vereinzelungsvorrichtung umfaßt einen Stapelaufzug, welcher aus einem an Ketten 2 aufgehängten Tragegitter 1 besteht. Ein Ende jeder Kette 2 ist am Tragegitter 1 über Laschen 3 befestigt, von denen ins­ gesamt vier zu beiden Seiten des Bogenstapels 4 vorge­ sehen sind. Jede Kette 2 ist mit ihrem anderen Ende jeweils an einem Befestigungsstück 5 befestigt, welches von einer Zugspindel 8 durchsetzt ist. Jede Kette 2 ver­ läuft um ein Kettenrad 7 herum, welche auf Achsen 8 befestigt sind. Das Befestigungsstück 5 wird selbst­ verständlich bei seiner Verschiebung entlang der Zug­ spindel 6 durch Kulissen geführt (nicht dargestellt). Die Zugspindel 6 wird in zwei Lagern 9 und 10 gelagert und durch einen Getriebemotor 11 angetrieben. Die Vereinzelungsvorrichtung umfaßt außerdem eine Gruppe von Saugern; diese ist auf einem Traggestell 13 angeordnet, welches an einem Ende von zwei Ketten 14 getragen wird, welche an Befestigungslaschen 15 angreifen. Das andere Ende der Ketten 14 ist an einer Spezial-Spindelmutter 16 befestigt, welche von einer durch einen Motor 18 ange­ triebenen Zugspindel 17 durchsetzt ist. Die Spezial- Spindelmutter 16 wird bei ihrer Verschiebung entlang der Zugspindel 17 durch nicht dargestellte Kulissen geführt. Die Zugspindel 17 ist in den Lagern 19 und 20 des Tragebockes gelagert. Die Ketten 14 sind über zwei Kettenräder 22 geführt, die auf einer Querachse 23 angeordnet sind. Ein Ende des Traggestells 13 ruht auf einer Querstrebe 24 derart, daß es auf dieser gleiten kann, während das andere Ende mit zwei Führungs­ nasen 25 versehen ist, welche jeweils in eine längliche Nut 26 eingreifen, die in Trageböcken 27 ausgebildet sind; die Trageböcke sind jeweils auf den Seitenstützen 28 des Rahmengestells 47, 48 der Einführungsstation be­ festigt. Diese Anordnung gewährleistet eine unveränder­ liche Position der Sauggruppe 12 in bezug zur hinteren Kante des Bogenstapels 4, wenn diese durch Betätigung des Motors 18 gehoben oder abgesenkt wird. Die Sauggruppe 12 umfaßt mehrere Saugköpfe 29 (von denen zur Verein­ fachung der Zeichnung nur eine einzige dargestellt ist) sowie eine erste Detektoreinrichtung 30, welche im einzelnen weiter unten beschrieben wird. Diese erste Detektoreinrichtung 30 ist in der Nähe des oberen, hinteren Bereiches des Bogenstapels 4 in einer theoretischen Mittelachse des Bogenstapels 4 angeordnet. Eine zweite Fühl- oder Detektoreinrichtung 32 ist in der Nähe des oberen, vorderen Bereiches des Bogensta­ pels 4 in der theoretischen Mittelachse des Bogenstapels 4 angeordnet. Diese zweite Fühlein­ richtung 32 umfaßt u. a. einen vorderen Anschlag 33, welcher so gelagert ist, daß er um eine Achse 34 schwen­ ken kann. Die Schwenkbewegung des vorderen Anschlags 33 wird mittels eines Hebels 35 bewirkt, welcher durch eine Kurvenscheibe 36 betätigt wird. Die erste Fühlein­ richtung 30 ist elektrisch mit einem Steuerkreis eines Rechners 37 über die Leitung 38 verbunden; die zweite Fühleinrichtung 32 ist über die Leitung 39 mit einem zweiten Steuerkreis des Rechners 37 verbunden. Wenn der Rechner 37 ein von der ersten Fühleinrich­ tung 30 kommendes Signal empfängt, sendet er ein posi­ tives oder negatives Informationssignal aus, welches über die Leitung 40 dem Motor 18 zugeführt wird und welches die vertikale Bewegung der Sauggruppe 12 steuert. Wenn der Rechner 37 ein von der zweiten Fühleinrich­ tung 32 kommendes Signal empfängt, sendet er ein positives Informationssignal aus, welches über die Leitung 41 dem Motor 11 zugeführt wird und welches ein Anheben des Bo­ genstapels 4 bewirkt. Es sei bemerkt, daß je nach Bedarf, beispielsweise während des Beladens des Tragegitters 1 mit einem neuen Stapel, der Motor 11 unabhängig durch an sich bekannte Mittel gesteuert werden kann, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher beschrieben werden. Die Einführungsstation umfaßt außerdem Förderer 42 und 43, welche mit Seitenführungen 44 zusammenwirken und welche dazu dienen, den jeweils vereinzelten Bogen einer Bogenverarbeitungsmaschine zuzuführen, und zwar in der durch den Pfeil 46 angegebenen Richtung.

Fig. 2 zeigt im einzelnen einen der optischen Faserstränge, der zweiten Fühl-Einrichtung 32, wie sie in Fig. 3 vollständig dargestellt ist. In dieser Figur haben sich die Bögen des Bogenstapels 4 gegen einen vorderen An­ schlag 75 angelegt, welcher in Rich­ tung des Pfeiles 76 bewegt werden kann. In Fig. 6 ist der Anschlag 75 mit einer Detektorzelle 77 über einen optischen Faserstrang 78 verbunden, dessen Ende mittels einer Schraube 79 mit einem Halteblock 80 verbunden ist, welcher mittels der Schrauben 81 am vorderen Anschlag 75 ange­ schraubt ist. Die Detektorzelle 77 ist an einer Platte 82 angeschraubt, die ihrerseits mittels der Schrauben 84 am Bügel 83 befestigt ist. Die Seitenführungen 44 sind an Sei­ tenflügeln des Bügels 83 mittels der Schrauben 85 befestigt. Die Detektorzelle gibt die Informationen, die sie erhält, an den Rechner 37 über eine Leitung 39 weiter. In Fig. 2 zeigt eine vollständige Abdeckung des Endes des Faserstranges 78 an, daß die Oberseite des Bo­ genstapels 4 an dieser Stelle ihre ideale Arbeitshöhe erreicht hat; an den Rechner 37 wird dann von diesem Faserstrang kein Informationssignal weiter­ gegeben. Wenn das Ende des Faserstranges 78 durch den oberen Bogen des Bogenstapels 4 nicht mehr abgedeckt ist, sendet die Detektorzelle 77 ein Signal aus, welches dem Rechner 37 zugeht; dieser gibt nach einer Mittelung der Signale aus allen Fasersträngen den Befehl zum Anheben des Bogenstapels 4 durch Betätigung des Motors 11. Der Rechner 37 besitzt u. a. einen Diskriminator-Schaltkreis, welcher bewirken soll, daß die Bögen von der Detektor­ zelle jeweils nur dann wahrgenommen werden, wenn der vordere Anschlag 75 seine vertikale Stellung einnimmt. Zur bestmöglichen Überwachung eines Bogenstapels 4, welcher auf seiner Oberseite Unebenhei­ ten aufweist, sind mehrere optische Faserstränge 78 Seite an Seite derart angeordnet, daß der Stapel auf seiner ganzen Breite überwacht wird. Dies ist schematisch in Fig. 3 dargestellt, wo am vorderen Anschlag 75 fünf optische Faserstränge 78 befestigt sind. Das erlaubt die Überwachung eines Bogenstapels 4, dessen Oberseite eine konvexe Krümmung 86, eine konkave Krümmung 87 oder eine Kombination von kon­ kaven und konvexen Krümmungen 88 aufweist.

Fig. 4 zeigt im einzelnen die erste Detektoreinrichtung zum Feststellen der Höhe des hinteren Bereichs des Bogen­ stapels 4. Diese umfaßt einen Fühler 90, welcher mittels einer Schraube 91 an einem Ende einer Stange 92 befestigt ist; diese ist verschiebbar in einem Lagerbock 93 gehal­ ten, welcher mittels der Schrauben 94 an der Traverse 95 der Sauggruppe 12 angeschraubt ist. Eine Druckfeder 96 stützt sich einerseits gegen die Unterseite des Lager­ bockes 93 und andererseits gegen die Oberseite des Füh­ lers 90 ab, so daß der Fühler 90 immer in seine untere Position gedrückt wird, d. h. gegen den oberen Bogen des Bogenstapels 4 (siehe Fig. 1). Das andere Ende der Stange 92 trägt einen Einstellring 97 und eine Hülse 98, die mittels einer Schraube 99 befestigt ist. Die Hülse 98 trägt eine Zunge 100, welche mittels zweier Schrauben 101 auf der Oberseite der genannten Hülse 98 befestigt ist. Die Zunge 100 erstreckt sich bis oberhalb eines induktiven, analogen Annäherungs-Detektors 102, welcher mittels der Schrauben 103 an einem Winkelstück 104 befestigt ist; dieses ist mittels der Schrauben 106 gegen die Unterseite des Gestells 105 der Sauggruppe 12 geschraubt (siehe auch Fig. 5). Der Annäherungsdetektor 102 ist mit dem Rechner 37 über die Leitung 38 verbunden. Wenn die Entfernung zwischen der Unterseite 107 der Zunge 100 von der Oberseite 108 des Annäherungsdetektors 102 kon­ stant bleibt, wird dem Rechner 37 über die Leitung 38 ein entsprechendes Signal zugeführt, durch welches der Motor 18 in Gang gesetzt wird, derart, daß das Tragge­ stell 13, welches die Sauggruppe 12 trägt, abgesenkt wird. Wenn die oben genannte Entfernung sich vergrößert, wertet der Rechner 37 diese Information aus und gibt ein Signal an den Motor 18, worauf dieser das Traggestell 13 anhebt.

Auf diese Weise erlaubt die Verwendung einer ersten De­ tektoreinrichtung 30 und einer zweiten Detektoreinrich­ tung 32 eine korrekte Einführung der Bögen, auch wenn sie Deformationen aufweisen, wie sie strichpunktiert mit dem Bezugszeichen 109 in Fig. 1 und mit den Be­ zugszeichen 86, 87 und 88 in der Fig. 3 dargestellt sind. Der Benutzer besitzt auf diese Weise eine Einrichtung, welche es ihm erlaubt, deformierte Bögen mit großer Funk­ tionssicherheit weiterzuverarbeiten, wodurch die Effek­ tivität der weiterverarbeitenden Maschine beachtlich ver­ bessert wird und eine Unterbrechung bei der Einführung der Bögen vermieden wird.

Claims (6)

1. Vereinzelungseinrichtung zum Zuführen des jeweils obersten Bogens eines Bogenstapels zu einer Weiterverarbeitungsmaschine mit

• - einem Stapelaufzug,
• - einer die Höhenlage des obersten Bogens an dessen Vorkante abtastenden und den Stapelaufzug steuernden Fühlereinrich­ tung,
• - einer über der Hinterkante des obersten Bogens angeordneten Trennsaug-Einrichtung zum vertikalen Abheben und horizonta­ len Vorschieben des Bogens,
• - einem die Höhenlage der die hintere Bogenkante abtastenden und die Höhe der Trennsaug-Einrichtung steuernden Fühler,
• - einem vorderen Stapelanschlag und
• - Mitteln zum Weiterleiten des jeweils obersten, vereinzelten Bogens des Stapels an die Weiterverarbeitungsmaschine,

dadurch gekennzeichnet, daß die die Höhenlage des obersten Bogens an dessen Vorderkante abtastende Fühleinrichtung (32) aus mehreren, in Stapelbreite nebeneinander angeordneten optischen Fasersträngen (78) besteht, deren Enden einerseits in den vorderen Stapelanschlag (75) von vorne hineinragen und andererseits jeweils an eine von mehreren Detektorzel­ len (77) angeschlossen sind, die gemeinsam den Motor (11) des Stapelaufzuges (1, 2, 3) mit einem gemittelten Signal steuern.

2. Vereinzelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Motor (11) des Stapelaufzuges (1, 2, 3) durch einen Rechner (37) gesteuert wird, der die von den Detektorzellen (77) empfangenen Signale auswertet.

3. Vereinzelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorzellen (77) nur in der vertikalen Stellung des Anschlages (75) aktiviert sind.

4. Vereinzelungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine die Höhenlage der Hinterkante des obersten Bogens im Stapel (4) abtastende Fühleinrichtung (30), durch deren Signale ein die Höhenlage der Vereinzelungssauger (29) beeinflussender Stellmotor (10) gesteuert wird.

5. Vereinzelungseinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (30) einen Fühler (90) mit einer Zunge (100) umfaßt, die sich bis oberhalb eines Annäherungsdetektors (102) erstreckt, welcher über den Rech­ ner (37) den Stellmotor (18) steuert.