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Dokumentenidentifikation DE4401818C2 06.12.2001
Titel Klemmeinrichtung, insbesondere zum Einklemmen eines Bogenpakets beim Stapelwechsel in Stapelvorrichtungen für Papier- oder Kartonbögen
Anmelder Jagenberg Papiertechnik GmbH, 41468 Neuss, DE
Erfinder Claaßen, Ernst, 47574 Goch, DE
DE-Anmeldedatum 22.01.1994
DE-Aktenzeichen 4401818
Offenlegungstag 27.07.1995
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.12.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2001
IPC-Hauptklasse B65H 31/30
IPC-Nebenklasse B65H 31/32   B65H 3/32   B25J 15/00   B65G 61/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Klemmeinrichtung, insbesondere zum Einklemmen eines Bogenpakets beim Stapelwechsel in Stapelvorrichtungen für Papier- oder Kartonbögen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und eine Stapelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.

Bei der Herstellung oder Verpackung von Bögen aus Papier oder Karton ist es verschiedentlich erforderlich, Bogenpakete zumindest an einer Seite festzuklemmen, um ein Verschieben oder eine Stauchung einzelner Bögen zu verhindern. Dazu werden Klemmeinrichtungen mit zwei parallel angeordneten und gegeneinander bewegbaren Klemmbalken eingesetzt, die ein Bogenpaket oder mehrere nebeneinander angeordnete Bogenpakete einklemmen und so halten.

EP-B-0 316 568 A2 beschreibt eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Stapeln von Bögen mit einer gattungsgemäßen Klemmeinrichtung, mit der sich ein Wechsel eines vollen Stapels durchführen läßt, ohne daß die Zufuhr der Bögen zur Stapelstelle unterbrochen werden muß oder Bögen ausgeschleust werden müssen. Dazu weist die Stapeleinrichtung eine Hilfsstapelplattform auf, die in den Stapelbereich eingefahren werden kann, um den sich bildenden Stapel zu halten, während der untere Teil des Stapels abtransportiert wird. Damit die Hilfsstapelplattform ohne Stauchung oder Verschiebung der Bögen in den Stapel eingefahren werden kann, werden vorher an zwei Klemmbalken befestigte zungenförmige Klammerelemente an einer Seite in den Stapel bewegt, die das oberhalb der Einfahrebene befindliche Bogenpaket einklemmen und halten. Als Klemmantrieb greift an beiden Enden des oberen Klemmbalkens jeweils eine doppelt wirkende pneumatische Kolben-Zylinder- Einheit an, mit denen der obere Klemmbalken gegen den unteren bewegt werden kann.

In Stapelvorrichtungen können aus Platzgründen nur Klemmbalken mit begrenzter Querschnittsfläche eingebaut werden. Bei größeren Arbeitsbreiten (größer als 2000 mm) hat es sich gezeigt, daß die Klemmbalken aufgrund des nur an den seitlichen Enden wirkenden Klemmdrucks verbogen werden. Dies kann dazu führen, daß bei mehrnutziger Arbeitsweise, bei der mehrere Stapel nebeneinander gebildet werden, die in der Mitte befindlichen Stapel nicht mehr sicher eingeklemmt werden. Eine Erhöhung des Klemmdrucks führt nur zu einer stärkeren Verbiegung und - falls der Druck an den Seiten zu groß wird - zu Beschädigungen der Klemmelemente und/oder Markierungen auf den Bögen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Klemmeinrichtung so zu verbessern, daß bei größeren Arbeitsbreiten eine gleichmäßige Klemmwirkung über die gesamte Länge der Klemmbalken erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Klemmeinrichtung mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst.

Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß die Klemmbalken in Grenzen elastisch ausgebildet werden können, um sich Unregelmäßigkeiten an der Ober- oder Unterseite des einzuklemmenden Gutes, insbesondere von Bogenpaketen, zur Verbesserung der Klemmwirkung anpassen zu können.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung, die besonders zum Einsatz an Stapelvorrichtungen für Bögen aus Papier oder Karton geeignet sind. So sind die Ausführungsformen nach den Ansprüchen 2 bis 5 besonders kompakt im Aufbau, da bei Stapelvorrichtungen sehr beengte Platzverhältnisse vorliegen. Begrenzt elastische Klemmbalken nach Anspruch 6 können sich einer unregelmäßigen Stapeloberfläche anpassen, ohne daß die Klemmwirkung vermindert wird oder unerwünschte Markierungen auftreten.

Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer, teilweise geschnittener Ansicht eine Klemm einrichtung zum Einklemmen von Bogenpaketen.

Fig. 2 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung einen Teil des unteren Klemm balkens aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in Seitenansicht eine Stapelvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Klemmeinrichtung dient zum Einklemmen von Bogenpaketen 1 beim Stapelwechsel in einer Stapelvorrichtung für Papier- oder Kartonbögen. Der Aufbau der Stapelvorrichtung ist in Fig. 3 gezeigt.

Die Klemmeinrichtung weist zwei langgestreckte Klemmbalken 2, 3 auf, die parallel zueinander angeordnet sind und zum Einklemmen der Bogenpakete 1 mittels eines Klemmantriebs 4 senkrecht zu ihrer Längsrichtung gegeneinander bewegt werden können. Beim mehrnutzigen Betrieb der Stapelvorrichtung werden über deren Arbeitsbreite (i. e. über die Länge der Klemmbalken 2, 3) mehrere Stapel nebeneinander gebildet, von denen in Fig. 1 nur einer (Bogenpaket 1) ausschnittsweise eingezeichnet ist, damit die Teile des Klemmantriebs 4 sichtbar sind.

Jeder Klemmbalken 2, 3 besteht aus einem begrenzt elastischen Voll- oder Hohlprofil, an dessen dem Stapel (Bogenpakete 1) zugewandter Vorderseite jeweils eine Reihe von zungenförmigen Klammerelementen 5, 6 mit Abstand voneinander befestigt sind. Alle Klammerelemente 5, 6 sind so gestaltet, daß sie möglichst reibungsarm an einer Seite in einen Stapel bewegt werden können, um ein Bogenpaket 1 bei einer Bewegung der Klemmbalken 2, 3 gegeneinander festzuklemmen, ohne daß Markierungen auf den Bögen auftreten. Die Klammerelemente 5 des oberen Klemmbalkens 2 sind daher parallel und spiegelbildlich zu den Klammerelementen 6 des unteren Klemmbalkens 3 oberhalb von diesen angeordnet.

Der Klemmantrieb 4 besteht aus einem oder mehreren Zugantrieben 7, die jeweils mit dem Ende eines Zugmittels 8 verbunden sind, das mit seinem anderen Ende an einem Klemmbalken (im Beispiel Klemmbalken 2) befestigt ist und von dem anderen Klemmbalken (im Beispiel Klemmbalken 3) umgelenkt wird. Zwischen dem Befestigungspunkt an dem einen Klemmbalken 2 und dem Umlenkpunkt an dem anderen Klemmbalken 3 verläuft das Zugmittel 8 senkrecht zur Längsrichtung der Klemmbalken 2, 3. Bevorzugt greifen mehrere Zugantriebe 7 über die Arbeitsbreite verteilt an den Klemmbalken 2, 3 an; zumindest ein Zugantrieb 7 ist - bezogen auf deren Längsrichtung - im mittleren Bereich der Klemmbalken 2, 3, also im mittleren Bereich der Arbeitsbreite der Stapelvorrichtung, angeordnet.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die bevorzugte Ausführungsform des Klemmantriebs mit einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit als Zugantrieb 7 und einem Drahtseil als Zugmittel 8. Damit der Zugantrieb 7 möglichst wenig Platz benötigt, ist der Kolben 9 der Kolben-Zylinder-Einheit an der von dem zu klemmenden Bogenpaket 1 abgewandten Rückseite des Klemmbalkens 3 parallel zu dessen Längsrichtung befestigt. Das am Ende der Kolbenstange 10 befestigte Drahtseil verläuft zunächst parallel zu dem Klemmbalken 3, wird dann von einer Umlenkrolle 11 um 90° umgelenkt und durch eine Bohrung im Klemmbalken 3 zu dessen Vorderseite geführt, wo es von einer weiteren Umlenkrolle 12 senkrecht nach oben zu dem Klemmbalken 2 umgelenkt wird. Das Ende des Drahtseils 8 ist an einer Klammer 5 des oberen Klemmbalkens 2 befestigt. Durch vorstehend beschriebene Führung des Drahtseils 8 wird gewährleistet, daß die Klemmbalken 2, 3 von dem Zugantrieb 7 gegeneinander bewegt werden, ohne daß eine Bewegungskomponente in ihrer Längsrichtung oder in Richtung zum Bogenpaket 1 bzw. davon weg auftritt. Damit die Klemmkraft über die aufliegende Länge der Klammern 5, 6 möglichst gleichmäßig ist, befinden sich der Befestigungspunkt 13 und der Drehpunkt 12 in möglichst geringem Abstand vom Bogenpaket 1.

Die Klemmbalken 2, 3 sind getrennt horizontal bewegbar gelagert, damit sie nacheinander in den Stapelbereich eingefahren werden können. Das Auseinanderfahren der Klemmbalken 2, 3 zum Öffnen der Klammerelemente 5, 6 erfolgt mittels zweier drückender Kolben-Zylinder-Einheiten, von denen jeweils eine an jedem Ende der Klemmbalken 2, 3 zwischen diesen angeordnet ist. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten sind nicht in der Zeichnung dargestellt.

Um die unabhängige Bewegung des oberen Klemmbalkens 2 in Richtung zum Bogenpaket 1 ohne Beeinträchtigung durch das Drahtseil 8 zu ermöglichen, ist dieses auf der Rückseite des Klemmbalkens 3 in einer Ausgleichsschleife geführt und wird von einer Seilstraffvorrichtung permanent straff gehalten, wie in Fig. 2 detaillierter gezeigt wird. Die Seilstraffvorrichtung besteht aus einer parallel zum Klemmbalken 3 und zur Kolbenstange 10 verschiebbar gelagerten Umlenkrolle 11, die von einer Schraubenfeder 16a zur Straffung des Seils 8 entgegengesetzt zur Zugrichtung der Kolbenstange 10 gedrückt wird. Die Umlenkrolle 11 lenkt das Seil 8 um 180° zu einer im Bereich der Bohrung 14 durch den Klemmbalken 3 ortsfest an diesem gelagerten zweiten Umlenkrolle 15, von der es senkrecht zur Längsrichtung des Klemmbalkens 3 durch die Bohrung 14 zu der Vorderseite des Klemmbalkens 3 geführt wird. Dort wird das Seil 8 von der Umlenkrolle 12 senkrecht nach oben zu dem Klemmbalken 2 geführt. Der Bewegungsweg der Umlenkrolle 11 ist so gewählt, daß für die Relativbewegung des oberen Klemmbalkens 2 in Richtung zu den Bogenpaketen 1 genügend Seillänge zur Verfügung steht, ohne daß die Kolbenstange 10 bei dieser Bewegung aus dem Zylinder 9 gezogen wird und zugleich beim Ziehen des Seils 8 mit der Kolbenstange 10 ein Anschlag 16 der Lagerung der Umlenkrolle 11 so frühzeitig gegen eine Wand 16b der Befestigung der Kolben-Zylinder-Einheit 9, 10 bewegt wird, daß ein ausreichender Restweg des Kolbens 10 verbleibt, um die gewünschte Klemmkraft zu erzeugen.

In Fig. 3 wird der Aufbau einer Stapelvorrichtung zum Stapeln von kontinuierlich in Schuppenformation zugeförderten Bögen 17 gezeigt:

Die Stapelvorrichtung enthält eine in seitlichen Ständern 18 ihres Gestells vertikal bewegbar gelagerte Ablageplattform 19, auf der Paletten 20 zur Aufnahme der Stapel 21 aufgelegt werden. Im Stapelbereich sind die bekannten Stapelbildungselemente (Seitenführungsbleche 22 und Anschlagbretter 23) angeordnet. Für einen Stapelwechsel ohne Unterbrechung der Bogenzufuhr sind in den Ständern 18 an der Einlaufseite der Bögen 17 in einem vertikal bewegbaren Schlitten 24 eine in den Stapelbereich bewegbare Hilfsstapelplattform 25 und oberhalb von dieser eine Klemmeinrichtung 26 gelagert, deren Aufbau der unter den Fig. 1 und 2 beschriebenen Klemmeinrichtung entspricht. Die Klemmbalken 2, 3 sind getrennt voneinander horizontal bewegbar an den Schlitten 24 gelagert, so daß die Klammerelemente 5 unabhängig von den Klammerelementen 6 zwischen den Bogenhinterkanten in den Stapel 21 bewegt werden können. Ein sich über die Arbeitsbreite erstreckendes, rechenförmig ausgestaltetes Trennelement 27 ist zwischen der Zuförderebene der Bögen 17 und dem Bereich unterhalb der Hilfsstapelplattform 15 an den einlaufseitigen Ständern 18 vertikal bewegbar gelagert. Zur Bildung einer Lücke zwischen den Bogenhinterkanten können die horizontal abgewinkelten Trennfinger des Trennelementes 27 zwischen die Bogenhinterkanten in den Stapelbereich bewegt werden.

Die Stapelvorrichtung nach Fig. 3 arbeitet wie folgt:

Während des Stapelns wird die Oberseite des Stapels 21 durch entsprechendes Absenken der Ablageplattform 19 auf einer konstanten Höhe unterhalb der Zuförderebene gehalten. Ist die vorgewählte Anzahl der Bögen 17 gestapelt, fährt zunächst das Trennelement 27 in Höhe der Zuförderebene zwischen die Bogenhinterkanten ein. Es bewegt sich anschließend mit dem Stapel 21 nach unten, bis die Höhe der unteren Klammerelemente 6 erreicht ist. Dort hält es an, so daß sich durch weiteres Absenken des Stapels 21 eine Lücke unterhalb des Trennelements 27 bildet. In diese Lücke fahren die Klammerelemente 6 ein. Gleichzeitig beginnt sich der Schlitten 24 synchron mit dem Stapel 21 nach unten zu bewegen.

Das Trennelement 27 wird danach wieder aus dem Stapel 21 bewegt und fährt erneut nach oben, um auf entsprechende Weise eine Lücke für die oberen Klammerelemente 5 zu bilden. Nachdem diese zwischen die Bogenhinterkanten eingefahren sind, wird ein Bogenpaket 1 - wie in Fig. 1 gezeigt - durch Betätigung des Klemmantriebs 4 festgeklemmt. Durch kurzzeitiges beschleunigtes Absenken des Stapels 21 bildet sich nun unterhalb der unteren Klemmelemente 6 eine weitere Lücke, in die die Hilfsstapelplattform 25 eingefahren wird. Die Klemmeinrichtung 26 verhindert dabei ein Verschieben oder eine Stauchung der Bögen 17.

Die Hilfsstapelplattform 25 trägt nun den oberen Stapelteil, während der sich unter ihr befindliche, fertige Stapel 21 auf den Boden absenkt und abtransportiert wird. Nach Auflegen einer neuen, leeren Palette 20 wird die Ablageplattform 19 angehoben, bis sich die neue Palette 20 unterhalb der Hilfsstapelplattform 25 befindet. Diese wird nun aus dem Stapelbereich zurückgefahren und übergibt dabei den auf ihr gebildeten Teilstapel an die Palette 20. Anschließend wird die Klemmwirkung der Klammerelemente 5, 6 beendet, und diese werden aus dem Stapel in die in Fig. 3 gezeigte Warteposition bewegt. Bis zum nächsten Stapelwechsel werden die Bögen 17 wieder direkt auf die Palette 20 gestapelt.


Anspruch[de]
  1. 1. Klemmeinrichtung, insbesondere zum Einklemmen eines Bogenpakets (1) beim Stapelwechsel in Stapelvorrichtungen für Papier- oder Kartonbögen (17), mit zwei parallelen, mittels eines Klemmantriebs (4) senkrecht zu ihrer Längsrichtung gegeneinander bewegbaren Klemmbalken (2, 3), dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmantrieb (4) aus einem oder mehreren Zugantrieben (7) besteht, die jeweils mit dem einen Ende eines Zugmittels (8) verbunden sind, das mit seinem anderen Ende an einem Befestigungspunkt (13) an dem einen Klemmbalken (2) befestigt ist und an einem Umlenkpunkt an dem anderen Klemmbalken (3) umgelenkt wird, wobei das Zugmittel (8) zwischen dem Befestigungspunkt (13) an dem einen Klemmbalken (2) und dem Umlenkpunkt an dem anderen Klemmbalken (3) senkrecht zur Längsrichtung der Klemmbalken (2, 3) verläuft.
  2. 2. Klemmeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kolben-Zylinder- Einheit (9, 10) als Zugantrieb (7) und ein Seil (8), bevorzugt ein Drahtseil, als Zugmittel.
  3. 3. Klemmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Klemmbalken (2, 3) an einer Seite eine Reihe von zusammenwirkenden, zungenförmigen Klammerelementen (5, 6) befestigt ist.
  4. 4. Klemmeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugantrieb (7) an der den Klammerelementen (6) entgegengesetzten Rückseite des einen Klemmbalkens (3) befestigt ist, und daß das Zugmittel zunächst zu dessen Vorderseite mit den Klammerelementen (6) geführt wird, dort zu dem anderen Klemmbalken (2) umgelenkt und an diesem befestigt ist.
  5. 5. Klemmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugantrieb (7) eine Kolben-Zylinder-Einheit parallel zur Längsrichtung eines Klemmbalkens (3) an diesem befestigt ist.
  6. 6. Klemmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmbalken (2, 3) begrenzt elastisch ausgebildet ist.
  7. 7. Klemmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (8) in einer Ausgleichsschleife um eine Umlenkrolle (11) geführt ist, die zum Straffen des Zugmittels (8) gegen die Kraft einer Feder (16a) bewegbar gelagert ist.
  8. 8. Vorrichtung zum Stapeln von Bögen, insbesondere von geschuppt zugeförderten Papier- oder Kartonbögen (17), mit einer vertikal bewegbaren Ablageplattform (19), mit einer an der Zuförderseite der Bögen (17) angeordneten Klemmeinrichtung (26), die zwei in der Höhe versetzte und gegeneinander bewegbare Klemmbalken (2, 3) jeweils mit Klammerelementen (5, 6) aufweist, die in den Stapel (21) zwischen die Bogenhinterkanten einschiebbar sind, und mit einer an der Einlaufseite der Bögen (17) angeordneten Hilfsstapelplattform (25), die unterhalb des unteren Klemmbalkens (3) in den Bereich der Ablageplattform (19) einfahrbar ist, gekennzeichnet durch eine Klemmeinrichtung (26) mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 7.






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