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Dokumentenidentifikation DE10154241B4 29.12.2005
Titel Vorrichtung zum Stapeln und anschließenden Vereinzeln von scheibenförmigen, biegsamen Materialzuschnitten
Anmelder ABRO Weidenhammer GmbH, 68766 Hockenheim, DE
Erfinder Kössendrup, Klaus, 67105 Schifferstadt, DE;
Fuchs, Hans, 67346 Speyer, DE
Vertreter Lichti + Partner GbR, 76227 Karlsruhe
DE-Anmeldedatum 07.11.2001
DE-Aktenzeichen 10154241
Offenlegungstag 15.05.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.12.2005
IPC-Hauptklasse B65G 57/16
IPC-Nebenklasse B65G 59/06   B65G 60/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln und anschließenden Vereinzeln von scheibenförmigen, biegsamen Materialzuschnitten, bestehend aus einem Langstapelmagazin, in welchem die Materialzuschnitte in enger Parallellage fortbewegt werden und das einen senkrechten Endabschnitt aufweist, an dessen unterem Ende die Materialzuschnitte abgegeben werden.

Vorrichtungen der vorgenannten Art werden insbesondere bei der Fertigung von Behälterverpackungen eingesetzt, wenn es darum geht, einen vorgefertigten Behälterrumpf anschließend mit einem Boden oder einem Deckel zu versehen, der aus einem scheibenförmigen, biegsamen Materialzuschnitt besteht. Die scheibenförmigen Materialzuschnitte werden vor dem Zusammenbringen mit dem Behälterrumpf zu einem Stapel zusammengeführt, um von diesem Stapel einzeln abgenommen und im exakten Arbeitstakt der nachfolgenden Maschine zugeführt werden zu können. Hierzu dienen Magazine mit einem Stapelhalter, in die die gesondert gefertigten Materialzuschnitte eingestapelt werden. Der Stapelhalter am unteren Ende des Magazins stützt den gesamten Stapel ab, indem der unterste Materialzuschnitt mit seinem äußersten Umfangsrand dem Stapelhalter aufliegt. Zum Vereinzeln wird ein Sauggreifer verwendet, der eine Hubbewegung in der Achse des Stapels ausführt und in einer angehobenen Position den untersten Materialzuschnitt ansaugt und durch den Stapelhalter hindurchzieht, was durch die Biegsamkeit des Materialzuschnitts ermöglicht wird. In einer unteren Position wird der Sauggreifer belüftet und kann der Materialzuschnitt durch Querverschieben aus dem Bereich des Stapels heraus zu der nachfolgenden Fertigungsstation gefördert werden. Zu diesem Zweck ist unterhalb des Stapelhalters in Höhe der Transportstrecke eine Auflage für den Materialzuschnitt vorgesehen und läuft der Sauggreifer nach unten durch die Auflage hindurch, so daß der auf ihm liegende Materialzuschnitt auf der Auflage abgelegt wird (z.B. JP 57-156925).

Um eine große Menge an Materialzuschnitten puffern zu können, sind sogenannte Langstapelmagazine bekannt, in denen beispielsweise die Materialzuschnitte in einer geneigten Ebene auf einer Stapelrinne geführt und mittels stapelparalleler Gurtbänder, die am Umfang der Zuschnitte angreifen, auf der geneigten Ebene nach oben geführt werden. Die Zuschnitte liegen dabei in enger Parallellage aneinander. Am Ende der Steigungsstrecke geht das Langstapelmagazin über einen Bogen in einen senkrechten Endabschnitt über, in welchem die Zuschnitte nur noch durch Schwerkraft bewegt werden.

Insbesondere dann, wenn die scheibenförmigen Materialzuschnitte keine ebene Scheibe bilden, sondern geformt, z.B. schalen- oder tellerförmig ausgebildet sind und im Stapel ineinander greifen, ergeben sich beim Entstapeln Funktionsstörungen. Liegen die scheibenförmigen Materialzuschnitte – wie an sich erwünscht – eng aufeinander, kommt es beim Abziehen des jeweils untersten Materialzuschnittes zu Funktionsstörungen. Diese stellen sich umso eher ein, je größer die Stapelhöhe im senkrechten Endabschnitt ist und beruhen insbesondere darauf, daß sich beim Abziehen zwischen dem untersten und dem nächsten Materialzuschnitt ein Unterdruck aufbaut, da die Außenluft nicht zwischen die beiden Materialzuschnitte eindringen kann. Dies führt einerseits zu unerwünschten Verformungen, insbesondere am unteren Materialzuschnitt, und wird ferner nicht das gewünschte Ergebnis, nämlich die Bereitstellung vereinzelter Materialzuschnitte erreicht. Diese Schwierigkeiten treten dann vermehrt auf, wenn die scheibenförmigen Materialzuschitte im Durchmesser und in der Dicke Toleranzen oder dann, wenn sie tief gezogen oder geformt sind, Formabweichungen aufweisen. Mit größeren Toleranzen und Formabweichungen ist insbesondere bei Materialzuschnitten aus Karton oder Kartonverbund, aber auch bei anderen mehrschichtigen Laminaten zu rechnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Stapeln und Vereinzeln scheibenförmiger, biegsamer Materialzuschnitte von einem senkrechten Stapel vorzuschlagen, bei der unabhängig von Form und Größe des Materialzuschnittes und auch unabhängig von dessen Toleranzen und Formabweichungen sowie unabhängig vom Werkstoff ein einwandfreies Vereinzeln ermöglicht und insbesondere die Ausbildung von Unterdruck zwischen dem abzunehmenden untersten und dem darüber liegenden Materialzuschnitt wirksam vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Endabschnitt des Langstapelmagazins ein kurzes Vorhaltemagazin anschließt und darunter eine Einrichtung zum vereinzelten Abnehmen des jeweils untersten Materialzuschnitts aus dem Vorhaltemagazin angeordnet ist, und daß an dem Endabschnitt des Langstapelmagazins eine Rückhalteeinrichtung mit auf den Umfangsrand des untersten Materialzuschnitts des Langstapels wirkenden Bremsrollen angeordnet ist, die bei Unterschreiten einer vorgegebenen Stapelhöhe im Vorhaltemagazin unter Freigabe eines oder mehrerer Materialzuschnitte antreibbar und bei Erreichen der vorgegebenen Stapelhöhe im Vorhaltemagazin stillsetzbar sind.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird das Langstapelmagazin von der Einrichtung zum vereinzelten Abnehmen des jeweils untersten Materialzuschnitts abgekoppelt und ein Vorhaltemagazin zwischen dieser und dem senkrechten Endabschnitt des Langstapelmagazins angeordnet, an das die Materialzuschnitte aus dem Langstapelmagazin nur nach Bedarf abgegeben werden, so daß im Vorhaltemagazin nur ein kleinerer Stapel an Materialzuschnitten bereitgehalten wird. Auf diese Weise lastet auf dem untersten Materialzuschnitt ein geringeres Gewicht und kann somit dieser Materialzuschnitt einwandfrei aus dem Vorhaltemagazin abgenommen werden. Die Rückhalteeinrichtung mit den auf den Umfangsrand des untersten Materialzuschnitts des Langstapels wirkenden Bremsrollen sorgt dafür, daß die Materialzuschnitte aus dem Langstapel bedarfsgerecht an das Vorhaltemagazin abgegeben werden. Zugleich führt die Auflösung des Langstapels und die Bildung des Stapels im Vorhaltemagazin zu einer gewissen Auflockerung, so daß eine eventuell zuvor vorhandene Haftung zwischen den Materialzuschnitten beseitigt wird.

Die Bremsrollen der Rückhalteeinrichtung erfüllen dabei zwei Funktionen, nämlich einerseits unterfangen sie den Stapel im Langstapelmagazin, zum anderer wirken sie dann, wenn sie angetrieben sind, als eine Art Transportrolle, die im wesentlichen über Friktion, gegebenenfalls bei geringfügiger Verformung die notwendigen Transportkräfte auf den Materialzuschnitt überträgt. Gleichwohl wird der Materialzuschnitt nicht bleibend deformiert.

Der Antrieb der Bremsrollen geschieht in Abhängigkeit von der Stapelhöhe im Vorhaltemagazin, wobei die Antriebsmittel von einem Niveausensor oder dergleichen gesteuert werden können. Bei der Übergabe vom Langstapelmagazin zum Vorhaltemagazin können ein oder mehr Materialzuschnitte in einem Arbeitstakt gleichzeitig übergeben werden. Steuerungstechnisch ist dies über eine entsprechende Verzögerungsschaltung, über zwei Niveaumelder oder dergleichen zu verwirklichen.

Mit Vorzug weist die Rückhalteeinrichtung vier Bremsrollen auf, die in einer Horizontalebene symmetrisch verteilt angeordnet sind und jeweils mit ihrem Umfang auf den Umfangsrand des untersten Materialzuschnitts des Langstapels bremsend einwirken und bei Einschalten des Antriebs diesen Materialzuschnitt und gegebenenfalls weitere Materialzuschnitte nach unten in das Vorhaltemagazin abwerfen.

Auch wenn je nach Material und Stärke des Materialzuschnitts drei Bremsrollen ausreichen können, haben sich vier Bremsrollen als vorteilhaft erwiesen, wodurch einseitige Verformungen des Materialzuschnitts wirksam vermieden werden können.

In bevorzugter Ausführung sitzen die Bremsrollen auf einem Tragring auf horizontalen Achsen und wirken paarweise an diametralen Stellen des Materialzuschnitts auf dessen Umfangsrand ein.

Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die Achsen aller Bremsrollen kardanisch verbunden und an einen einzigen Antrieb angeschlossen sind, so daß deren absoluter Gleichlauf garantiert ist und auch die Mittel zum Unterbrechen des Antriebs gleichzeitig bei allen Bremsrollen wirksam werden.

Der Antrieb kann eine auf die Achse einer der vier Bremsrollen wirkende Antriebswelle aufweisen, wobei der Antrieb ferner eine Schaltkupplung besitzt, die in Abhängigkeit von der Stapelhöhe im Vorhaltemagazin steuerbar ist. Als Kupplung kommt jede dem Fachmann geläufige Schaltkupplung mechanischer, elektro-mechanischer, elektro-pneumatischer oder ähnlicher Bauart in Frage. Stattdessen kann auch ein schaltbarer Motor mit kleinem Leerlaufdrehmoment eingesetzt werden.

Die Bremsrollen sind vorzugsweise zumindest an ihrem Umfang gummielastisch ausgebildet, beispielsweise mit einem gummielastischen Werkstoff beschichtet, so daß einerseits die Bremsrollen an ihrer wirksamen Umfangsfläche einen erhöhten Reibungskoeffizienten aufweisen, andererseits ein weicher Angriff am Umfangsrand des Materialzuschnitts gewährleistet ist. Ferner sorgen die in einer gemeinsamen Radialebene angeordneten Bremsrollen beim Umlauf zusätzlich für ein Zentrieren des Materialzuschnitts, so daß dieser nicht punktuell einseitig belastet wird.

Um ein einwandfreies Vereinzeln der Materialzuschnitte für die weitere Verarbeitung zu gewährleisten, weist die Einrichtung zum vereinzelten Abnehmen des jeweils untersten Materialzuschnitts aus dem mit einem unteren Stapelhalter versehenen Vorhaltemagazin wenigstens zwei parallel zueinander beidseitig des Zentrums des Materialzuschnitts angeordnete Sauggreifer auf, die derart steuerbar sind, daß zunächst der eine Sauggreifer in der angehobenen Position den Materialzuschnitt exzentrisch ansaugt, der andere Sauggreifer zeitversetzt in die angehobene Position läuft und den Materialzuschnitt an der dem Zentrum gegenüberliegenden Seite abstützt, während zugleich der erste Sauggreifer beim Absenken den Materialzuschnitt einseitig unter Verkippen mitnimmt und erst daraufhin der zweite Sauggreifer seine Absenkbewegung unter Mitnahme des Materialzuschnitts beginnt.

Abweichend vom Stand der Technik schlägt die Erfindung zwei parallele Sauggreifer vor, die somit außerhalb des Zentrums an dem scheibenförmigen Materialzuschnitt angreifen. Die beiden Sauggreifer sind zeitversetzt gesteuert, so daß sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten in ihre angehobene Position, in der sie den untersten Materialzuschnitt bei Anlage an dessen Unterseite ansaugen, gelangen. Die Hubbewegung der Sauggreifer läßt sich insbesondere so steuern, daß zunächst der eine Sauggreifer am untersten Materialzuschnitt in Wirkung tritt. Die Krafteinwirkung auf diesen Materialzuschnitt geschieht seitlich versetzt zum Zentrum. Da der Materialzuschnitt randseitig noch vom Stapelhalter gehalten ist, wird er beim Absenken des Sauggreifers aufgrund der Biegsamkeit des Materialzuschnitts einseitig durch den Stapelhalter gezogen, wobei der Materialzuschnitt verkippt. Diese Wirkung wird noch dadurch unterstützt, daß der andere Sauggreifer zum etwa gleichen Zeitpunkt an die Unterseite des Materialzuschnitts und an einer mit Bezug auf dessen Zentrum gegenüberliegenden Seite anläuft und den Materialzuschnitt auf dieser Seite zurückhält, bis auch dieser Sauggreifer den Materialzuschnitt ansaugt. Beim gemeinsamen Absenken der Sauggreifer in etwas unterschiedlicher Höhenlage nimmt der Materialzuschnitt eine geneigte Position ein, bis schließlich die Sauggreifer in ihre Endposition gelangen und nach Belüften den Materialzuschnitt freigeben. Hierbei kann – wie beim Stand der Technik – eine Auflage für den Materialzuschnitt vorgesehen sein, durch den die Sauggreifer weiter abgesenkt werden, so daß der Materialzuschnitt auf der Auflage abgelegt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die beiden Sauggreifer über Exzenter angetrieben, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle drehwinkelversetzt angeordnet sind. Damit läßt sich die zeitversetzte Steuerung der Sauggreifer in einer einfachen mechanischen und funktionssicheren Ausführung verwirklichen und ist aufgrund der nur einen Antriebswelle gewährleistet, daß durch den einmal eingestellten Drehwinkelversatz der Bewegungsablauf stets derselbe ist.

Vorzugsweise ist dieser Exzenter Teil eines Kurbeltriebs, dessen Kurbel an einer den Sauggreifer aufweisenden Hubstange angreift.

Gemäß einer Ausführungsform sind die beiden Sauggreifer an einer Vakuumquelle angeschlossen und zeitversetzt mit Unterdruck beaufschlagbar. Die zeitliche Steuerung erfolgt dabei in Abhängigkeit von dem Bewegungsablauf der Sauggreifer. Hierfür sind verschiedene steuerungstechnische Möglichkeiten, z.B. in Abhängigkeit von der Hublage der Hubstangen bzw. der Sauggreifer oder der Drehwinkellage der Exzenter gegeben.

In einer Ausführung ist vorgesehen, daß jede Hubstange auf einem Teil ihrer Länge einen Innenkanal, der am Sauggreifer mündet, und mit Abstand vom Sauggreifer eine am Umfang der Hubstange mündende Querbohrung aufweist, die in Abhängigkeit von der Hublage des Sauggreifers an Unterdruck angeschlossen oder zur Umgebung geöffnet ist. Dies ermöglicht insbesondere den Einsatz mechanischer Bauteile für die Steuerung.

In vorteilhafter Ausbildung ist jede Hubstange durch eine ortsfeste Hülse geführt, die eine an die Vakuumquelle angeschlossene Innenkammer aufweist, wobei die Hülse mit Bezug auf die Hubstange so angeordnet ist, daß deren Querbohrung bei Erreichen der angehobenen Position des Sauggreifers in die Kammer eintaucht und bei Erreichen der abgesenkten Position des Sauggreifers in eine Position außerhalb der Hülse zum Belüften des Kanals gelangt. Die Steuerung der Unterdruckzuführung erfolgt also unmittelbar in Abhängigkeit von dem Bewegungsablauf der Sauggreifer bzw. der Hubstangen.

Diese Ausführung wird noch dadurch optimiert, daß die Hülsen beider Hubstangen zur Einstellung des Saug- und Belüftungszeitpunktes gegenüber den Hubstangen axial verstellbar sind, so daß sich Zeitpunkt und Dauer der Unterdruckbeaufschlagung der Sauggreifer den jeweiligen Gegebenheiten anpassen läßt.

Die Hülsen sind gegenüber den Hubstangen getrennt voneinander und in unterschiedlicher Axiallage einstellbar, so daß der Zeitpunkt der Unterdruckbeaufschlagung und die Aufrechterhaltung des Unterdrucks für beide Sauggreifer unterschiedlich eingestellt werden kann.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Ansicht der gesamten Vorrichtung;

2 eine ausschnittsweise Vergrößerung der Rückhalteeinrichtung gemäß 1;

3 eine Draufsicht auf die Rückhalteeinrichtung;

4 bis 8 je eine schematische Ansicht des Vorhaltemagazins mit dem betrieblichen Ablauf und

9 eine Seitenansicht des Antriebs und der Steuerung der Sauggreifer am Vorhaltemagazin.

Die in 1 in einer schematischen Gesamtansicht gezeigte Vorrichtung besteht aus einem Langstapelmagazin 30, einem Vorhaltemagazin 31 und einer Einrichtung 32 zum vereinzelten Abnehmen der Materialzuschnitte aus dem Vorhaltemagazin 31. In dem Langstapelmagazin werden die Materialzuschnitte 2 in paralleler Lage geführt und mittels nicht gezeigter Transportmittel, z.B. Gurtbändern oder dergleichen fortbewegt. Das Langstapelmagazin, das eine nicht gezeigte Steigstrecke aufweisen kann, geht über eine Krümmung 33 in einen vertikalen Endabschnitt 34 über, an dem eine Rückhalteeinrichtung 35 angeordnet ist, die den Langstapel abbremst. Unterhalb der Rückhalteeinrichtung 35 befindet sich das Vorhaltemagazin 31, in das die Materialzuschnitte mittels der Rückhalteeinrichtung 35 einzeln oder zu mehreren abgegeben werden. Aus dem Vorhaltemagazin 31 werden die Materialzuschnitte mittels der Einrichtung 32 von unten her einzeln abgestapelt. Im Bereich des Langstapelmagazins – beim gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich des Krümmungsabschnittes 33 – ist ein Kontrollsensor 36 angeordnet, der das Vorhandensein bzw. Fehlen des Stapelnachschubs an die Steuerung der Gesamtanlage meldet. Er kann insbesondere die nachfolgenden Einrichtungen 35 und 32 stillsetzen.

Die Rückhalteeinrichtung 35 ist in 2 und 3 detailliert gezeigt. Sie weist einen Tragring 37 auf, an dem um jeweils 90° versetzt vier Bremsrollen 38, 39, 40 und 41 an horizontalen Achsen, die paarweise parallel zu den Symmetrieachsen des scheibenförmigen Materialzuschnitts 2 verlaufen, aufweisen. Die Bremsrollen 39 reichen mit ihrem Umfang in das Magazin hinein, und zwar soweit, daß sie auf den Umfangsrand des untersten Materialzuschnitts 2 des Langstapels (siehe 2) eine gerade ausreichende Bremskraft ausüben können, um den Langstapel im Langstapelmagazin 30 zurückzuhalten. Sie greifen an diametralen Stellen 42 bzw. 43 an dem Umfangsrand der Materialzuschnitte 2 an.

Die Achse der Bremsrolle 38 ist über eine Antriebswelle 44 und eine Kupplung 45, gegebenenfalls eine Schaltkupplung, an die Abtriebswelle 46 eines gemeinsamen Antriebs 47 angeschlossen. Die Achse der angetriebenen Bremsrolle 38 ist über schematisch angedeutete Kardangelenke 48, 49 und 50 mit den Achsen der übrigen Bremsrollen wirkverbunden.

Die den Langstapel am untersten Materialzuschnitt 2 (2) zurückhaltenden Bremsrollen 38 bis 41 werden bei Schließen der Schaltkupplung 45 in Drehung versetzt, wobei sie von oben nach unten aufeinander zulaufen, so daß aufgrund der Friktion zwischen ihnen und dem Umfangsrand des Materialzuschnitts ein oder mehr Materialzuschnitte nach unten in das Vorhaltemagazin 31 abgeworfen werden. Die Steuerung der Rückhalteeinrichtung erfolgt durch einen Sensor 48 (1), der als eine Art Niveaumelder die Höhe des Stapels im Vorhaltemagazin 31 aufnimmt und bei Unterschreiten der vorgegebenen Stapelhöhe den Antrieb 47 bzw. die Schaltkupplung 45 in Betrieb setzt, so daß die Bremsrollen 38 bis 41 die Zuschnitte in das Vorhaltemagazin 31 abstapeln, bis die gewünschte Stapelhöhe erreicht ist und die Bremsrollen 38 bis 41 wieder stillgesetzt werden.

Nachfolgend sind das Vorhaltemagazin 31 und die Vereinzelungseinrichtung 32 anhand der 4 bis 9 näher beschrieben.

In dem schematisch angedeuteten Magazin 1 des Vorhaltemagazins 31 sind die scheibenförmigen Materialzuschnitte 2, die eine flache Napfform aufweisen, in der gewünschten Stapelhöhe eingestapelt. Das Magazin 1 weist an seiner unteren Stirnseite einen Stapelhalter 3 auf, auf dem mit seinem äußersten Umfangsrand der unterste Materialzuschnitt 4 aufliegt und auf diese Weise den Stapel innerhalb des Magazins 1 abstützt. Unterhalb und mit Abstand vom Stapelhalter 3 ist eine Auflage 6 angeordnet, die Teil einer Förderstrecke sein kann und auf der die Materialzuschnitte 2 einzeln abgelegt werden. Die Auflage 6 weist zwei Durchbrechungen 7 und 8 auf, unterhalb der fluchtend je ein Sauggreifer 9, 10 angeordnet ist, die ihrerseits am oberen Ende paralleler Hubstangen 11, 12 vorgesehen sind. Die Hubstangen 11, 12 sind in vertikaler Richtung angetrieben, wobei die eine Hubstange 11 gegenüber der anderen Hubstange 12 voreilt.

Aus der Ausgangsposition gemäß 1 bewegt sich zunächst die Hubstange 11 mit dem Sauggreifer 9 durch die Aussparung 8 hindurch in eine angehobene Position, bis der Sauggreifer 9 der Unterseite des untersten Materialzuschnitts 4 anliegt. Vor Erreichen dieser angehobenen Position wird der Sauggreifer 9 mit Unterdruck beaufschlagt, so daß er den untersten Materialzuschnitt 4 ansaugt. Zuvor, jedoch mit einem gewissen Nachlauf gegenüber dem Sauggreifer 9, wird der Sauggreifer 10 durch die Aussparung 7 nach oben bewegt (5). Etwa zeitgleich beginnt der Sauggreifer 9 seine Abwärtsbewegung und nimmt den exzentrisch angesaugten Materialzuschnitt 4 mit, dessen Umfangsrand einseitig durch den Stapelhalter 3 hindurchgezogen wird, so daß dieser Materialzuschnitt 4 verkippt wird. An der in 6 linken Seite kann Luft zwischen dem untersten Materialzuschnitt 4 und dem darüber liegenden Materialzuschnitt 2 eindringen. Die Kippbewegung wird zugleich durch den anderen Sauggreifer 10 begrenzt, der den Materialzuschnitt an der gegenüberliegenden Seite ansaugt und seine Abwärtsbewegung beginnt, bei der die beiden Sauggreifer eine geringfügig unterschiedliche Höhenlage und der vom Stapel abgenommene Zuschnitt 4 eine schwache Neigungslage aufweist (7). Etwa in dieser Position wird der Unterdruck für die Sauggreifer 9, 10 abgeschaltet, gegebenenfalls mit zeitlichem Versatz. Die Sauggreifer 9, 10 passieren schließlich die Durchbrechungen 7, 8 in der Auflage 6, so daß der Materialzuschnitt 4 auf der Auflage 6 zurückgehalten wird und für den Weitertransport zur Verfügung steht.

9 zeigt eine schematische Ansicht des Antriebs und der Steuerung der Sauggreifer 9, 10. Die Hubstangen 11, 12 der Sauggreifer 9, 10 werden von einer gemeinsamen Welle 13 angetrieben. Auf der Welle 13 sitzt je ein Exzenter 14, 15 eines Kurbeltriebs, dessen Kurbelstange 16 bzw. 17 an einer auf den Hubstangen 11 bzw. 12 axial festen Hülse 18 bzw. 19 angreift. Die Hubstangen 11, 12 durchsetzen ferner Hülsen 20, 21, die gegenüber den Hubstangen ortsfest angeordnet sind. Jede Hülse weist – wie bei der Hülse 20 im Schnitt erkennbar – eine Innenkammer 22 auf, die – beim gezeigten Ausführungsbeispiel – getrennt über Anschlüsse 23, 24 mit einer Vakuumquelle verbunden sind.

Jede Hubstange 11, 12 weist in ihrem oberen Bereich 25, 26 einen nicht gezeigten Innenkanal auf, der einerseits an dem Sauggreifer 9, 10, andererseits in einer am Umfang der Hubstange 11, 12 mündenden Querbohrung 27 bzw. 28 endet.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hülsen 20, 21 bezüglich der Hubstangen 11, 12 getrennt voneinander axial verstellbar und gegebenenfalls in unterschiedlichen Positionen festsetzbar. Die Exzenter 14, 15 des Kurbeltriebs sind auf der Welle 13 winkelversetzt angeordnet, so daß beispielsweise die Hubstange 11 der Hubstange 12 voreilt, so daß der Sauggreifer 9, wie mit Bezug auf 4 bis 8 beschrieben, vor dem Sauggreifer 10 die angehobene Position erreicht. Bei Erreichen der angehobenen Position gelangt die Querbohrung 27 in der Hubstange 11 mit entsprechender Voreilung in die Unterdruckkammer 22 der Hülse 20, so daß der Innenkanal im oberen Teil 25 der Hubstange 11 über die Querbohrung 27 und damit der Sauggreifer 9 mit Unterdruck beaufschlagt werden.

Der nacheilende Sauggreifer 10 erreicht den unteren Materialzuschnitt zu einem etwas späteren Zeitpunkt. Mit entsprechender zeitlicher Verzögerung gelangt die Querbohrung 28 an der Hubstange 12 in die nicht gezeigte Kammer der Hülse 21, so daß der Sauggreifer 10 mit entsprechendem Nachlauf mit Unterdruck beaufschlagt wird.

Für die Steuerung des Unterdrucks zu den Sauggreifern 9, 10 auch herkömmliche Ventil- bzw. Schiebersteuerungen vorgesehen werden, die vom Bewegungsablauf her über eine entsprechende Sensorik ferngesteuert oder auch über eine mechanische Ankopplung gesteuert werden können.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Stapeln und anschließenden Vereinzeln von scheibenförmigen, biegsamen Materialzuschnitten (2), bestehend aus einem Langstapelmagazin (30), in welchem die Materialzuschnitte (2) in enger Parallellage fortbewegt werden und das einen senkrechten Endabschnitt (34) aufweist, an dessen unterem Ende die Materialzuschnitte abgegeben werden, wobei eine Einrichtung zum Vereinzeln der Materialzuschnitte vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endabschnitt (34) des Langstapelmagazins (30) ein demgegenüber kürzeres Vorhaltemagazin (31) anschließt und darunter die Einrichtung (32) zum vereinzelten Abnehmen des jeweils untersten Materialzuschnitts aus dem Vorhaltemagazin (31) angeordnet ist, und daß an dem Endabschnitt des Langstapelmagazins eine Rückhalteeinrichtung (35) mit auf den Umfangsrand des untersten Materialzuschnitts des Langstapels wirkenden Bremsrollen (38 bis 41) angeordnet ist, die bei Unterschreiten einer vorgegebenen Stapelhöhe im Vorhaltemagazin (31) unter Freigabe eines oder mehrerer Materialzuschnitte antreibbar und bei Erreichen der vorgegebenen Stapelhöhe im Vorhaltemagazin (31) stillsetzbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrichtung (35) vier Bremsrollen (38 bis 41) aufweist, die in einer Horizontalebene symmetrisch verteilt angeordnet sind und jeweils mit ihrem Umfang auf den Umfangsrand des untersten Materialzuschnitts (2) des Langstapels bremsend einwirken und bei Einschalten des Antriebs (47) den Materialzuschnitt nach unten in das Vorhaltemagazin (31) abwerfen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsrollen (38 bis 41) auf einem Tragring (37) auf horizontalen Achsen sitzen und paarweise an diametralen Stellen (42, 43) des Materialzuschnitts (2) auf dessen Umfangsrand wirken.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen aller Bremsrollen (38 bis 41) kardanisch verbunden und an einen einzigen Antrieb (47) angeschlossen sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb eine auf die Achse einer Bremsrolle (38) wirkende Antriebswelle (44) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb eine Schaltkupplung (45) aufweist, die in Abhängigkeit von der Stapelhöhe im Vorhaltemagazin (31) steuerbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsrollen (38 bis 41) zumindest an ihrem Umfang gummielastisch ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsrollen (38 bis 41) an ihrem Umfang mit einem gummielastischen Werkstoff beschichtet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (32) zum vereinzelten Abnehmen des jeweils untersten Materialzuschnitts aus dem mit einem unteren Stapelhalter (4) versehenen Vorhaltemagazin (31) wenigstens zwei parallel zueinander beidseitig des Zentrums des Materialzuschnitts (2, 4) angeordnete Sauggreifer (9, 10) aufweist, die derart steuerbar sind, daß zunächst der eine Sauggreifer (9) in der angehobenen Position den Materialzuschnitt exzentrisch ansaugt, der andere Sauggreifer (10) zeitversetzt in die angehobene Position läuft und den Materialzuschnitt (4) an der dem Zentrum gegenüberliegenden Seite abstützt, während zugleich der erste Sauggreifer (9) beim Absenken den Materialzuschnitt einseitig unter Verkippen mitnimmt und erst daraufhin der zweite Sauggreifer (10) seine Absenkbewegung unter Mitnahme des Materialzuschnitts (4) beginnt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sauggreifer (9, 10) über Exzenter (14, 15) angetrieben sind, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle (13) drehwinkelversetzt angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Exzenter (14, 15) Teil eines Kurbeltriebs ist, dessen Kurbelstange (16, 17) an einer den Sauggreifer (9, 10) aufweisenden Hubstange (11, 12) angreift.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sauggreifer (9, 10) an eine Vakuumquelle (23, 24) angeschlossen und zeitversetzt mit Unterdruck beaufschlagbar sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hubstange (11, 12) auf einem Teil ihrer Länge einen Innenkanal, der am Sauggreifer (9, 10) mündet, und mit Abstand vom Sauggreifer eine am Umfang der Hubstange mündende Querbohrung (27, 28) aufweist, die in Abhängigkeit von der Hublage des Sauggreifers (9, 10) an Unterdruck angeschlossen oder zur Umgebung geöffnet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hubstange (11, 12) eine ortsfeste Hülse (20, 21) durchgreift, die eine an die Vakuumquelle (23, 24) angeschlossene Innenkammer (22) aufweist, und daß die Hülse (20, 21) mit Bezug auf die Hubstange (11, 12) so angeordnet ist, daß deren Querbohrung (27, 28) bei Erreichen der angehobenen Position des Sauggreifers (9, 10) in die Kammer (22) eintaucht und bei Erreichen der abgesenkten Position des Sauggreifers in eine Stellung außerhalb der Hülse (21, 22) zum Belüften des Kanals gelangt.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (20, 21) beider Hubstangen (11, 12) zur Einstellung des Saug- und Belüftungszeitpunktes gegenüber den Hubstangen axial verstellbar sind.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (20, 21) gegenüber den Hubstangen (11, 12) getrennt voneinander und in unterschiedlicher Axiallage einstellbar sind.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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