DE10164864A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Enstapeln und Vereinzeln - Google Patents

Abstract

Vorrichtung sowie Verfahren zum Entstapeln und Vereinzeln von Holzstangen,
mit Zufördereinrichtungen (31, 32), welche Ablagewinkel(3) versorgen,
mit einer Beschickungsseite (A) auf einer fahrbaren Basis (28),
mit beweglichen Entnahmegreifern (8), auf der Übergabeseite (B) welche auf einer fahrbaren Basis (29) schwenkbar angeordnet sind,
mit Klemmvorrichtungen (9) an den Entnahmegreifern (8), welche eine Reihe (12) von Holzstangen (1, 20, 21, 24, 27) erfassen, schwenken (34) und auf einem Transportmedium (10, 22) abgelegen, wonach die zu vereinzelnden Stangen (1, 20, 21, 24, 27) einzeln auf ein weiteres, im Materialfluß folgendes Transportmedium (25) übergeben werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei, auf der Beschickungsseite (A), in einer Linie um, eine gemeinsame Achse (5), schwenkbar angeordnete Ablagewinkel (3) angebracht sind, in welchen Holzstangen (1, 2, 12, 20, 21) als mehrlagige, übereinander liegende, jeweils eine annähernde gleiche Höhe aufweisende waagerechte Schichten (4) abgelegt werden, wonach die Ablagewinkel (3) gemeinsam durch Schwenken...

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entstapeln und Vereinzeln von Stangen aus Rohholz mit quadratischem und rechteckigem Querschnitt.
• Bei der industriellen Bearbeitung von Holz, etwa zur Herstellung von Holzhäusern werden Abbundanlagen eingesetzt, welche Stangen aus Rohholz mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt bearbeiten, so daß diese z.B. zu einer Dach- oder Holzhauskonstruktion zusammengefügt werden können. Die Stangen aus Rohholz werden zweckmäßiger weise in Stapeln gelagert, und mittels Hilfsmitteln wie z.B. Gabelstaplern zur Beschickung z.B. einer Abbundanlage gebracht. Die Stangen werden dann in der Regel einzeln entnommen und manuell auf die Einfördereinrichtung der Abbundanlage gebracht. Bei kontinuierlicher Beschickung ist deswegen mindestens eine Arbeitskraft gebunden. Eine automatische Beschickung mit Rohholz aus einem Stapel, ohne Einsatz von Personal, ist nicht bekannt.
• Aus dem U.S. Patent 4,093,083 ist eine Vereinzelung und Beschickung mit Glasscheiben mit Hilfe von Vakuum-Saugern bekannt. Dabei ist es erforderlich, daß die zu vereinzelnden Körper aber eine glatte Oberfläche und geschlossene Struktur aufweisen. Wegen der erforderlichen glatten Oberfläche müßte Holz z.B. gehobelt sein, was in den meisten Fällen überflüssig ist und erhebliche Mehrkosten bedeutet.
• Das Anheben von schnittrauhem Holz ist mit Hilfe von Vakkumsaugern nicht sicher möglich.
• Aus DD 148 992 A1 ist eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Profilpaketen bekannt. Da die Profile identisch sind, fluchten sie beim Stapeln exakt ineinander, können nicht gegeneinander verrutschen und bilden auch als Stapel ein kompaktes Bündel. Deswegen ist vorheriges Ausrichten nicht erforderlich.
• Bei Holz ist auch bei gleichen Querschnitten lagenidentisches übereinander Stapeln ohne Ausrichten selten möglich, weil das Naturprodukt Holz verzogen oder verdreht sein kann.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren, sowie eine Entstapel- und Vereinzelvorrichtung zur Auflösung und Vereinzelung eines Stapels, aus Holzstangen mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt, welche eine schnittrauhe Oberfläche aufweisen, die naturgemäß auch verzogen oder verdreht sein können und deren Seitenflächen bei der Beschickung nicht exakt bündig ausgerichtet sind vorzuschlagen.
• Die Holzstangen sollen aus einem Stapel entnommen und einzeln z.B. zur Weiterbearbeitung oder Verladung transportiert werden. Der auf der Entstapel- und Vereinzelvorrichtung verbleibende Reststapel soll wieder sicher, ohne die Gefahr des Kippens eingelagert werden können. Die Geschwindigkeit des Ablaufes soll ohne aufwendige Steuerungselektronik hoch sein.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
• Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Wesentlich für die Erfindung ist auch, daß die Vorrichtung und der Vorgang umkehrbar ist und dadurch auch zum Aufbau eines Stapels benutzt werden kann.
• Die Beschickung kann mit, und ohne trennende und ausrichtende Zwischenlagen zwischen den zu vereinzelnden Holzstangen erfolgen, weitere manuelle Sortierarbeiten sind nicht erforderlich.
• Die Entstapel- und Vereinzelvorrichtung gliedert sich in eine Beschickungsseite, mit winkeligen Ablagen und eine Übergabebeseite mit Entnahmegreifern. Beide Bereiche liegen vorzugsweise in einer Ebene. Die Übergabebeseite ist vorzugsweise auf Schienen zur Beschickungsseite und umgekehrt die Beschickungsseite zur Übergabebeseite hin beweglich.
• Im Beschickungsbereich sind mehrere, in einer Linie angeordnete, um eine gemeinsame Achse drehbare Ablagewinkel angebracht, welche die Form eines offenen Winkels haben. Die Achsen der Ablagewinkel sind nahe des Berührungspunktes der Schenkel der Ablagewinkel angeordnet. Die Schenkel der Ablagewinkel umschließen vorzugsweise jeweils zueinander einen rechten Winkel, aber auch Öffnungen von 45 Grad bis 150 Grad sind möglich.
• Diese Winkel dienen der Beschickung und Ablage des Stapels, sowie der Ordnung und Ausrichtung der einzelnen Holzstangen des zu vereinzelnden Stapels.
• Die Ablagewinkel sind um eine Achse zur Übergabeseite hin drehbar. Mit Hilfe der Ablagewinkel wird der Stapel, bevorzugt 75 bis 105 Grad, um die Achse zur Übergabeseite hin gekippt.
• Während des Kippvorganges richten sich die Holzstangen durch die Schwerkraft und den Anschlag in den Ablagewinkeln aus, so daß auch nicht exakt parallel abgelegte oder verzogene Holzstangen nach dem Kippen parallel ausgerichtet sind.
• Auf der Übergabeseite sind, in einer Reihe und einer Ebene angeordnete Entnahmegreifer angeordnet. In oder an den Entnahmegreifern sind lineare Führungen, vorzugsweise Schienen, angeordnet, an welchen bewegliche Klemmvorrichtungen beweglich angeordnet sind.
• Die Entnahmegreifer sind bevorzugt mittels mehrerer Hydraulikzylinder um eine gemeinsame Achse drehbar, kippbar und schwenkbar, so daß jeder Punkt der Entnahmegreifer in zwei Achsen beweglich ist.
• An der, dem Boden zugewandten Seite der Entnahmegreifer sind nahe der Auflage jeweils ein Auflagewinkel angeordnet. Die Basis der Übergabeseite bewegt sich, mit den Entnahmegreifern, bevorzugt auf einer Schienenbahn, welche bevorzugt von einem oder mehreren Motoren angetrieben in Richtung Beschickungsseite, wo sich die Anschlagwinkel der Entnahmegreifer unter die nächste Reihe des zu vereinzelnden Stapels schieben. Die Länge bzw. Ausladung dieser Auflagewinkel ist, vorzugsweise durch anbringbare, vorzugsweise aufsteckbare oder verlängerbare, Elemente veränderbar. Sie bilden die Auflagen für die senkrechte Reihe und sind auch Gegenlager für die Klemmvorrichtungen.
• Diese bestehen aus jeweils einer oder mehrerer, etwa rechtwinkelig zum Entnahmegreifer angeordnete, von diesem etwa rechtwinkelig abstehende Klemmvorrichtungen, welche in Führungen, z.B. Schienen an den Entnahmegreifern entlang beweglich angebracht sind.
• Nachdem die Ablagewinkel z.B. durch Heranfahren der Übergabeseite an die Beschickungsseite unter der äußersten senkrechten Reihe plaziert sind, werden die Klemmvorrichtungen am Entnahmegreifer entlang zur Oberfläche der Reihe zu vereinzelnder Holzstangen gefahren, und die Reihe durch die Bewegung der Klemmvorrichtung festgehalten.
• Nach dem Festspannen der Reihe des gewendeten Stapels können bei Bedarf, die Übergabeseite und Beschickungsseite auseinander gefahren werden, wodurch sich eine räumliche Trennung des festgespannten Stapels in den Entnahmegreifern vom Reststapel ergibt, und ein Verhaken mit Stangen des Reststapels sicher verhindert wird. Diese Bewegung ist aber nicht unbedingt erforderlich, da die Bewegung der Entnahmegreifer z.B. durch die Anordnung, und die Angriffspunkte der antreibenden Kraft, vorzugsweise von Hydraulikzylindern, eine vom Reststapel weg gerichtete, kippende und zugleich schwenkende Bewegung um einen Teilkreis ausführen.
• Die Übergabeseite mit den Entnahmegreifen und den darauf liegenden, noch zu vereinzelnden Stangen ist zu der weiteren folgenden Transporteinrichtung, welche vorzugsweise parallel zu der Bewegung der Entnahmegreifer angeordnet ist, fahrbar.
• Die, im Materialfluß folgende Transporteinrichtung kann z.B. aus mehreren parallel angeordneten Transportketten eines Kettenförderers, oder z.B. aus mehreren Transportbändern bestehen.
• Die Übergabeseite wird von der Beschickungsseite weg in Richtung zur Transporteinrichtung gefahren, bis die, auf den Entnahmegreifern liegenden Holzstangen über der Transporteinrichtung angelangt sind.
• Durch Öffnen der Klemmvorrichtungen der Entnahmegreifer werden die darauf liegenden, zu vereinzelnden Stangen freigegeben und durch Senken der Entnahmegreifer auf der Transporteinrichtung abgelegt. Von dieser werden die Stangen nacheinander einzeln durch die Bewegung des Transportbandes auf z.B. eine Rollbahn abgegeben.
• Es sind unterschiedliche Antriebsarten für alle beweglichen Elemente der Vorrichtung zum Vereinzeln und Entstapeln vorgesehen. Bevorzugt werden Hydraulik-aggregate eingesetzt, aber auch elektromechanischer, pneumatischer, manueller, oder eine andere Art von Antrieb sind möglich.
• Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich zum Entstapeln, Vereinzeln, und bei umgekehrter Vorgehensweise auch zum Aufbau eines Stapels.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
• 1 bis 3 Seitenansichten einer Entstapel- und Vereinzelvorrichtung für Stangen aus Holz, in verschiedenen Arbeitspositionen.
• 4 eine Draufsicht auf eine Entstapel- und Vereinzelvorrichtung für Stangen aus Holz
• 5 eine Seitenansicht einer Entstapel- und Vereinzelvorrichtung für Stangen aus Holz mit einer, zur Beschickung angeflanschten Zufördereinrichtung mit Stapeln zum Vereinzeln.
• 1 zeigt eine Entstapel- und Vereinzelvorrichtung mit einem mehr-reihigen Stapel (2) aus zu vereinzelnden Rohholz Stangen (1) welche in gleich hohen Schichten im Ablagewinkel (3) der Beschickungsseite (A) aufgebaut sind, wobei jede Schicht Rohholz Stangen (1) unterschiedlicher Breite enthalten kann, die Höhe aller Stangen (1) in einer Schicht ist jedoch annähernd gleich. Die Höhe der einzelnen Schichten (4) kann beliebig unterschiedlich sein. Auf einer der Längs Seiten also am Anfang oder am Ende der Längsseite der Entstapel- und Vereinzelvorrichtung sind die Rohholz-Stangen (1) vorteilhafterweise gleichmäßig bündig gestapelt. Der vorbereitete Stapel ist auf den Ablagewinkeln (3), vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines nicht dargestellten seitlichen Anschlages abgelegt um einen etwa gleichen Abschluß der Stangenenden zu erreichen.
• In 2 ist der nächste Arbeitsschritt zum Vereinzeln der Stangen (1) dargestellt. Es werden die Winkel (3) mit den darin enthaltenen Rohholz-Stangen (1) um die gemeinsame Achse (5) um einen Viertel Kreis zur Übergabeseite (B) gedreht, so daß die vorher waagrechten glatten Trennschichten (7) 1 nun durchlaufende, in einer Linie verlaufende senkrechte glatte Trennschichten (7) 2 bilden. Im Verlauf des Kippvorganges richten sich die Stangen (1) parallel aus. Es haben sich durch das Wenden um ca. 90° mehrere einreihige, nebeneinander stehende einreihige Stapel (27) ergeben.
• Im weiteren Verlauf fährt die Basis (6) der Übergabeserie (B) mit den Entnahmegreifern (8) zum gedrehten Stapel und erfaßt die, vor dem Wenden oberste, und nun nach dem Wenden innerste Reihe (12) mittels der, an den Entnahmegreifern (8) in Schienen (13) verfahrbaren Klemmvorrichtungen (9) und klemmt die komplette Reihe (12) fest. Ein Verhaken von Kanten des Rohholzes bei der Entnahme einer Reihe ist nicht möglich, da die senkrechten Reihen nun in einer Ebene liegende Trennschichten (7) aufweisen.
• Falls es Abstände der einzelnen Komponenten z.B. zu einem Kettenförderer (10) oder einer Rollbahn (11) zur Weiterbeförderung erfordern, kann in einer weiteren Bewegung die Basis (6) der Übergabeseite (B) nach dem Festklemmen der Reihe zurückfahren um eine eventuelle Distanz zur Rollbahn (11) zu überbrücken oder auch um eine glatte Trennung vom, im Ablagewinkel befindlichen, noch nicht vereinzelten Reststapels (14) zu bewirken.
• In 3 ist dargestellt, wie die komplette Reihe (12) Rohholz-Stangen durch z.B. mehrere Hydraulikzylinder (15) erneut angehoben und gleichzeitig über einen Kettenförderer (10) geschwenkt wird. Dabei dreht sich die Lage der Reihe (12) um weitere 90°, so daß die Rohholz-Stangen (1) jetzt um 180 Grad gegenüber der ursprünglichen Lage gedreht sind. In dieser Stellung wird die Stangen Reihe (12) durch Senken der Entnahmegreifer (8) auf z.B. einem Transportband oder einem Kettenförderer (10) abgelegt. Vom Kettenförderer (10) werden die Stangen einzeln durch die Bewegung des Bandes auf bekannte Art einzeln auf eine, z.B. im rechten Winkel dazu angeordnete Rollbahn (11) befördert, über welche die Rohholz-Stangen einzeln einer Bearbeitung in z.B. einer Abbundanlage oder auch einer anderen Bearbeitungsstation zugeführt werden.
• Der Vorgang wird so oft wiederholt, bis alle Reihen (12, 27) aus dem Ablagewinkel (3) entnommen sind. Danach wird der Ablagewinkel zurück geschwenkt und ist damit für eine neue Beschickung bereit. Der Ablauf erfordert keine aufwendige Steuer- oder Regelelektronik, kann sowohl voll- als auch halbautomatisch geregelt sein und ist in umgekehrter Reihenfolge zum Aufbau eines Stapels geeignet.
• 4 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Basis der Beschickungsseite (28), einem auf der Beschickungsseite (A) in den Ablagewinkeln (3) abgelegtem Stapel (20) aus einzelnen Rohholzbalken (24), von dem bereits eine Reihe (24) durch die Entnahmegreifer (8) entnommen ist, welche von den Klemmvorrichtungen (9) festgehalten ist. Die Übergabeseite (B) ist bereits auf den Schienen (19) mit den Entnahmegreifern (8) über die Transporteinrichtung (10, 22, 30) gefahren, wo die Klemmvorrichtungen (9) geöffnet werden, und die Entnahmegreifer abgesenkt werden. Von der Transporteinrichtung (10, 22, 30) werden die Stangen (1) einzeln auf die Rollbahn gefahren.
• 5 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage, welche in einen Fertigungsstrang zur Holzbearbeitung integriert ist. In einer, zur Beladung der Beschickungsseite (A) vorgeschalteten Zufördereinrichtung (31), welche wiederum mit einer zufördernden Rollbahn (32) verbunden ist, sind zu vereinzelnde Stapel (2) dargestellt. Beide Fördereinrichtungen (31, 32) dienen auch als Vorrats-Puffer für zu vereinzelnde Stapel (2). Nach der Zuförderung der Stapel (2) in die Ablagewinkel ist der weitere Ablauf wie beschrieben.

A

Beschickungsseite

B

Übergabeseite

1

Einzelnes Element des Stapels (2)

2

Stapel

3

Ablagewinkel

4

Schichten aus einzelnen Elementen (1)

5

Achse der Ablage-Winkel

6

Basis der Übergabeseite

7

Trennkanten im Stapels

8

Entnahmegreifer

9

Klemmvorrichtungen an den Entnahmegreifern

10

Kettenförderer/Transportband

11

Rollbahn

12

Innerste Reihe des gewendeten Stapels

13

Schienen in den Entnahmegreifern für die Klemmvorrichtungen

14

Reststapel, noch nicht vereinzelt

15

Hydraulikzylinder

16

Schenkel der Ablage-Winkel (3)

17

Achse am Entnahmegreifer

18

Auflagewinkel

19

Schienenbahn der Übergabeseite

20

Reststapel

21

Elemente des Stapels

22

Transporteinrichtung

23

Hydraulikzylinder

24

Auf dem Entnahmegreifer liegende Elemente

25

Rollbahn

26

Achse am Entnahmegreifer

27

Einreihige Stapel

28

Basis der Beschickungsseite (A)

29

Basis der Übergabeseite (B)

30

Elemente der Transporteinrichtung

31

Zufördereinrichtung zur Beschickung der Ablagewinkel (3)

32

Rollbahn zur Beschickung der Zufördereinrichtung (31)

33

Schwenkende Bewegung der Ablagewinkel (3)

34

Schwenkende Bewegung der Entnahmegreifer (8)

Claims (9)

1. Vorrichtung sowie Verfahren zum Entstapeln und Vereinzeln von Holzstangen, mit Zufördereinrichtungen (31, 32), welche Ablagewinkel(3) versorgen, mit einer Beschickungsseite (A) auf einer fahrbaren Basis (28), mit beweglichen Entnahmegreifern (8), auf der Übergabeseite (B) welche auf einer fahrbaren Basis (29) schwenkbar angeordnet sind, mit Klemmvorrichtungen (9) an den Entnahmegreifern (8), welche eine Reihe (12) von Holzstangen (1, 20, 21, 24, 27) erfassen, schwenken (34) und auf einem Transportmedium (10, 22) abgelegen, wonach die zu vereinzelnden Stangen (1, 20, 21, 24, 27) einzeln auf ein weiteres, im Materialfluß folgendes Transportmedium (25) übergeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, auf der Beschickungsseite (A), in einer Linie um, eine gemeinsame Achse (5), schwenkbar angeordnete Ablagewinkel (3) angebracht sind, in welchen Holzstangen (1, 2, 12, 20, 21) als mehrlagige, übereinander liegende, jeweils eine annähernde gleiche Höhe aufweisende waagerechte Schichten (4) abgelegt werden, wonach die Ablagewinkel (3) gemeinsam durch Schwenken (33) zur Übergabeseite (B), in eine Übergabeposition gebracht werden, wobei durch Schwerkraft die Ausrichtung der zu vereinzelnden Holzstangen (1, 2, 12, 20, 21) geschieht und einreihige Stapel (27) aus zu vereinzelnden Holzstangen (1, 2, 12, 20, 21) gebildet werden, welche von Entnahmegreifern (8), erfaßt werden, wonach Fahrbewegungen der Basen der Entnahmeseite (A) und der Übergabeseite (B) zur Trennung vom, auf den Ablagewinkel verbliebenen Reststapel (20) erfolgen, wobei annähernd gleichzeitig die Entnahmegreifer (8), eine Bewegung in zwei Achsen ausführen, wodurch die Holzstangen (1, 2, 12, 20, 21) um etwa einen Viertelkreis geschwenkt als Reihe (12, 24) nebeneinander liegend auf einem Transportmedium (22, 10) abgelegt werden.
2. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmegreifer (8) durch die Wahl der Angriffspunkte der Antriebe und der Lagerachsen, an mindestens zwei Punkten (17, 26), eine Bewegung in zwei Achsen durchführen.
3. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegungsrichtung der Entnahmegreifer (8) von den noch nicht vereinzelten einreihigen Stapeln (27) weg gerichtet ist.
4. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bewegungsrichtung eine Schwenkbewegung (34) der Entnahmegreifer (8) ist.
5. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bewegung der Basis der Übergabeseite (B) und dem Erfassen eines Stapels (2) durch die Entnahmegreifer (8) die Basis der Übergabeseite (B) von den noch nicht vereinzelten einreihigen Stapeln (27) wegfährt, bevor die Bewegung (34) der Entnahmegreifer (8) beginnt.
6. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bewegung der Basis der Beschickungsseite (A) zur Übergabeseite (B) und nach dem Erfassen eines Stapels (2) durch die Entnahmegreifer (8) die Basis der Beschickungsseite (B) mit den noch nicht vereinzelten einreihigen Stapeln (27) in Richtung der Beschickungsposition fährt, bevor die Bewegung (34) der Entnahmegreifer (8) beginnt.
7. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbereich der Ablagewinkel(3) im Betrieb mehr als 75 Grad und weniger als 95 Grad beträgt.
8. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie Bestandteil einer Holzbearbeitungsanlage ist
9. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung und das Verfahren in umgekehrter Reihenfolge zum Aufbau eines Stapels verwendet werden.