DE4418810C1 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Stapelwechsel an einem Bogenanleger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine zugehörige Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Aus der DE 41 31 014 A1 ist ein Bogenanleger bekannt. Der Bogenanleger ist zur Automatisierung des Stapelwechsels mit einer Vorrichtung aus zwei seitlich des Anlegers und in dessen Hubbereich einfahrbar angeordneten Tragrechen versehen. Diese übernehmen ab einer bestimmten Stapelhöhe den als Hilfsstapel bezeichneten Reststapel vom Hauptstapelaufzug bei der Vorbereitung der Zufuhr eines neuen Bogenstapels und heben den Hilfsstapel im Maschinentakt an. Währenddessen wird der neue Bogenstapel in den Anleger eingefahren und bis unter den Hilfsstapel angehoben. Die Steuerung der richtigen Position zur Vereinigung von Hilfs- und Hauptstapel wird mit Hilfe von mindestens zwei Auflaufsensoren in wenigstens einem der Rechenstäbe der Tragrechen vorgenommen. Damit kann das Ziehen der Tragrechen veranlaßt werden. Beim Ziehen der Tragrechen ist aber auf eine gute Anpassung an die Bogenabfuhr zur bogenverarbeitenden Maschine zu achten. Der Hilfsstapel kann bei zu schnellem Ziehen in der Mitte kurzzeitig absinken was zur Störungen bei der Übergabe auf den angeschlossenen Bogenfördertisch führt. In der genannten Veröffentlichung werden keine Angaben über die Steuerung der Tragrechen während des Ziehens gemacht.

Weiterhin ist aus der DE 39 22 803 A1 eine selbsttätig arbeitende Blattstapel-Ladevorrichtung für eine Blatt-Zuführvorrichtung bekannt. Die Vorrichtung weist seitlich in den Stapelbereich eines Anlegers einfahrbare Spieße auf, die der Übernahme eines Reststapels beim Stapelwechsel dienen. Diese Spieße sollen zur Vermeidung von Störungen bei der Bogenvereinzelung mit einer geeigneten Geschwindigkeit zwischen Haupt- und Hilfsstapel herausgezogen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine neue Vorrichtung zu schaffen, die es erlauben, bei der Vereini­ gung von Haupt- und Hilfsstapel ein störungsfreies Weiter­ arbeiten des Anlegers in Bezug auf die Übergabe der ver­ einzelten Bogen auf an die bogenverarbeitende Maschine zu gewährleisten.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 3. Durch die Anordnung eines einfachen Höhensensors, der gegebenen­ falls schon vorhanden ist, und die Kombination mit dem Antrieb der Stapelrechen wird sichergestellt, daß die Vereinigung von Haupt- und Hilfsstapel ohne große Schwan­ kungen der Oberflächenlage am Hilfsstapel bei der Übergabe zu einem folgenden Bogenfördertisch geschieht. Unebenheiten der Stapeloberseite des Hilfsstapels, schlechte Stapelqua­ lität oder Ungleichförmigkeiten beim Ziehen der Stapelre­ chen durch unterschiedliche Reibungsverhältnisse spielen keine Rolle mehr. Die Meßvorrichtung kann jederzeit zu große Toleranz melden und den Ziehvorgang solange stoppen bis das Niveau des Hilfsstapels wieder in Ordnung ist. Der Vorgang ist beendet, wenn der Hilfsstapel in der Mitte auf dem Hauptstapel aufliegt.

Merkmale zur Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. An Hand von Zeichnungen wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Im Einzelnen zeigen

Fig. 1 einen Anleger zum automatischen Stapelwechsel,

Fig. 2 den Anleger in Seitenansicht,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Abfrageeinrichtung,

Fig. 4a) bis d) einen schematisierten Ablauf des beanspruchten Verfahrens und

Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Verfahren.

In Fig. 1 ist ein Anleger 1 zum automatischen Zuführen eines Bogenstapels, bezeichnet als Hauptstapel 2 zu einer bogenverarbeitenden Maschine 20 z. B. einer Druckmaschine gezeigt. Er weist ein Hubwerk 3, eine Vereinzelungsein­ richtung 4 und eine Palettentransportvorrichtung 5 auf. Im Gestell des Anlegers 1 ist außerdem eine Hilfsstapeltrag­ vorrichtung 6 angeordnet. Sie besteht aus einem Rahmen 7, der beiderseits des Hauptstapels 2 Vorschubaggregate 8 für Stapelrechen 9 trägt. Die Vorschubaggregate 8 beinhalten einen motorischen Antrieb 12, z. B. einen Pneumatikzylinder, der mit den Stapelrechen 9 verbunden ist. Die Stapelrechen 9 bestehen jeweils aus eine Vielzahl paralleler Stäbe, die an einem Halter 13 befestigt sind. Die Halter 13 sind auf Geradführungen 14 horizontal beweglich und beispielsweise über einen Kettentrieb mit dem motorischen Antrieb 12 verbunden. Die Hilfsstapeltragvorrichtung 6 ist außerdem mit einem separaten Hilfsstapelhubwerk 10 versehen, das ebenfalls am Gestell des Anlegers 1 angeordnet ist und den unabhängigen Hub eines Hilfsstapels 11 gestattet.

In Fig. 2 ist der Anleger 1 in seiner Anbindung an die bogenverarbeitende Maschine 20 gezeigt. Fig. 2 zeigt den Zustand während des Stapelwechsels. Der Hilfsstapel 11 wird parallel zur Bogenabgabe auf einen an den Anleger 1 ange­ schlossenen Bogenfördertisch 21 vom Hilfsstapelhubwerk 10 angehoben, gleichzeitig nähert sich der Hauptstapel 2 von unten her. Die Vereinzelungseinrichtung 4 hebt einzelne Papierbogen vom Hilfsstapel 11 ab und schiebt sie nach vorne auf den Bogenfördertisch 21. Die Übergabe der Papier­ bogen kann nur dann störungsfrei erfolgen, wenn die Papier­ bogen von der Stapeloberfläche aus kontinuierlich auf den Bogenfördertisch 21 überführt werden. Störungsfrei bedeutet also, daß die Oberfläche des Hilfsstapels 11 immer inner­ halb eines Toleranzbereiches an der Übergabekante 22 zum Bogenfördertisch 21 gehalten wird.

Die Übergabezone ist in Fig. 3 näher dargestellt. Die Bahn der abzuführenden Papierbogen ist mit B bezeichnet. Der Hilfsstapel 11 ist von den Stapelrechen 9 getragen und wird zur Übergabekante 22 angehoben. Vor der Übergabekante 22 liegt ein kippbarer Anschlag 15, der taktweise den Weg der Papierbogen freigibt. An die Übergabekante 22 anschließend ist eine Doppelbogenkontrolleinrichtung 16 angeordnet. Das Niveau des Hilfsstapels 11 wird an der Förderseite zum Bogenfördertisch 21 hin von einem Sensor 17 überwacht, der am Gestell des Anlegers 1 befestigt ist. Der Sensor 17 ist mittels einer Abfrageeinrichtung 18 mit der Steuerung des motorischen Antriebs 12 verbunden, sodaß die Bewegung zum Ziehen der Stapelrechen 9 abhängig vom Niveau der Stapel­ oberfläche steuerbar ist.

In Fig. 4 ist in den Teilbilder a) bis d) der beanspruchte Verfahrensablauf schrittweise dargestellt. Ausgangszustand ist dabei, daß der Hauptstapel 2 an der Unterseite der Stapelrechen 9 anliegt. Das dazu gehörende Verfahren ist hier nicht näher beschrieben.

• a) Wenn der Hauptstapel 2 die Unterseite der Stapelrechen erreicht hat, wird er synchron mit dem Hilfsstapel 11, d. h. ohne Abstandsänderung zu diesem, angehoben. Das Ziehen der Stapelrechen 9 wird eingeleitet.
• b) Der Hilfsstapel 11 wird am Niveau der Übergabekante 22 gehalten, während die Stapelrechen 9 seitlich ausgefahren werden. Der Sensor 17 für die Überwachung des Stapelniveaus ist aktiviert.
• c) Das Niveau der Oberfläche des Hilfsstapels 11 ist durch das Ziehen der Stapelrechen 9 wegen des vergrößerten Abstands zwischen den Stapelrechen 9 so weit abgesunken, daß der störungsfreie Bogenabtransport gefährdet ist. Der Sensor 17 meldet dies und die Bewegung zum Ziehen der Stapelrechen 9 wird unterbrochen.
• d) Wenn das Niveau der Stapeloberfläche wieder ausreicht, werden die Stapelrechen 9 wieder in Bewegung gesetzt, während das Stapelniveau weiter überwacht wird. Der Vorgang kann sich mehrmals während eines Stapelwechsels wiederholen. Abgeschlossen ist er, wenn der durchsinkende Hilfsstapel 11 die Oberfläche des Hauptstapels 2 erreicht hat. Die Stapelrechen 9 können ggf. auch gezogen werden, wenn der Restweg zur Stapelvereinigung unterhalb der Toleranzgrenze für die Stapelhöhe an der Übergabekante 22 liegt. Die Stapelrechen 9 sind ganz gezogen, der Hilfsstapel 11 liegt auf dem Hauptstapel 2 auf.

In Fig. 5 ist der Ablauf anhand eines Flußdiagrammes nochmals gezeigt, wobei die Zuordnung der Stapelrechen 9 am Hilfsstapel 11 parallel dargestellt ist. Wenn der Haupt­ stapel 2 bis zum Hilfstapels 11 angehoben ist, kann das Kommando zum Start der Ziehbewegung für die Stapelrechen 9 erfolgen. Der Sensor 17 wird, falls er nicht sowieso für die Kontrolle der Stapelhöhe aktiviert ist, so geschaltet, daß er die Lage der Oberfläche des Hilfsstapels 11 in Bezug zur Übergabekante 22 abtastet und mit der Steuerung für die Vorschubaggregate 8 verbunden wird. Die Ausfahrbewegung der Stapelrechen 9 ist durch Richtungspfeile 19 angedeutet. Während der Bewegung der Stapelrechen 9 wird der Hilfs­ stapel 11 synchron zum Papierverbrauch weiter angehoben. Dabei ist die Lage des Niveaus der Stapeloberfläche zur Übergabekante 22 permanent unter Kontrolle. Die Oberfläche darf sich nicht über ein bestimmtes Maximalmaß von der Übergabekante entfernen, sonst könnte ein Papierbogen beim Schieben auf den Bogenfördertisch 21 mittels der Vereinze­ lungseinrichtung 4 an seiner Vorderkante behindert werden. Dadurch würde er zu spät kommen oder in seiner Lage unzu­ lässig verändert sein. Solange der Sensor 17 während des Ziehens der Stapelrechen 9 das Kommando "Niveau Hilfsstapel OK" positiv meldet, kann die Ausfahrbewegung fortgesetzt werden, wobei noch überwacht wird, ob die Stapelrechen 9 schon ganz ausgefahren sind. In einer bestimmten Stellung der Stapelrechen 9 ist nun der Abstand von deren vorderen Enden zueinander so groß, daß der Hilfsstapel 11 dazwischen etwas durchsinkt. Dieser Zustand wird vom Sensor 17 erkannt und mit "Niveau Hilfsstapel nicht OK" an die Steuerung gemeldet. Diese setzt sofort die Ausfahrbewegung der Vorschubaggregate 8 still. Solange die Stapelrechen 9 noch nicht ganz ausgefahren sind, wird permanent weiter das Stapelniveau vom Sensor 17 überwacht. In diesem Zustand wird der Hilfsstapel 11, und synchron der Hauptstapel 2, weiter angehoben, wobei die Stapeloberfläche wieder in den Toleranzbereich zur Übergabekante 22 verschoben wird. Wenn das Niveau des Hilfsstapels 11 wieder im Toleranzbereich liegt, meldet der Sensor 17 wieder "Niveau Hilfsstapel OK" und die Steuerung setzt die Ausfahrbewegung an den Vor­ schubaggregaten 8 wieder in Gang. Dieser Ablauf wiederholt sich solange, bis z. B. die Mitte des Hilfsstapels 11 bis auf die Oberfläche des an den Stapelrechen 9 anliegenden Hauptstapels 2 abgesunken ist und demzufolge keine abnor­ male Bewegung der Stapeloberfläche mehr erfolgen kann. Dann wird die Ausfahrbewegung der Stapelrechen 9 auch nicht mehr vom Sensor 17 unterbrochen. Der Hilfsstapel 11 ist endgültig mit dem Hauptstapel 2 vereinigt, die Hilfsstapel­ tragvorrichtung 6 kann in Ruheposition neben dem Haupt­ stapel 2 abgesenkt werden.

Das Verfahren kann dadurch etwas vereinfacht werden, daß die Erfahrung für das Verhalten bestimmter Papiersorten genutzt wird. Hierbei kann man davon ausgehen, daß die Durchbiegung des Teilstapels 11 zum Hauptstapel 2 hin nach einem gewissen Ausfahrweg der Stapelrechen 9 abgeschlossen ist. Dieser Ausfahrweg ist vom Format, also der Breite des Papieres und von des Dicke abhängig. Ab einem bestimmten Abstand ist normalerweise der Hilfsstapel 11 durchgesunken, berührt also den Hauptstapel 2, deshalb ist keine Abtastung des Stapelniveaus mehr erforderlich und die Stapelrechen 9 können ganz ausgefahren werden.

Bezugszeichenliste

1 Anleger
2 Hauptstapel
3 Hubwerk
4 Vereinzelungseinrichtung
5 Palettentransportvorrichtung
6 Hilfsstapeltragvorrichtung
7 Rahmen
8 Vorschubaggregate
9 Stapelrechen
10 Hilfsstapelhubwerk
11 Hilfsstapel
12 motorischer Antrieb
13 Halter
14 Geradführung
15 Anschlag
16 Doppelbogenkontrolleinrichtung
17 Sensor
18 Abfrageeinrichtung
19 Richtungspfeil
20 bogenverarbeitende Maschine
21 Bogenfördertisch
22 Übergabekante

Claims (5)

1. Verfahren zur Vereinigung eines Hauptstapels und eines Hilfsstapels in einem Anleger einer bogenverarbeitenden Maschine durch gleichzeitiges Ausfahren von auf beiden Seiten des Anlegers angeordneten Tragvorrichtungen für den Hilfsstapel aus dem Bereich zwischen dem Hilfsstapel und dem an ihn angenäherten Hauptstapel, während Haupt- und Hilfsstapel synchron angehoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfahrbewegung der den Hilfsstapel haltenden Tragvorrichtungen solange ausgeführt wird, bis das Niveau der Oberfläche des Hilfsstapels in Bezug auf eine Übergabe­ kante außerhalb eines Toleranzbereich liegt, daß die Ausfahrbewegung dann stillgesetzt wird und solange stillgesetzt bleibt, wie das Niveau der Stapeloberfläche außerhalb der Toleranz liegt, daß die Ausfahrbewegung wieder in Gang gesetzt wird, wenn das Niveau der Stapeloberfläche infolge der Stapel­ hubwegung wieder innerhalb der Toleranz liegt, und daß der Vorgang so oft wiederholt wird, bis die Tragvorrichtungen ganz aus dem Bereich zwischen Haupt- und Hilfsstapel ausgefahren sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfahrbewegung der den Hilfsstapel haltenden Tragvorrichtungen abhängig von Papierqualität und Bogen­ format von einem gegenseitigen Mindestabstand an nicht mehr unterbrochen wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Vereinigung eines Hauptstapels und eines Hilfsstapels im Anleger einer bogenverarbeitenden Maschine mit einem Hubwerk für den Hauptstapel und den Hilfsstapel, auf beiden Seiten des Anlegers angeordneten Tragvorrichtungen für den Hilfsstapel und Vorschubaggregaten zum gleichzeitigen seitlichen Ausfahren der Tragvorrichtungen aus dem Bereich zwischen dem Hilfsstapel und dem Hauptstapel, dadurch gekennzeichnet, daß an der Förderseite im Bereich der Mitte des Anlegers ein Sensor (17) zur Erfassung des Niveaus der Oberfläche des Hilfsstapels (11) vorgesehen ist, der mit der Steuerung für das Ausfahren der Tragvor­ richtungen für den Hilfsstapel (11) verbunden ist und daß eine Abfrageeinrichtung (18) vorgesehen ist, durch die die Ausfahrbewegung abhängig vom Signal des Sensors (17) aktiviert oder stillgesetzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinrichtung (18) Module für die Erfassung der Endlage der Tragvor­ richtung enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinrichtung (18) einen Speicher für Werte eines Mindestabstandes der Tragvorrichtungen abhängig von Papierqualität und Bogenformat enthält und daß eine Vor­ richtung zur Erfassung der Auszugslänge der Tragvorrich­ tungen vorgesehen ist.