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Vorrichtung zum Umlegen von plattenförmigen Werkstücken und zum Stapeln
derselben Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umlegen von plattenförmigen
Werkstücken, die vorzugsweise dazu dient, die Werkstücke von einer Rollbahn auf
eine andere umzulegen, oder von einer Rollbahn abzunehmen und aufzustapeln.
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Für diese und ähnliche Arbeitsprozesse werden üblicherweise sogenannte
Plattenwender benutzt.
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Dies sind Maschinen, die im wesentlichen aus einem drehbar gelagerten
und über einen Bremsmotor angetriebenen Wendebalken mit daran befestigten seitlich
abstehenden Wendearmen bestehen. DieWendearme tragen Vakuumsaugnäpfe, mit denen
die Platten aufgenommen und anschließend in einem Kreisbogen über den Wendebalken
hinweg auf die andere Seite befördert werden. Dabei wird die Platte gewendet, so
daß beim Ablegen die ursprüngliche untere Fläche nach oben zu liegen kommt. Während
ein Umlegen von einer Bahn auf die andere ohne Schwierigkeiten durchführbar ist,
ist ein Stapeln der Platten in höheren Stößen ohne Zuhilfenahme weiterer Maschinen,
wie z. B. Hebetischen, nicht möglich.
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Zu diesem Nachteil kommt hinzu, daß in vielen Fällen das Umwenden
der Platte nicht nur nicht erforderlich, ja sogar unerwünscht ist. Außerdem bedingt
die zum Stapeln erforderliche Pendelbewegung der Wendearme eine erhöhte Aufinerksamkeit
beim Handschaltebetrieb und vor allem einen sehr hohen Kraftbedarf. Schließlich
wird die Anwendung dieser bekannten Maschinen durch die Geschwindigkeit der Rollbahn
begrenzt. Die Praxis hat gezeigt, daß diese Geräte bereits bei einer Bandgeschwindigkeit
von 20 m/min und einer Plattenlänge von 1,5 m ausfallen. Hier müßten pro Minute
13 Platten umgelegt werden. Bei einem mittleren Wendekreisdurchmesser des Staplers
von 2 m beträgt der halbe Wendekreis 3,2 m, hin und zurück also 6,4 m; d. h., die
Wendearme müßten 83,2 m/min = etwa 1,5 m/sec zurücklegen. Bei dem zweimaligen Abbremsen
auf 0 würde ein nicht mehr erträgliches Drehmoment erforderlich sein. Außerdem besteht
die Gefahr, daß die Saugnäpfe in dieser kurzen Zeit nicht fassen.
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Im weiteren sind auch Stapelmaschinen bekannt, bei denen über Transportketten,
an denen Saugnäpfe befestigt sind, die Platten zugeführt werden. Das Aufnehmen der
Platten erfolgt durch maschinelles Niederdrücken der Saugnäpfe auf die Platten bei
gleichzeitigen Einschalten der Saugluft. Das Ablegen erfolgt dann durch Abschalten
der Saugluft, derart, daß die Platten zu einem Stapel aufeinanderfallen.
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Um einen freien Fall der Platten und damit die Gefahr der Beschädigung
zu vermeiden, muß auch hier ein ausfahrbarer Stapeltisch unter die Ablege-
stelle
gesetzt und laufend in seiner Höhenlage verstellt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine zu schaffen, die die
eingangs beschriebenen Nachteile beseitigt und die in der Lage ist, ohne zusätzliche
Hilfsvorrichtungen die auf einer Transportbahn ankommenden Werkstücke abzunehmen
und wahlweise entweder zu stapeln oder auf eine andere Transportbahn abzulegen.
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Diese Erfindungsaufgabe wird im wesentlichen durch die Kombination
folgender Merkmale gelöst: a) An den beiden inneren Seitenflächen einer flachen
langgestreckten Rahmenkonstruktion ist je eine über Zahnrollen laufende, geschlossene
und synchron angetriebene Förderkette montiert, an der mittels Traversen zwei mit
Vakuumsaugnäpfen ausgestattete Trageplatten senkrecht nach unten hängend angelenkt
sind; b) die Rahmenkonstruktion ist in der Mitte ihrer Außenseiten in einem Lagerbock
drehbar gelagert und wird mittels eines Antriebsaggregates in eine gesteuerte Wippbewegung
versetzt.
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Diese Rahmenkonstruktion ist in einem Querrahmen drehbar gelagert,
der vertikal verschiebbar im Lagerbock angeordnet ist und mittels eines Hub zylinders
oder eines Kettentriebes in seiner Höhe verstellt wird.
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Die beiden seitlich angeordneten Zahnrollen sind über einen Spindeltrieb
in ihrem gegenseitigen Abstand verstellbar.
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Die Halterungen der Trageplatten auf den Förderketten sind in deren
Längsrichtung verstellbar.
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Zur näheren Erläuterung der Konstruktion und Funktion ist die Vorrichtung
nach der Erfindung - im folgenden Stapelwippe genannt - in der Zeichnung schematisch
dargestellt; es zeigt F i g. 1 die Vorrichtung in Ansicht und F i g. 2 in Draufsicht.
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Der tragende Teil der Stapelwippe ist eine aus zwei langgestreckten
Seitenrahmen la und lb bestehende Rahmenkonstruktion, deren Seitenteile oben mittels
Querstreben 2 a, 2 b, 2 c miteinander verbunden sind, und die unten und zweckmäßig
auch an den Querseiten offen ist. Die tragenden Teile sind verstrebt und können
mit Blech verkleidet sein. In den Endpartien der Seitenrahmen la und lb und auch
in deren Mitte sind stabile Querverbindungen 3a, 3b eingeschweißt, die als Lager
zur Aufnahme von Achsen dienen. An den Innenseiten der beiden Seitenrahmen 1 a,
1 b ist je eine Förderkette 6 a, 6 b montiert. Jede Förderkette 6 a und 6b läuft
über Zahnrollen 4 a und 4 b, die mit ihren Achsen 5 a und 5b in den Querverbindungen
3 a und 3b gelagert sind. Der Antrieb der Förderketten 6 a, 6 b erfolgt synchron
durch einen Motor mittels Zahnradgetriebe. Die mittleren Querverbindungen tragen
nach außen hin die Achsstummel 8; auf diesen ruht die ganze Rahmenkonstruktion in
einem Lagerbock 10a, 1Gb. Die Säulen des Lagerbocks können im Fundament auf Abstand
fest verankert sein, der Lagerbock kann aber auch ein in sich Ganzes darstellen,
dann sind die beiden Säulen 10a und 1Gb an ihrem oberen Ende mit der Strebe 12 verbunden,
ihr Unterteil kann als Wanne mit den Seiten 13 ausgebildet sein, die sich besonders
zur Aufnahme der Antriebsaggregate, Vakuumpumpe usw. eignet. Auf ihren Achsstummeln
8 ruht nun die Rahmenkonstruktion im Lagerbock 10 a, 10 b, derart, daß sie eine
schaukelnde Wippbewegung wie bei einer Waage ausführen kann. Die Wippbewegung wird
jedoch zwangweise mittels eines Hubzylinders 9 gesteuert, der an der Innenseite
einer der beiden Lagerbocksäulen 10a montiert ist und dessen Kolben am Seitenrahmen
1 a außerhalb der Mitte angreift.
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Eine günstige Konstruktionsvariante besteht darin, daß die Rahmenkonstruktion
nicht direkt im Lagerbock gelagert ist, sondern höhenverstellbar in einem zweiten
Rahmen 7a... .7 d und dann erst über diesen Rahmen im LagerbocklOa,lOb. Hierzu kann
der Rahmen 7 seitlich mit Führungsnuten versehen sein, die in lotrecht im Lagerbock
10a, 10b angebrachten Schienen Ila, Iib gleiten. Die Auf- und Abwärtsbewegung der
Rahmenkonstruktion kann hierbei hydraulisch oder auch über Kettenantrieb erfolgen.
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Zwischen den beiden Förderketten 6 a und 6b hängen vorzugsweise zwei
Trageplatten 14 a und 14 b in größtmöglichstem Abstand voneinander, und zwar auf
in Rollen 17 gelagerten durchgehenden Achsen 18. Ihre Aufhängevorrichtung 16 ist
derart ausgebildet, daß die Trageplatten 14 a und 14 b bei umlaufenden Ketten 6
a, 6b immer nach unten hängen.
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Jede Trageplatte ist mit einer Reihe Vakuumsaugnäpfen 15 ausgestattet,
die innerhalb jeder Platte durch Vakuumleitungen miteinander verbunden sind und
eventuell auch verstellbar angeordnet sein können. Alle Teilvakuumleitungen einer
Platte münden in eine Hauptleitungl9a bzw. 19 b, die jeweils aus einer entgegengesetzten
Schmalseite der Trageplatten 14a, 14 b austreten. Die Gesamthöhe jeder Trageplatte
mit Saugnäpfen und Aufhängevorrich-
tung ist etwas kleiner als der Durchmesser der
Zahnrollen 4 a bzw. 4 b, so daß ein freies Ablaufen beider Platten gewährleistet
ist.
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Es sind eine Reihe weiterer Konstruktionsmöglichkeiten denkbar, die
für die Anwendung der Stapelwippe zwar förderlich, aber nicht wesentlich sind.
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So können z. B. die Zahnrollen 4 a und 4 b in ihrem Abstand voneinander
mittels gesicherter Spindeltriebe verstellbar angeordnet sein, so daß durch eine
Wippe hauptsächlich bei vollautomatischem Betrieb verschiedene Stapelabstände überbrückt
werden können. Hierzu gehören auch die Anordnung und Ausbildung aller Antriebs-
und Schaltaggregate.
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Die Funktion der Stapelwippe sei an Hand zweier Anwendungsbeispiele
näher beschrieben. Das eine betrifft die Umlegung von auf einer Rollbahn anrollendem
Plattenmaterial auf eine andere Rollbahn oder Fördereinrichtung. Hierbei sind zwei
Teilbewegungen zu berücksichtigen, einmal der Transport der Platten von einer Bahn
auf die andere und zum anderen die geringen vertikalen Wippbewegungen der Trageplatten
14 a, 14b beim Aufnehmen bzw. Ablegen der Platten. Die horizontale Transportbewegung
wird grundsätzlich durch die Kettenförderer 6 a, 6b übernommen. Für die vertikalen
Bewegungen sind wiederum zwei Möglichkeiten gegeben, denn sie können sowohl durch
die wippende Drehbewegung des gesamten Rahmengestells la, lb als auch durch eine
Auf- und Abwärtsbewegung desselben über den Rahmen 7 im Lagerbock 10 a, 10 b erfolgen.
Zweckmäßig wird es sein, das Rahmengestell 1 a, lb je nachdem, ob gleiche oder verschiedene
Rollbahnhöhen gegeben sind, mittels des Hubzylinders 9 horizontal oder auch schräg
zu stellen und dann die Wippbewegung durch Auf- und Abwärtsbewegung des Rahmens
7 z. B. über eine Nockenwelle durchzuführen.
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Das andere Beispiel betrifft das Auf- oder Abstapeln von Plattenmaterial
21 von einer oder auf eine Rollbahn 20. Die Transportbewegungen können hier in gleicher
Weise durchgeführt werden, nur wird sich die Schräglage der Rahmenkonstruktion mit
wachsendem Stapel vergrößern, was sich mittels des Hubzylinders 9 auch vollautomatisch
ohne Schwierigkeiten durchführen läßt. Mit wachsender Schräglage ist eine genaue
lotrechte Stapelung jedoch nicht mehr ohne weiteres gegeben, hierzu sind dann Hilfsmaßnahmen
erforderlich. Im einfachsten Falle bestehen diese in einer oder zwei Anschlagplatten
22, die in ihrem unteren Ende drehbar gelagert sind und oben bei lotrechter Lage
gegen einen Endschalter 23 drücken. Beim Anstoßen einer Platte 21 wird der Endschalter
23 ausgelöst, der seinerseits das Ablösen der Trageplatte 14 a, 14 b einleitet.
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Die Bedienung der Stapelwippe kann von einem Schaltpult aus durch
Betätigung einer Reihe von Schaltern oder auch vollautomatisch erfolgen, wobei ihre
Bewegungsmöglichkeiten derart vielseitig sind, daß sie praktisch für jeden beliebigen
Umstapelungseinsatz verwendbar sind.
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Bei allen mit der Stapelwippe ausgeführten Umschichtungsvorgängen
werden die Platten lagerecht befördert, d. h., die obere Seite bleibt immer oben,
es tritt keine Wendung ein. Eine Stapelung ist hierbei in großer Stapelhöhe ohne
zusätzliche Maschinen möglich. Der hauptsächliche Vorteil aber liegt darin, daß
die Geschwindigkeit der Tragplatten wesentlich herabgesetzt wird. Legt man wieder
einen mittleren
Stapelabstand von 2 m, eine Plattenlänge von 1,5
m und eine Rollbandgeschwindigkeit von 20 mimik zugrunde, so legt - da zwei Tragplatten
vorhanden 13 sind - jede pro Minute 2 .2 2m zurück, d. h.
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13 m/min anstatt 83 m/min, also nur den sechsten Teil der bekannten
Maschinen, und dies bei gleichbleibender Geschwindigkeit.