[0001] Verfahren und Vorrichtung zum Abnehmen des jeweils obersten Teiles eines aus Stofflagen
gebildeten Stapels
[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abnehmen des jeweils
obersten Teiles eines elastisch zusammendrückbaren Stapels von Stofflagen, bei dem
ein Abnahmeelement mit dem Stapel in Eingriff gebracht und relativ zu diesem bewegt
wird (BE-Patent 806 542).
[0003] Die Stofflagen können von sehr unterschiedlicher Beschaffenheit sein. Sie können
eine glatte oder rauhe Oberfläche haben und die Reibung zwischen den Stofflagen kann
klein oder groß sein. Bei der Bekleidungsherstellung werden die übereinandergestapelten
Stofflagen für die Weiterverarbeitung nacheinander einzeln abgenommen.
[0004] Das oekannte Verfahren dient zur Automatisierung des Vereinzelns von gestapelten
Stofflagen. Dieses bekannte Verfahren geht von dem Gedanken aus, daß die oberste Stofflage
durch Reibungsausübung relativ zur daruntetliegenden Stofflage bewegt werden muß,
um ein Aufwellun und/oder eine Verschiebung der Stofflage über die Randkante des Stapels
hinaus zu bewirken, so daß sie durron eine Greifvorrichtung erfaßt, vom Stapel abgenommen
und an einer gewünschten Stelle abgelegt werden lann.
[0005] Der Grurcgedanke ist hierbei, daß zwischen dem Greifer und der Stofflage kein Schlupf
auftreten darf. Das bedeutet daß der Greifer eine rauhe Oberfläche haben muß. Das
führt jedoch oft zur Beschädigung der Stofflage.
[0006] Es ist daher ein Versuch unternommen worden, die Stofflagen nacheinander durch Saugluftdüsen
vom Stapel abzunehmen. Der Nachteil dabei ist jedoch, daß die Sicherheit gegen das
Abnehmen von mehr als einer Stofflage nicht gewährleistet ist.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, durch das
die Vereinzelung der aufeinander gestapelten Stofflagen unabhängig von der Art des
Materials sichergestellt ist, ohne daß das Risiko einer Beschädigung der Stofflagen
auftritt.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.
Durch das Absenken des Druckelementes auf den Stofflagenstapel wird dieser örtlich
eingedrückt und es bilden sich beiderseits des Druckelementes Aufwellungen bzw. Aufwölbungen,
in deren Bereich die oberste Stofflage bereits von der darunterliegenden gelöst wird.
Während das Druckelement sodann quer zu seiner Längsachse zu einem Rand des Stapels
hinbewegt wird, erfolgt, bezogen auf die Verschieberichtung des Druckelementes, ein
Glattziehen der Aufwellung auf der hinteren Seite des Druckelementes, während auf
der vorderen Seite eine Verringerung der Spannung erfolgt, die zu einer Vergrößerung
der Aufwellung führt. Dies wird dadurch ermöglicht, daß das Druckelement eine glatte
Oberfläche hat. Darunter ist zu verstehen, daß die Reibung zwischen dem Druckelement
und der obersten Stofflage geringer als die Reibung zwischen den einzelnen Stofflagen
ist. Das Druckelement gleitet daher bei der Querverschiebung über die oberste Stofflage
hinweg, ohne sie völlig mitzunehmen, während die Aufwellung vergrößert wird, an der
der Greifer einer bekannten Abnahmevorrichtung angreifen und die Stofflage vom Stapel
abheben kann.
[0009] Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem ein Greifer mit einer rauhen Oberfläche
fast keinen oder gerade soviel Druck auf den Stapel ausübt, daß die Reibung zwischen
Greifer und oberster Stofflage zu deren Mitnahme ausreicht, wird der Stapel durch
ein Druckelement mit einer glatten Oberfläche zur Bildung von Aufwellungen örtlich
eingedrückt, eine Aufwellung wird bei der Verschiebung vergrößert und kann dadurch
vom Greifer einer Abnahmevorrichtung sicher aufgenommen werden. Es ist überraschend,
daß auf diese Weise eine klare Trennung bzw. Vereinzelung der jeweils obersten Stofflage
eines Stapels erzielt wird, ohne das Material zu beschädigen.
[0010] Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Die Gleitbewegung des Druckelementes und der Druckkontakt mit dem Stapel bewirken
eine gestaffelte Verschiebung der Stofflagen in der Weise, daß die Ränder der Stofflagen
schuppenförmig über die Randkante des Stapels hinauszustehen kommen. Während das Druckelement
anschließend ohne Druckausübung in seine Ausgangsposition zurückkehrt, werden über
dem Stapel unter der mit dem Druckelement versehenen Platte durch wenigstens einen
auf die Platte gerichteten Luftstrom Luftteilchen mitgerissen. Dadurch wird Unterdruck
erzeugt, durch den die oberste Stofflage vom Stapel abgehoben wird. Der über die Randkante
des Stapels überstehende Rand der Stofflage erleichtert deren Übernahme durch eine
Greifvorrichtung.
[0011] Es ist hervorzuheben, daß durch die GB-PS 1.055.785 an sich bekannt ist, zum Abheben
der jeweils obersten Stofflage von einem Stapel einen Luftstrom zu benutzen, der auf
die Oberfläche einer gebogenen Platte gerichtet ist und unter der Platte einen verringerten
Luftdruck erzeugt, durch den ein Teil der obersten Stofflage angehoben wird. Es ist
hierbei jedoch keine Verschiebebewegung der Platte über dem Stapel vorgesehen; Zur
Abnahme der jeweils obersten Stofflage wird ein Sauggreifer eingesetzt.
[0012] Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1 ist in Anspruch 3 angegeben.
[0013] Weist des als Hohlkörper ausgebildete, quer zu seiner Längsachse bewegbare Druckelement
Saugdüsen auf, so wird die Aufwellung vor dem Druckelement an den Hohlkörper angesaugt
und die Abnahme und Wegführung der obersten Stofflage wird auf diese Weise bewerkstelligt.
Bei Verwendung von Blasdüsen wird die Aufwellung der Stofflage durch Ausnutzung des
Coanda-Effektes an den Hohlkörper angesaugt, abgenommen und weggeführt.
[0014] Eine konstruktiv einfache Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch
2 ist in Anspruch 4 angegeben.
[0015] Die Erfindung ist nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
[0016] Es zeigt:
Fig. 1 die Bildung der Aufwellungen in der obersten Stofflage eines Stofflagenstapels
durch statische Belastung des Druckelementes in Seitenansicht,
Fig. 2 die Vergrößerung der Aufwellung der obersten Stofflage des Stapels vor dem
als Hohlkörper mit Blas- oder Saugdüsen versehenen Druckelement bei dessen Querbewegung,
Fig. 3a, 3b, 3c zeigen des Trennen und Anheben der obersten Stofflage eines Teilestapels
durch eine mit einem Luftstrahl beaufschlagte, schräggestellte, über den Stapel bewegbare
Platte mit dem daran vorgesehenen Druckelement, wobei in Fig. 3a ein Ausschnitt des
Druckelementes und einiger Stofflagen vergrößert herausgezeichnet sind.
[0017] Fig. 1 zeigt nur die beiden oberen Stofflagen (1 und 2) eines Stapels (3) aus Zuschnitteilen
von Bekleidungsstücken. Über ein Druckelement (4) mit glatter Oberfläche wird eine
Kraft in Richtung des Pfeiles (5) auf den Stapel (3) ausgeübt, so daß der Stapel (3)
örtlich eingedrückt wird. Dabei bilden sich beiderseits des Druckelementes (4) Aufwellungen
(6 und 7), die aber in der Praxis nicht ausreichen, um die oberste Stofflage (1) vom
Stapel (3) zu entfernen, weil durch die statische Belastung die oberste Stofflage
auch gestreckt wird und dies die Faltenbildung beeinträchtigt.
[0018] Wird dem Druckelement (4), wie in Fig. 2 am Beispiel eines als Hohlkörper (8) ausgebildeten
mit in einer Reihe angeordneten Blas- oder Saugöffnungen (9) oder einem Luftschlitz
versehenen Druckelementes gezeigt, außer der in Richtung des Pfeiles (5) gerichteten
Kraft eine durch den Pfeil (10) in horizontaler Richtung gerichtete Kraft erteilt,
dann erfolgt eine quer zur Längsachse des Druckelementes (8) gerichtete Bewegung zum
Rand des Stapels (3) hin. Dabei wird die Aufwellung (7) vor dem Druckelement (8) wesentlich
stärker aufgewölbt, also erheblich vergrößert, während die Aufwellung (6) hinter dem
Druckelement (8) glattgezogen wird. Die oberste Stofflage (1) kann dann einfach und
sicher an der vergrößerten Aufwellung (7) beispielsweise durch ein parallel zum Druckelement
(8) verlaufendes Saugrohr (11) einer Abnahmevorrichtung erfaßt und vom Stapel (3)
abgenommen werden.
[0019] Wird das als Hohlkörper (8) mit einem Luftschlitz oder Luftöffnungen ausgebildete
Druckelement an eine Unterdruckquelle angeschlossen, die während der Querverschiebung
eingeschaltet ist, dann wird die oberste Stofflage (1) im Bereich der vergrößerten
Aufwellung (7) an die Oberfläche des Hohlkörpers (8) angesaugt, falls erforderlich
unterstützt durch Drehung des Hohlkörpers (8).
[0020] Wenn während der Querverschiebung des Hohlkörpers (8) Druckluft durch den Luftschlitz
oder die Öffnungen (9) geblasen wird, strömt sie entlang der Umfangsfläche des Hohlkörpers
(8), wobei aufgrund des Coanda-Effektes ein Unterdruck zwischen dem Hohlkörper (8)
und der vergrößerten Aufwellung (7) der obersten Stofflage (1) erzeugt wird. Wenn
die Aufwellung (7) über den Rand des Stapels (3) hinausgeschoben wird, zieht der Unterdruck
den Randbereich der obersten Stofflage (1) nach aufwärts und die Kante kann durch
eine bekannte Abnahmevorrichtung zum Weitertransport der Stofflage (1) ergriffen werden.
Vorzugsweise ist das Druckelement (4 bzw. 8) breiter als die gestapelten Stofflagen.
Die Öffnungen (9) können so Saug- oder Blasöffnungen sein.
[0021] In den Fig. 3a, 3b und 3c ist das Druckelement als abgebogener Rand (12) mit einer
abgerundeten Kante (13) einer Platte (14) ausgebildet, die vom Rand (12) zum Rand
des Stapels (3) schräg nach aufwärts gerichtet ist. Durch die glatte abgerundete Kante
(13) kann eine Verschiebung über die oberste Stofflage (1) des Stapels (3) unter Druckkontakt
(Kraft gemäß Pfeil 16, Fig. 3a) durch eine in Richtung des Pfeiles (15), Fig. 3a gerichtete
Kraft stattfinden.
[0022] Fig. 3a zeigt, daß bei der Verschiebung in Richtung des Pfeiles (15) zuerst das Aufwellen
bzw. Aufwölben der Stofflagen stattfindet. Aus Fig. 3b geht hervor, daß dann, wenn
sich der Rand (12) dem Rand des Stapels (3) nähert, die Aufwellung (7) sich entspannt
und der Randbereich der Stofflagen bewegt sich schuppenförmig über die Randkante des
Stapels (3) hinaus. Die Platte (14) wird dann etwas angehoben, so daß die in Richtung
des Pfeiles (16) wirkende Kraft nicht mehr auf den Stapel (3) einwirkt und die Platte
(14) in Richtung des Pfeiles (17) in ihre Ausgangsstellung oder in die Nähe davon
zurückbewegt wird. Während dieser Bewegung wird Druckluft durch eine oberhalb der
Platte (14) angeordnete Leitung (18) auf die Oberseite der Platte (14) geblasen. Durch
den dabei auftretenden Bernoulli-Effekt - die Umgebungsluft strömt in Richtung des
Pfeiles (19) - wird zwischen der Platte (14) und der obersten Stofflage (1) Unterdruck
erzeugt, wodurch die oberste Stofflage (1) an die Unterseite der Platte angehoben
wird. Diese Stofflage (1) kann dann durch bekannte Abnahmetechniken ergriffen und
einer gewünschten Stelle zugeführt werden.
[0023] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, eine Stofflage von einem
Stapel abzunehmen, ohne die unter der obersten Stofflage liegende zweite Stofflage
mit anzuheben oder eine Stofflage zu beschädigen durch das Trennen der obersten Stofflage
von den darunterliegenden Stofflagen mit einer Gleitbewegung unter sanftem Druck auf
den Stapel, die mit einem Blassystem kombiniert sein kann.
1. Verfahren zum Abnehmen der jeweils obersten Stofflage eines elastisch zusammendrückbaren
Stapels mit einem über den Stapel bewegbaren Abnahmeelement für die oberste Stofflage,
dadurch gekennzeichnet, daß ein eine glatte Oberfläche aufweisendes Druckelement (4,
8, 12) zur Bildung mindestens einer Aufwellung (7) auf den Stapel (3) aufgedrückt
und sodann die Aufwellung (7) vor sich herschiebend quer zu seiner Längsachse zu einem
Rand des Stapels (3) hin bewegt wird, wobei die Aufwellung (7) vergrößert und anschließend
die oberste Stofflage (1) durch eine an der Aufwellung (7) angreifende Greifvorrichtung
(11) vom Stapel (3) abgenommen und einer Bearbeitungsstation zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (12) über
und in Druckkontakt mit dem Stapel (3) aus einer Ausgangsposition oberhalb des Stapels
(3) zu dessen Rand hin bewegt wird, das Druckelement (12) danach ohne Druckausübung
in den Bereich der Ausgangsposition zurückbewegt wird, während über dem Stapel (3)
ein Unterdruck durch einen Luftstrahl erzeugt wird, der auf eine mit dem Druckelement
(12) bewegbare Platte (14) gerichtet ist, die vom Druckelement (12) her schräg nach
aufwärts in Richtung des genannten Randes derart verläuft, daß die oberste Stofflage
(1) durch den Unterdruck vom Stapel (3) angehoben wird.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckelement als quer zur Längsachse bewegbarer Hohlkörper (8) mit Saug- oder
Blasöffnungen (9) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckelement (12) an der Platte (14) angeordnet ist, die in einem spitzen
Winkel zur Oberfläche des Stapels (3) schräg nach aufwärts verläuft und über der Platte
(14) eine oder mehrere auf die Oberfläche der Platte (14) gerichtete Blasöffnungen
(18) vorgesehen sind.