[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Weitertransportieren
von flexiblen, flächigen Erzeugnissen gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Vereinzeln
von Etiketten und Einzelbogen und zu deren anschliessenden Weitertransport, unter
anderem unter der Bezeichnung Anleger, bekannt. Solche Anleger, insbesondere solche
für Einzelbogen, sind in der Regel so ausgestaltet, dass sie ein einzelnes Erzeugnis
mittels Saugorganen und/oder Greifern aus einem Bogenstapel abziehen und dann an eine
Übergabestelle fördern, wo ein weiterer Arbeitsschritt ausgeführt werden kann. Solche
Anleger sind in der Regel für eine spezifische Produktebearbeitung optimiert und können
nicht ohne weiteres für andere Produkte oder in beliebigem Maschinenkontext eingesetzt
werden.
[0003] Die vorliegende Erfindung ist insbesondere dazu bestimmt, (bereichsweise) klebstoffbeschichtete,
voneinander lösbare Etiketten zu vereinzeln und weiterzutransportieren und die mit
diesen Erzeugnissen verbundenen technischen Besonderheiten und Schwierigkeiten erfindungsgemäss
zu lösen. Seit dem Jahre 1980 sind insbesondere selbstklebende, wiederablösbare Etiketten
bzw. Zettel ("Haftnotizen" bzw. Haftmittel aufweisende Papierbogen), u.a. unter der
Markenbezeichnung post-it®, im Markt bekannt und werden seither zu verschiedensten
Zwecken verwendet.
[0004] WO 96/39331 zeigt eine Vorrichtung zum Anbringen selbstklebender Etiketten ab einem
Etikettenspender, bei dem Etiketten ab einer Spenderrolle durch eine mit radial abstehenden
Transfermitteln versehene Trommel auf bewegte Produkte übertragen werden. Übernahme
und Abgabe der Etiketten erfolgt durch eine entsprechende Steuerung von Vakuumgreifern,
die an den peripheren Enden der Transfermittel vorgesehen sind. Bei dieser Lösung
werden die einzeln erfassten Etiketten tangential von dem entsprechenden Spenderband
weggefördert. Eine präzise, zuverlässige und schonende Vereinzelung von gestapelten
Etiketten ist nicht aufgezeigt.
[0005] Eine Vorrichtung und ein Verfahren der beschriebenen Art sind aus EP 0 988 246 bekannt.
Die dort offenbarte Lösung enthält einen Stapelhalter zur Aufnahme von selbstklebenden,
wiederablösbaren Produktebeilagen. An der Unterseite des Stapelhalters sind Vereinzelungseinrichtungen
(plattenförmiger Schieber, Blasdüse) vorgesehen, welche das Ablösen einer einzelnen
Produktebeilage bewerkstelligen sollen. Das Ablösen erfolgt derart, dass der klebstofffreie
Teil einer Produktebeilage im wesentlichen senkrecht von der nächstfolgenden Produktebeilage
wegbewegt wird und anschliessend die so separierte Produktebeilage durch eine rotierende
Trommel parallel zur Blattebene und im wesentlichen tangential wie bei WO 96/39331
abgezogen werden. Im Unterschied zu WO 96/39331 werden die Etiketten hier während
der Förderung mittels Klemm-Greifern anstelle von Vakuum-Greifern gehalten.
[0006] Aus CH 684 589 ist ein weiterer Anleger bekannt, der es ermöglicht, Beilagen mittels
Klebstoff auf Druckbogen aufzubringen. Im Unterschied zu den beiden oben erwähnten
Vorrichtungen werden hier die Beilagen (oder Druckbogen) erst nachträglich, d.h. nach
deren Vereinzelung während deren Förderung, mit Klebstoff versehen. Zu diesem Zwecke
ist eine rotierende Fördertrommel mit mehreren an deren Peripherie gelagerten, planetär
angetriebenen Mitnehmertrommeln vorgesehen. Wiederum erfolgt ein Abziehen der Bogen
parallel zu deren Seitenflächen d.h. (bezogen auf die Mitnehmertrommeln) ein tangentiales
Abziehen der Druckbogen aus dem Stapel. Diese Vorrichtung erfordert wegen der Klebstoffbeigabe
beim Transport sowie wegen der notwendigen Grösse der Mitnehmertrommeln, die auf die
Produktgrösse abgestimmt sein müssen, eine grosse Gesamtkonstruktion. Ausserdem ist
die Klebstoffbeigabe während des Transports technisch aufwendig, beansprucht Zykluszeit
und führt zu zusätzlichen Wartungsaufwendungen.
[0007] Eine weitere Lösung zur Zuführung von Etiketten zeigt EP 0 897 871. Hier werden Etiketten
aus einem Lochstreifenformular übergeben. Die Etiketten müssen lange vor ihrer Übernahme
durch rotierende Vakuum-Greifer vereinzelt und während der Rotationsbewegung ebenfalls
mit Klebstoff versehen werden, so dass sie auf entsprechende Produkte aufbringbar
sind. Zwei konstruktiv andere, vom Etiketten-Übertragungsprinzip jedoch entsprechende
Vorrichtungen sind des weiteren aus DE-OS 28 43 418 und US 4,293,365 bekannt. Jene
Vorrichtungen übernehmen jedoch die Etiketten je aus einem Stapel. Bei beiden Vorrichtungen
werden durch rotierende Etikettenträger je die aus dem Etikettenstapel übernommenen
Etiketten an einer Leimauftragungsvorrichtung vorbeigeführt und dann auf das zugehörige
Produkt aufgebracht.
[0008] Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen weisen somit je einen oder
mehrere der folgenden Nachteile auf: Soweit die Klebstoffauftragung erst auf dem Transportweg
von Etikettenspender zur Abgabestelle erfolgt, sind Nachteile bei der Zykluszeit,
zusätzlicher Wartungsaufwand und grössere Baugrösse in Kauf zu nehmen. Die Vereinzelung
und Übernahme der zu übertragenden Erzeugnisse, namentlich Etiketten, ist nur für
klebstofffreie Erzeugnisse gelöst, wobei auch hier Beschränkungen des Stapelhalters
hingenommen werden müssen (Übernahme nur an der Stapeloberseite möglich, Beschränkung
der Stapelhöhe, aufwändige Steuerung bzw. Vereinzelungseinrichtung). Soweit klebstoffbeschichtete
Etiketten bzw. Produkte vereinzelt werden sollen, sind entweder Besonderheiten beim
Spendermedium zu gewärtigen (Spenderrollen und dergleichen) oder die Übernahme aus
Stapeln ist nur unzuverlässig oder mit Einschränkungen möglich.
[0009] Namentlich bei EP 0 988 246 kann bei grösseren Stapeln eine Vereinzelung mittels
der dort vorgesehenen Vereinzelungsmittel nicht mehr zuverlässig gewährleistet werden
und die zum Wegtransport notwendigen Kräfte sind stark abhängig vom Auflagedruck auf
die unterste Produktebeilage, Eigenschaften des Klebstoffs können je nach verwendetem
Klebstoff infolge der Scherbewegung beim Abziehen einer Produktebeilage zu Produktebeeinträchtigungen
(Schmieren, Faltbildung, Ablagerungen) oder nachteiliger Beeinträchtigung der Klebstelle
selber (insbesondere Abscheren oder bereichsweises Ablösen des Klebstoffs) führen.
Entsprechend sind aufwendige Regel- bzw. Steuereinrichtungen und gegebenenfalls eine
zusätzliche Sensorik erforderlich. Bei grösserflächigen Klebstoffbereichen ist eine
Vereinzelung überhaupt nicht mehr oder nur bei sehr kleinen Zwischenstapeln mit beschränktem
Auflagedruck möglich.
[0010] Aus EP 1 086 914 ist seitens der Anmelderin der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung
zum Transport von u.a. Druckereierzeugnissen bekannt, welche solche Erzeugnisse von
einem Stapel vereinzelt, indem um eine Achse rotierende Stützelemente und Halteorgane,
die durch ein Separierorgan unterstützt werden, ein Druckereierzeugnis auf diese Weise
von einem unterhalb dieser Einrichtung liegenden Stapel vereinzeln und zu einer Abgabestelle
transportieren. Im Unterschied zum oben genannten Stand der Technik weist diese Lösung
ein grundsätzlich unterschiedliches Vereinzelungsprinzip auf, das wesentlich zuverlässiger
ist und auch klebstoffbeschichtete Druckereierzeugnisse ohne Beeinträchtigung schnell
und genau vereinzeln kann. Jene Vorrichtung erfährt jedoch insofern eine Einschränkung,
als die Stapelzuführung von unten erfolgt und dass ein steuerungstechnischer und konstruktiver
Zusatzaufwand entsteht, wenn Vereinzelungs- und Fördermittel nicht als getrennte Mittel
ausgebildet sein sollen oder die Stapelzuführung an anderer Stelle angeordnet werden
soll.
[0011] Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen, welche eine zuverlässige Vereinzelung von flexiblen, flächigen
Erzeugnissen, insbesondere auch bereichsweise klebstoffbeschichteten Erzeugnissen,
und deren Weitertransport ermöglicht, wobei eine räumlich beliebige Anordnung der
Stapeleinrichtung und ein zuverlässiges Vereinzeln bei geringem Konstruktions-, Wartungs-
und Steuerungsaufwand möglich ist.
[0012] Die Erfindung geht aus von einem wesentlichen Erfindungsgedanken, dass Vereinzelung,
Abziehen und Transport (pro Erzeugnis) durch ein einziges Element erfolgen, wobei
der Erzeugnisstapel an einer einzigen Stelle bzw. an einer einzigen Kante der Erzeugnisse
durch ein statisches oder quasistatisches Mittel stabilisiert ist - alle weiteren
Kanten/Bereiche der Erzeugnisse sind ganz frei oder werden ausschliesslich durch dynamisch
wechselnde Elemente, gegebenenfalls die Trägheit der Erzeugnisse nutzend, unterstützt
oder stabilisiert. Dieses Konzept wird erfindungsgemäss kombiniert mit dem Vorteile
aufweisenden Prinzip, dass das Abziehen eines Erzeugnisses in der Weise erfolgt, dass
die Entnahmerichtung bzw. das Abziehen des Erzeugnisses nicht wie beim überwiegenden
Stand der Technik in Richtung vom fixierten, stabilisierten bzw. klebstoffbeschichteten
Bereich (nachfolgend "stabilisierter Bereich") zu freien Bereichen erfolgt, sondern
in einer im Wesentlichen entgegengesetzten Richtung, d.h. in Richtung freier Bereich
zu stabilisiertem Bereich. Ausserdem wird bei der vorliegenden Erfindung gezielt bewirkt,
dass die Vereinzelung, wie vorstehend erwähnt, durch ein einziges Element erfolgt,
indem dieses sowohl die Vereinzelung und Entnahme als auch den gesamten Förderprozess
bis zu einer Übergabestelle durch Zurückdrängen und nachheriges Erfassen der initial
abgewandten Seite des Erzeugnisses vornimmt.
[0013] Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich bevorzugt zum Vereinzeln und Transportieren
von ein Haftmittel (Klebstoff) aufweisenden Papierbogen bzw. Zetteln. Dabei werden
die Erzeugnisse mit einem Erzeugnis-Zuführstapel einer Vereinzelungsvorrichtung zugeführt.
Diese weist mindestens ein Förderelement auf, welches die an nur an einem Teilbereich
stabilisierten Erzeugnisse vereinzelt und letztere zu einer Übergabestelle fördert.
Das Förderelement wird im Wirkbereich auf einer zur Stapelebene im Wesentlichen parallelen
Bewegungsrichtung bewegt. Diese verläuft von einem freien Bereich der Erzeugnisse
zu einem stabilisierten Bereich der Erzeugnisse, wobei das Förderelement das vorderste
Erzeugnis des Zuführstapels unterläuft und dieses nachfolgend an seiner abgewandten
Seite erfasst. Dabei werden die Erzeugnisse im Wesentlichen in der gleichen Bewegungsrichtung
bewegt bzw. zurückgedrängt, wobei der Teilbereich des vordersten Erzeugnisses bei
seiner stabilisierten Kante eine Krafteinwirkung senkrecht zur Stapelebene erfährt.
Erst in einer letzten Phase der Vereinzelung erfahren die Erzeugnisse eine Bewegungskomponente
in ihrer Längsrichtung und werden dadurch vom Stapel abgelöst. Während des Zurückdrängens
bis zum Erfassen des Erzeugnisses kommen verschiedene Seitenflächen des Förderelements
mit der initial abgewandten Seite des Erzeugnisses in Wirkkontakt.
[0014] Das Unterlaufen der Erzeugnisse durch das Förderelement wird bevorzugt mit einem
mit dem Förderelement gleichlaufenden Initiierungselement eingeleitet, wobei dieses
in Bewegungsrichtung vor dem Förderelement angeordnet ist. Um die freien Kanten der
Erzeugnisse zu stabilisieren, werden diese bevorzugt abwechselnd durch ein Initiierungselement
und ein Förderelement dynamisch abgestützt.
[0015] In der letzten Phase des Vereinzelns wird bevorzugt ein Hilfsmittel eingesetzt, das
bewegliche Teile enthalten kann und das Förderelement bei der Überwindung der Lösekraft
beim definitiven Vereinzeln des vordersten Erzeugnisses vom Stapel unterstützt.
[0016] In bevorzugten Ausführungsformen kann der Vereinzelungsvorrichtung eine Übernahmevorrichtung
nachgeschaltet sein, welche die vereinzelten Erzeugnisse wendet (gegebenenfalls um
mehr als eine Achse) und an die Bestimmungsprodukte oder weitere Förderbereiche abgibt.
Eine Übernahmevorrichtung, die zu diesem Zwecke genutzt werden kann, ist aus EP 1'106'550
bekannt.
[0017] Die Steuerung des Erfassens und Freigebens der Erzeugnisse durch die Vereinzelungs-
und Fördereinrichtung erfolgt bevorzugt mittels eines Pneumatiksystems, wobei in einem
bestimmten Zeitpunkt an bestimmten Öffnungen des Fördermittels Luft austritt und gleichzeitig
an anderen Öffnungen desselben Fördermittels Luft ansaugbar ist. Das Pneumatiksystem
kann so ausgestaltet sein, dass zeitlich gesteuert über dieselben Öffnungen Luft angesaugt
oder ausgestossen werden kann.
[0018] Das Förderelement läuft gemäss der Erfindung entlang einer endlosen Bahn um, vorzugsweise
einer Kreisbahn, und besitzt eine abgeflachte Geometrie, die eine nierenförmige Form
mit einer spitzwinkligen, vorlaufenden Kante aufweisen kann. Diese bewegt sich in
Richtung der stabilisierten Kante des Erzeugnisses, das, nachdem es durch das Förderelement
unterlaufen wurde, anschliessend umgelegt wird, so dass die zu Beginn dem Förderelement
abgewandte Seite des Erzeugnisses nun diesem anliegt und durch dieses zwecks Weiterförderung
erfasst werden kann.
[0019] Das oder die Initiierungsmittel sind vorzugsweise gegenläufig zur Umlaufrichtung
der Förderelemente um eine ihnen zugeordnete Achse angetrieben und wälzen sich derart
auf dem vordersten Erzeugnis, das sie anheben sollen, ab, so dass sie keine nachteilige
Zugwirkung auf die Erzeugnisse in deren Längsrichtung ausüben. Dazu besitzen erstere
bevorzugt eine kreissegmentförmige Geometrie mit einer gekrümmten Aussenfläche und
Saug- oder anderen Festhaltemitteln.
[0020] Anhand der nachfolgenden Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Zuführstapel
und einer Übernahmevorrichtung;
- Fig. 2a-2f
- eine schematische Bildsequenz des erfindungsgemässen Verfahrens und der Funktionen
der einzelnen Vorrichtungselemente;
- Fig. 3
- einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vereinzelungsvorrichtung entlang einer
Ebene durch die Hauptdrehachse;
- Fig. 4
- eine Ansicht der erfindungsgemässen Vereinzelungsvorrichtung;
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung des Anhebe- und Vereinzelungsprozesses eines Druckbogens.
[0021] Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung
zur Vereinzelung und zum Transport von flexiblen, flächigen Erzeugnissen 5, mit einem
Erzeugnis-Zuführstapel 2, einer Vereinzelungs- bzw. Fördereinrichtung 1 und einer
dieser nachgeschalteten Übernahmevorrichtung 20. Der Fachmann erkennt, dass unter
dem nachfolgend verwendeten allgemeinen Begriff "Erzeugnisse" beliebige Produkte gemeint
sind, die flexibel und flächig sind, dabei aber gleichzeitig eine bestimmte Materialfestigkeit
aufweisen, so dass der weiter unten näher erläuterte Umlege- und Vereinzelungsvorgang
durchführbar ist und dass die Erzeugnisse durch Greifkörper vereinzelt und transportiert
werden können, die gegebenenfalls kleiner sind als die Erzeugnisse selber. Solche
Erzeugnisse sind bevorzugt bedruckte oder unbedruckte Einzelbogen oder Bestellkarten
und dergleichen, mit vorzugsweise mindestens einer wiederlösbaren, bereichsweisen
Klebeverbindung. Die dargelegte Erfindung eignet sich in entsprechender Weise auch
für Erzeugnisse wie flache Musterbeutel oder andere Produktbeilagen.
[0022] Die schematisch gezeigten, mindestens teilweise vereinzelten und sich bereits im
Transport befindlichen Erzeugnisse 5.1 bis 5.3 werden aus dem Zuführstapel 2 zugeführt.
Der Zuführstapel ist hier oberhalb der Vereinzelungs- und Fördereinrichtung 1 (nachfolgend
kurz als "Vereinzelungseinrichtung" bezeichnet) angeordnet und gegenüber der Senkrechten
geneigt. Der Zuführstapel besitzt Führungsflächen 21, 22, die den Stapel der zuzuführenden
Erzeugnisse führen und abstützen. Mittels eines Stabilisierungsmittels 25 ist der
Stapel 2 bzw. dessen vorderstes Erzeugnis 5.1 an einer seiner Kanten 31 stabilisiert
bzw. abgestützt. Es ist zu beachten, dass diese Stabilisierung durch ein statisches
Mittel, beispielsweise einen Anschlag oder ein vorstehender Steg, oder aber auch durch
ein quasistatisches Mittel erfolgen kann. Unter quasistatischem Mittel soll hier eine
Einrichtung verstanden werden, welche die Kante 31 des vordersten Erzeugnisses 5.1
permanent abstützt aber zwecks Reibungsreduktion bewegliche Teile enthalten kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel kann das hier quasistatische Stabilisierungsmittel
25 als eine oder mehrere rotierbare Scheiben bzw. als eine Walze ausgebildet sein.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Kante 31 im Ruhezustand, wie mit einem rein
statischen Mittel, permanent abgestützt bzw. stabilisiert ist, beim Abziehen des vordersten
Erzeugnisses 5.1 jedoch eine Mitbewegung des Stabilisierungsmittels 25 erfolgt, so
dass die Reibungskräfte an der Kante 31 minimiert werden. Eine Reduktion der finalen
Abzugskraft könnte alternativ auch mit gesteuerten Stabilisierungsmitteln erreicht
werden, doch bedeutete dies einen maschinentechnischen Zusatzaufwand.
[0023] Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist die Tatsache, dass die Umlaufrichtung
D
1, im hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Gegenuhrzeigersinn, gegen die stabilisierte
Kante 31 läuft. Mit anderen Worten wird die Vereinzelungseinrichtung nicht, wie regelmässig
beim Stand der Technik üblich, so bewegt, dass ein Abziehen im wesentlichen parallel
zur Fläche des Erzeugnisses, weg von der stabilisierten Kante 31 erfolgt ("tangentiales
Abziehen"), sondern die Umlaufrichtung D
1 wird gerade entgegengesetzt gewählt, so dass das Erzeugnis in Richtung von freier
Kante 32 (vgl. auch Figur 5) zur stabilisierten Kante bewegt und damit einem Umstülp-
bzw. Umlegevorgang unterzogen wird. Dieser Vorgang wird weiter unten noch im Einzelnen
beschrieben werden. Bereits an dieser Stelle kann darauf hingewiesen werden, dass
sich dieses Vereinzelungsprinzip namentlich auch von Prinzipien mit planetär gegenläufigen
Abzugselementen, wie z.B. bei CH 684 589, oder einer Hauptbewegungsrichtung gegenläufigen
Abzugsrollen, wie z.B. bei EP 0 988 246 (Figur 8) unterscheidet. Bei jenen Lösungen
wird die Vereinzelungsvorrichtung zwar entsprechend der Umlaufrichtung D
1 bewegt, diese Relativbewegung zu den Erzeugnissen aber durch gegenläufige Mittel
wieder aufgehoben, so dass die funktional wirksamen Abzugsmittel im Resultat wiederum
in herkömmlicher Weise ein Abziehen von der stabilisierten Kante weg bewirken. Ein
Umlegen des zu vereinzelnden Erzeugnisses auf kurzem Bewegungsweg unter temporärer
Verformung des Erzeugnisses, wie von der vorliegenden Erfindung bezweckt, kann nicht
erfolgen.
[0024] Die Vereinzelungsvorrichtung weist mehrere rotierende, multifunktionale Förderelemente
10.1 bis 10.3 auf. Diese Förderelemente 10 besitzen eine gemeinsame Hauptdrehachse
9, um welche erstere im Gegenuhrzeigersinn (Richtung D1) rotieren. Intermittierend
mit diesen Förderelementen 10 sind mehrere Initiierungselemente 11.1 bis 11.3 angeordnet.
Diese Initiierungselemente 11 besitzen, wie die Förderelemente 10, dieselbe Hauptumlaufrichtung
D
1 um die Drehachse 9, sind jedoch zusätzlich gegenläufig rotierbar um eine ihnen zugeordnete,
sekundäre Drehachse 12.1 bis 12.3. Diese sekundären Drehachsen 12 sind zur Hauptdrehachse
9 gleich beabstandet und bewegen sich entsprechend auf einer gemeinsamen Kreisbahn.
Durch die gegenläufige Bewegungsrichtung D
2 wird bewirkt, dass sich die Initiierungsmittel im Wesentlichen auf der Aussenseite
eines vordersten Erzeugnisses 5.1 abwickeln und dadurch kein Zug parallel zur Seitenfläche
des anzuhebenden Erzeugnisses ausgeübt wird. Mit anderen Worten erfolgt durch diese
nur ein Anheben der freien Kante 32 des Erzeugnisses, jedoch keine Relativbewegung
zum nächstfolgenden Erzeugnis im Bereich der stabilisierten Kante 31.
[0025] An einer Übergabestelle 19 werden die Erzeugnisse 5 an eine Übernahmevorrichtung
20 übergeben. Diese ist hier als eine um eine Drehachse 23 im Uhrzeigersinn in Drehrichtung
D
3 umlaufende Scheibe mit radial abstehenden Saugorganen 24.1 bis 24.3 ausgebildet.
Vorzugsweise besitzen die Saugorgane 24 eine im Vergleich mit den Förderelementen
10 grössere Ansaugkraft, so dass die Übergabe einfach möglich ist. Alternativ ist
eine aktive Übergabe durch Steuerung der Haltemittel an den Förderelementen 10 möglich.
Durch geeignetes Abstimmen dieser Mittel im Bereich Übergabestelle kann auch ein kontinuierliches
Ablösen der Erzeugnisse von den Förderelementen 10 erreicht werden.
[0026] Unterhalb des Zuführstapels 2 ist ein Hilfsmittel 3 angeordnet, das die Entnahme
der Erzeugnisse in der letzten Phase unterstützt. In diesem Ausführungsbeispiel ist
dieses Hilfsmittel als Drehkörper ausgebildet, der gegenläufig zur Umlaufrichtung
der Förderelemente in Drehrichtung D
4 um eine Achse 4 umläuft. Der Drehkörper 3 weist hier zwei periphere Andruckflächen
8.1, 8.2 auf, die mit jeweils einem Förderelement 10 zusammenwirken. Durch eine Klemmwirkung
zwischen dieser Andruckfläche 8.1 bzw. 8.2 und dem Förderelement 10 wird erreicht,
dass das jeweilige Erzeugnis 5 korrekt vom Stapel abgelöst wird. Namentlich bei Erzeugnissen,
die an der stabilisierten Kante 31 eine Klebstoffbeschichtung aufweisen, wird so bewirkt,
dass die vorhandenen Haft- und Reibkräfte überwunden und das Erzeugnis präzise und
schonend abgelöst wird.
[0027] Anhand der Figuren 2a bis 2f wird der Vorgang des Vereinzeins und Weitertransportierens
näher erläutert. Dabei wird das erfindungsgemässe Verfahren anhand eines zeitlichen
Ablaufs näher dargestellt und insbesondere die Multifunktionalität der Förderelemente
und das erfindungsgemässe dynamische Abstützen bzw. Zusatzstabilisieren erläutert.
[0028] In dem in Figur 2a gezeigten Zustand befindet sich ein erstes Initiierungselement
11.1 unterhalb des Zuführstapels 2 und berührt das unterste Erzeugnis 5.1 des Stapels
im Bereich seiner freien Kante. In dieser Position hat das Initiierungselement 11.1
eine Stützfunktion für den Stapel 2, da dieser im Übrigen ausschliesslich an der tiefer
liegenden Kante 31 durch eine frei drehbare Rolle abgestützt wird, die hier das Stabilisierungsmittel
25 bildet. Die freie Kante 32 des untersten Erzeugnisses 5.1 wird somit durch das
Initiierungselement 11.1 in diesem Zeitpunkt dynamisch stabilisiert. Das Initiierungselement
11.1 weist (in der Seitenansicht) eine kreissegmentähnliche Geometrie auf, wobei deren
bezüglich der Hauptdrehachse 9 aussen liegende und funktional wesentliche Fläche 13.1
eine Wölbung aufweist. Diese Wölbung wird so ausgebildet, dass diese Aussenfläche
13.1 infolge der Kombinationsbewegung des Initiierungsmittels um die Achsen 12.1 und
9 auf der Unterseite des Erzeugnisses 5.1 abwälzt. Die Umschreibung als "im Wesentlichen
kreissegmentförmige Geometrie" darf nicht einengend verstanden werden. Neben typischerweise
abgerundeten Kanten sind Abwandlungen möglich, solange die erfindungsgemässe Bewegungsbahn
beschreibbar und die gegenseitige Bewegung von Initiierungselement 11 und Förderelement
10 erfindungsgemäss gewährleistet ist (vgl. beispielsweise Figur 2c, 2d).
[0029] Ein erstes Förderelement 10.1 ist dem Initiierungselement 11.1 in Drehrichtung D
1 nachlaufend angeordnet und ist hier noch nicht in Funktion. Die Konstruktion entspricht
im Übrigen derjenigen von Figur 1. Das Initiierungsmittel 11.1 besitzt eine oder mehrere
an der Aussenfläche 13.1 austretende Ansaugbohrungen bzw. Öffnungen 14.1. Die hier
gezeigte Ansaugbohrung 14.1 befindet sich am Rande der freien Kante 32 und durch eine
entsprechende Steuerung wird bewirkt, dass diese Kante 32 durch Aufbau eines Unterdrucks
in der Ansaugbohrung 14.1 in dieser Phase erfasst und dadurch kraftschlüssig gehalten
wird.
[0030] Im nächsten, in Figur 2b gezeigten Moment hat sich die Vereinzelungsvorrichtung um
knapp 20° in Umlaufrichtung D
1 bewegt. Das Initiierungsmittel 11.1 erfuhr zwischenzeitlich eine Drehung im Uhrzeigersinn
um seine Achse 12.1 in Drehrichtung D
2. Die durch das Initiierungselement 11.1 festgehaltene, freie Kante 32 des untersten
Erzeugnisses 5.1 wurde entsprechend vom Stapel gegen unten abgehoben und ist nunmehr
von der freien Kante des nächstfolgenden Erzeugnisses 5.2 beabstandet. Das Förderelement
10.1 ist weiterhin noch ohne funktionale Wirkung. Es ist erkennbar, dass das Initiierungselement
den Stapel 2 weiterhin abstützt, nunmehr in Folge seiner Abwälzung an der Unterseite
des Stapels etwas weiter entfernt von der Führungsfläche 22, welche die freien Kanten
der Erzeugnisse des Stapels 2 führt.
[0031] Die nachfolgende Figur 2c lässt erkennen, dass die Vereinzelungsvorrichtung um weitere
ca. 20° in Drehrichtung D
1 rotierte. Das initiierungselement 11.1 ist nunmehr um seine Drehachse 12.1 so weit
in Drehrichtung D
2 weiter rotiert, dass das Erzeugnis 5.1 zu einem grossen Teil vom Stapel 2 gegen unten
abgehoben ist und an seiner freien Kante 32 vom Initiierungselement 11.1 bereits wieder
frei gegeben wurde. Das Erzeugnis 5.1 ist in dieser Position im Wesentlichen nur noch
an seiner Kante 31 stabilisiert. Das Initiierungselement 11.1 hob infolge seiner kreissegmentartigen
Geometrie vom Stapel 2 ab und stützt diesen nicht mehr ab. Es ist aus der Figur jedoch
gut ersichtlich, dass nunmehr das Förderelement 10.1 in Drehrichtung D
1 so weit weiter rotierte, dass es an seiner Aussenfläche 16.1 nunmehr den Stapel 2
von unten an den freien Kanten abstützt. Auf diese Weise wird erfindungsgemäss die
dynamische Abstützung der freien Kanten 32 der zugeführten Erzeugnisse 5 bewirkt.
Dabei sind Initiierungselemente 11 und Förderelemente 10 in der Weise intermittierend
angeordnet, dass abwechselnd je ein Initiierungselement 11 oder ein Förderelement
10 den Stapel dynamisch an den freien Seiten stabilisieren. Infolge Massenträgheit
des Stapels ist es möglich, dass dieses dynamisch wechselnde Stabilisieren kurzfristige
Pausen erfährt oder dass aber während des Wechsels zum nachfolgenden dynamischen Stabilisierungselement
für einen kurzen Moment beide Elemente an der Stabilisierung teilhaben.
[0032] Das Förderelement hat (in der Seitenansicht) eine abgeflachte, nierenförmige Geometrie.
Die entsprechend längere Seitenfläche 16.1 ist dabei bezüglich der Hauptdrehachse
9 gegen aussen gerichtet und die kurze Seitenfläche 17.1 liegt radial innen. Gemäss
der Nierenform sind diese beiden Flächen, namentlich die funktional bedeutsame, aussen
liegende Fläche 16.1, gekrümmt. Die aussen liegende Fläche wird hier durch einen gleichmässigen
Radius definiert, der dem kürzesten Abstand zwischen Hauptdrehachse 9 und dem untersten
Erzeugnis des Stapels 2 entspricht. Die beiden diese Flächen 16.1 und 17.1 verbindenden
Flächen 18a und 18b verlaufen ihrerseits in einem spitzen Winkel bezüglich einer von
der Drehachse 9 ausgehenden Radiallinie, so dass die Flächen 18a und 18b mit der Aussenfläche
16 der Förderelemente 11 spitzwinklig zusammenlaufen und diese derart an ihren seitlichen
Enden 34a und 34b eine Keilform aufweisen. Diese Keilform ermöglicht es, dass die
Förderelemente 10, wie in Figur 2c erkennbar, während der Bewegung der Initiierungselemente
11 zwischen das angehobene unterste Erzeugnis 5.1 und den Rest des Stapels 2 eingeführt
werden. Das derart abgespreizte unterste Erzeugnis 5.1 wird durch die Fläche 18a oder
durch die kurze Fläche 17.1 am Zurückfedern gegen den Stapel 2 gehindert, was insbesondere
dann von Bedeutung ist, wenn die Erzeugnisse 5 eine hohe Eigenstabilität aufweisen
und/oder an der stabilisierten Kante 31 grossflächig aneinanderhaften. Das Förderelement
weist somit erfindungsgemäss verschiedene funktionale Flächen bzw. Kanten und Enden
auf. Ein spitzwinkliges Ende 34a dient dem Unterlaufen eines zu vereinzelnden Erzeugnisses
5.1, eine lang gestreckte Fläche 16.1 dem Erfassen des Erzeugnisses und eine weitere
Fläche 18a zusammen mit dem Ende 34a dem Zurückdrängen und Umlegen des Erzeugnisses
5.1.
[0033] Während des Weiterrotierens der Vereinzelungsvorrichtung 1 zu den Zuständen, wie
in den Figuren 2d und 2f gezeigt, wird das Umlegen des Erzeugnisses 5.1 eingeleitet,
wobei jeweils ein Zustand bei einer weiteren Drehung der Vorrichtung um ca. 20° in
Drehrichtung D
1 dargestellt ist. In der Position gemäss Figur 2d ist das Förderelement 10.1 zwischen
das unterste Erzeugnis 5.1, das weiterhin an der stabilisierten Kante 31 abgestützt
ist, eingeführt und stützt dabei den Stapel 2 an den freien Kanten im Bereich der
Führungsfläche 22 ab. Während der Drehbewegung der Vorrichtung in Drehrichtung D
1 wälzt sich die Aussenfläche 16.1 des Förderelements 10.1 auf der Unterseite des zweituntersten
Erzeugnisses 5.2 ab und dringt dabei immer tiefer zwischen die beiden Erzeugnisse
5.1 und 5.2 ein. Dank der kontinuierlichen Drehung und der Geometrie des Initiierungsmittels
11 entstehen keine Kollisionen zwischen diesem und dem Förderelement 10 (vgl. u.a.
Bewegungsbahnen in Figur 2d bis 2e). Durch das Ausstossen von Luft an den Öffnungen
26 des Förderelements 10 können erfindungsgemäss unerwünschte Reibungskräfte zwischen
Stapel 2 und Fördermittel vermieden und eine optimierte Funktion auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten
erreicht werden. Gleichzeitig wird das unterste Erzeugnis 5.1 zuerst nach unten und
dann immer mehr in Richtung der stabilisierten Kante 31 weggedrängt. Massgebend dafür
ist zuerst die kurze Fläche 17.1 und/oder die vorlaufende Fläche 18a des Förderelements
10.1 und, in der Position gemäss Figur 2e, die Kante bzw. das Ende 34a und/oder die
lange, aussen liegende Fläche 16.1. Während des in den Figuren 2e bis 2f dargestellten
Bewegungswegs des Förderelements 10.1 wird das unterste Erzeugnis 5.1 zuerst nur leicht
nach unten gebogen, dann aber immer mehr ausgebeult bis in Figur 2f dann eine S-förmige
Verformung des Erzeugnisses 5.1 vorliegt. Diese Verformung resultiert aus der erfindungsgemässen
Bewegungsrichtung des Förderelements 10 in Richtung der freien Kante 32 zu der stabilisierten
Kante 31. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist gut erkennbar, dass Kinematik und Geometrie
der Elemente 10, 11 das erfindungsgemässe Ablösen der Erzeugnisse 5 ermöglichen und
unterstützen (so eine nur leicht gebeugte Ausrichtung des Erzeugnisses zwischen den
Elementen 10, 11 in Richtung Achse gemäss Figur 2e). Von wesentlicher Bedeutung für
die Funktionsweise ist hier, dass das Förderelement 10 in dem in den Figuren 2c bis
2f gezeigten Prozessabschnitt eine Doppelfunktion ausübt. Einerseits dient das Förderelement
10 dem (vorübergehenden) Stabilisieren des Stapels im Bereich der freien Kanten (dynamisches
Abstützen des zweituntersten Erzeugnisses), andererseits wird durch dasselbe Förderelement
das Umlegen des vordersten Erzeugnisses 5 bewirkt. Des weiteren erkennt der Fachmann,
dass dabei die Ansaugmittel (Öffnungen 26), welche an der Aussenkante 16.1 angeordnet
sind, in dieser Phase keine Luft ansaugen (sondern im Gegenteil bevorzugt Luft ausstossen),
da ansonsten nicht das unterste, sondern eben das zweitunterste Erzeugnis erfasst
würde. Mit anderen Worten übt hier das Förderelement mehrere Funktionen, teilweise
gleichzeitig, teilweise sequentiell nacheinander aus, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel
deutlich wird, dass dies in einer ersten Phase sequentiell die Folgenden sind: (a)
Dynamisches Abstützen des Stapels (vgl. Figur 2c); (b) dynamisches Abstützen des Stapels
und Abheben des untersten Erzeugnisses (vgl. Figur 2d); (c) dynamisches Abstützen
des Stapels und kontinuierliches Umlegen des Erzeugnisses (vgl. Figuren 2e und 2f).
[0034] Das Erzeugnis 5.1 ist in dem in Figur 2f gezeigten Zustand jedoch noch nicht vollständig
vereinzelt, sondern immer noch - wenngleich grösstenteils von diesem abgehoben - dem
Zuführstapel zugeordnet und an seiner stabilisierten Kante 31 durch das Stabilisierungsmittel
25 abgestützt. Um die zweite Phase des Vereinzelns zu erläutern, wird zurück auf Figur
2a verwiesen. Dort ist das unterste Erzeugnis, nunmehr mit dem Bezugszeichen 5.1'
versehen, in seiner nächsten Position erkennbar. Über einen ersten (vergleichsweise
kleinen) Bereich 33.1 liegt nun die in der Stapelposition oben liegende Seite des
Erzeugnisses der Aussenfläche 16.1' des Förderelements 10.1' an.
[0035] In diesem Bereich 33.1 wird das Erzeugnis nun durch Ansaugmittel (vgl. Bezugsziffern
26 in Figur 2d bis 2f und unten stehende Erläuterungen zu Figur 3) oder andere Halteorgane
erfasst. Während des Weiterdrehens in die in Figur 2b dargestellte Position wird das
Erzeugnis 5.1' kontinuierlich der Aussenfläche 16.1' angelegt und durch weitere Ansaugmittel
26 zusätzlich kraftschlüssig festgehalten.
[0036] Figur 2b lässt erkennen, dass bei weiterer Drehung der Vereinzelungsvorrichtung 1
in Drehrichtung D
1 der Drehkörper (Hilfsmittel 3) so synchronisiert ist, dass seine erste Andruckfläche
8.1 dem Förderelement 10.1' anliegt und auf diese Weise zwischen diesen beiden Teilen
ein Klemmspalt gebildet wird, der ein Förderungsmittel für das dazwischen liegende
Erzeugnis 5.1' bildet. Anstelle eines Drehkörpers kann ein anderes Hilfsmittel 3 vorgesehen
werden, welches die Vereinzelung in deren letzten Phase kräftemässig unterstützt.
[0037] Durch diese Anordnung wird erreicht, dass von der in Figur 2b zur Figur 2c gezeigten
Position das Erzeugnis 5.1' mit hinreichender Kraft erfasst ist, um das vollständige
Lösen vom Stapel und gegebenenfalls das Ablösen der Klebverbindung zum nachfolgenden
Erzeugnis 5.1 zu bewirken, da die auf das Erzeugnis 5.1' in dieser Phase einwirkenden
Kräfte im Wesentlichen quer zu den Ansaugmitteln 26 stehen. Diese Krafteinwirkung
könnte andernfalls zu einer unerwünschten Relativbewegung zwischen Erzeugnis 5.1'
und Förderelement 10.1' führen. In dieser Phase des vollständigen Ablösens des Erzeugnisses
5.1' vom Stapel 2 bzw. vom nachfolgenden Erzeugnis 5.1 ist die Ablöskraft durch das
quasistatische Stabilisierungsmittel 25 unterstützt, das hier durch eine frei drehbare
Rolle gebildet wird, die die auftretenden Reibkräfte an der stabilisierten Kante 31
minimiert. Ausserdem kann durch diese Rolle, infolge deren geeignet gewählten Durchmessers,
das Erzeugnis sowohl schonend geführt werden und der Kraftvektor beim Ablösen günstig
beeinflusst werden.
[0038] Es ist gut erkennbar, dass bei dieser zweiten Phase des Vereinzelns ein optimales
Kraftdiagramm bezüglich des Abschälens im Bereich der stabilisierten Kante 31 erreicht
wird. Durch die Biegewirkung im Bereich der stabilisierten Kante (vgl. Figur 2a bis
2c) erfolgt ein kontinuierliches Ablösen des Erzeugnisses 5.1' mit einer Kraftwirkung
in Richtung des Pfeils F
1, so dass dort gegebenenfalls vorhandene Klebstoffbereiche schonend abgelöst werden,
ohne dass ein ungünstiges Abscheren quer zur Pfeilrichtung F
1 verursacht würde. Auf diese Weise können Haftmittel aufweisende Erzeugnisse, insbesondere
Haftnotizzettel und dergleichen, auch bei hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit vereinzelt
und schonend voneinander getrennt werden.
[0039] In der Endphase der Vereinzelung wird damit ein optimales Ablösen mit einem Kraftvektor
in Richtung des Pfeils F
1 erreicht, ganz zuletzt dann noch unterstützt durch eine Drehung und Führung mittels
der Rolle 25. Nach vollständiger Freigabe der Kante 31' (Figur 2c) des Erzeugnisses
5.1' wird dieses noch weiter durch den Klemmspalt 28 gefördert und derart optimal
an die Aussenfläche 16.1' angelegt bzw. durch die Ansaugmittel 26 erfasst.
[0040] Bei der weiteren förderung (Figuren 2d und 2e) wird das Erzeugnis 5.1' dann vollständig
aus dem Klemmspalt 28 herausgefördert und ist schliesslich nur noch durch das Förderelement
10.1' bzw. durch dessen Ansaugmittel 26 erfasst und kann an einer Übergabestelle 19
an ein weiteres Fördermittel (vgl. Figur 1) oder direkt auf ein Druckprodukt oder
einen anderen Gegenstand übertragen werden. Das Ablösen erfolgt vorzugsweise durch
eine Steuerung der Ansaugmittel 26 oder durch geeignete Übernahmemittel, wie z.B.
durch eine stärkere Kraftwirkung aufweisende Saugorgane einer Übernahmevorrichtung
20 (Figur 1). Die hier gezeigten Ansaugmittel 26 können auch durch andere einen Kraftschluss
mit den zu fördernden Erzeugnissen 5 herbeiführende Organe 26 gebildet werden, z.B.
durch Mittel, die eine elektrostatische Haftung ausnutzen.
[0041] Anhand der Figuren 3 und 4 wird der Aufbau der Vereinzelungsvorrichtung 1 und die
gewünschte Steuerung des Erfassens der Erzeugnisse genauer beschrieben. Figur 3 zeigt
einen Schnitt durch die Vereinzelungsvorrichtung 1 entlang einer Ebene E (vgl. Figur
4), die durch die Hauptdrehachse 9 läuft. Ein zylindrisches Basiselement 40 ist mittels
Kugellagern 41, drehbar um die geometrische Achse 9a, an der Hauptdrehachse 9 montiert.
Figur 4 zeigt eine Frontansicht auf die Vereinzelungsvorrichtung 1. Entsprechende
Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
[0042] Der in Figur 3 dargestellte Schnitt zeigt ein Förderelement 10, das mittels Schrauben
35.1, 35.2 (vgl. Figur 4) starr mit dem Basiselement 40 verbunden ist. An seiner Peripherie
weist das Basiselement 40 eine Verzahnung 42 auf. Ein durch einen herkömmlichen Antrieb
(nicht dargestellt) angetriebener Zahnriemen 45 greift in diese Verzahnung 42 ein
und bewirkt den Anhand der vorstehenden Figuren erläuterten Umlauf der Vereinzelungsvorrichtung
im Gegenuhrzeigersinn (vgl. Drehrichtung D
1 in Figur 1 ff.). Ein Initiierungselement 11 ist an einer Drehachse 12 angeordnet.
Diese Drehachse 12 ist mittels Kugellagern 46 rotierbar im Basiselement 40 gelagert.
Der Antrieb der Drehachse 12 erfolgt über ein Zahnritzel 36, das hier in eine Innenverzahnung
des ortsfesten Gehäuses 15 eingreift. Bei anderen Ausführungsformen kann selbstverständlich
auch in bekannter Weise eine Übersetzung für diesen Antrieb oder eine ortsabhängige
Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit vorgesehen werden.
[0043] Das anhand der oben stehenden Beschreibung erläuterte Ansaugen und Freigeben der
Erzeugnisse durch das Förderelement 10 und das Abheben der Erzeugnisse durch das Initiierungselement
11 wird in einer dem Fachmann bekannten Weise mittels eines druckluftbetriebenen Pneumatiksystems
bewirkt. Über einen Druckluftstutzen 48 wird dem Pneumatiksystem Druckluft zentral
zugeführt. Mehrere Bohrungen 49 dienen als Verteilkanäle der Druckluft bis zu den
Förderelementen 10 und dem Initiierungselement 11. An Stellen, wo die Luft in rotierende
Bauteile strömen soll, sind Luftverteilkammern vorgesehen. Eine solche Luftverteilkammer
47.3 ist beispielsweise im Bereich der Hauptdrehachse 9 vorgesehen. Die Restluft wird,
sofern nicht ein Auslass an den Elementen 10, 11 erfolgt, über die Entlüftungspforten
50 abgeführt. Die einzelnen Bauteile der Vereinzelungsvorrichtung 1 sind, wo nötig,
mittels Dichtungen 55, von denen nur einige beispielhaft mit einem Bezugszeichen versehen
sind, luftdicht gegeneinander abgedichtet, so dass der notwendige Druckaufbau im Pneumatiksystem
erfolgen kann.
[0044] Über den Druckluftstutzen 48 ist das System dauernd mit Druck beaufschlagt. Diese
Luft fliesst über die Verteilkanäle, gegebenenfalls durch eine einstellbare Drossel
(nicht dargestellt) justierbar, zu den Öffnungen 26.1 bis 26.5 an der Aussenfläche
16 des Förderelements 10 bzw. zu den Öffnungen 14.1 bis 14.3 an der aussen liegenden
Fläche 13 des Initiierungselements 11. Beim Anfahren des Systems erfolgt ein kontinuierlicher
Druckaufbau im System und an den Öffnungen 26 und 14 tritt Druckluft aus. Die Verteilkanäle
weisen für das Förderelement 10 einen ersten Injektorverteiler 51 und für das Initiierungselement
11 einen zweiten Injektorverteiler 52 auf. Diese Injektorverteiler 51, 52 sind je
über eine hier ortsfeste Steuerkurve 53 und 54 so gesteuert, dass Luft zu jeweiligen
Verteilkammern 47.1 und 47.2 der Förderelemente 10 und Initiierungselemente 11 geleitet
und diese über die Öffnungen 14, 26 ausgestossen wird. In Abhängigkeit der jeweiligen
Steuerkurve 53, 54 wird in anderen Bereichen (bzw. zu bestimmten Zeitabschnitten)
der Luftfluss so umgeleitet, dass ein Unterdruck in den Verteilkammern 47.1 und 47.2
entsteht und dadurch ein Ansaugen an den Öffnungen 26 und 14 bewirkt wird. Die Steuerkurven
53, 54 sind mittels Justierelementen 44 einstellbar. Die dadurch gesteuerten Injektorverteiler
51, 52 dienen auf diese Weise dazu, an den Öffnungen 14, 26 während bestimmten Zeitabschnitten
und/oder bereichsweise ein Ausströmen der Luft ("Abstossen des Erzeugnisses") und
zu anderen Zeitabschnitten bzw. in anderen Bereichen ein Ansaugen der Luft ("Erfassen
der Erzeugnisse") zu bewirken. Auf diese Weise ist die Luftverteilung im Pneumatiksystem
durch mechanische Mittel präzise steuerbar.
[0045] Der Fachmann erkennt, dass bei Bedarf die einzelnen Verteilkammern 47.1, 47.1' (Figur
4), von denen in der Schnittdarstellung von Figur 3 nur eine sichtbar ist, für die
Öffnungen 26 sequentiell gesteuert werden können. Damit kann ein Teil der Öffnungen
26 an der Aussenfläche 16 des Förderelements 10 Luft ansaugen und damit ein Erzeugnis
erfassen, währenddem an anderen Öffnungen 26 Luft ausgestossen wird und damit das
Erzeugnis gesteuert freigegeben wird. Unter Bezugnahme auf die in den Figuren 2a bis
2f dargestellten Drehpositionen bedeutet dies z.B. das Folgende: (a) Ausstossen von
Luft über die Öffnungen des Förderelements 10.1 (Fig. 2a bis 2f); (b) Ansaugen von
Luft bei den vorlaufenden Öffnungen und Ausstossen von Luft bei den nachlaufenden
Öffnungen des Förderelements 10.1' (Figur 2a); (c) Ansaugen von Luft bei allen Öffnungen
des Förderelements 10.1' (Figur 2b bis 2f); (d) Ausstossen von Luft bei den vorlaufenden
Öffnungen und Ansaugen von Luft bei den nachlaufenden Öffnungen des Förderelements
10.1" (Figur 2c); (e) Ausstossen von Luft bei allen Öffnungen des Förderelements 10.1"
(Figur 2d bis 2f).
[0046] In analoger Weise kann die Luftzufuhr in den Initiierungselementen 11 zeitlich bzw.
ortsabhängig gesteuert werden.
[0047] Bei besonderen Anwendungen können die flächigen Erzeugnisse auch eine von einer rechteckigen
Form abweichende Geometrie besitzen. Die Erfindung ermöglicht es, dass auch bei derartigen
Erzeugnissen eine Vereinzelung erfolgt. Die Stabilisierung erfolgt dann nicht notwendigerweise
an einer "Kante", sondern kann über geeignete Stabilisierungsmittel 25 so bewerkstelligt
werden, dass nur eine punktuelle Stabilisierung an den zugänglichen Bereichen, z.B.
durch eine oder mehrere frei drehende Kugeln bewirkt wird. Die Führungsflächen 21,
22 sind diesfalls in geeigneter Weise durch Stäbe oder andere Leitprofile zu ersetzten.
Gegebenenfalls können auch die Führungsflächen bewegliche Mittel enthalten, welche
Reibungskräfte reduzieren.
[0048] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird in der Nähe der freien Kanten
der Erzeugnisse 5 im Stapel 2 ein Leitelement 37 (in den Figuren 2a bis 2c und 2f
schematisch dargestellt) angeordnet. Dieses dient dazu, dass bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten
und/oder bei möglichen Deformationen der freien Kanten 32 der Erzeugnisse 5, sichergestellt
ist, dass die Förderelemente 10 exakt zwischen das unterste und zweitunterste Erzeugnis
5.1, 5.2 einfahren und nicht unerwünschterweise das nachfolgende Erzeugnis miterfassen
oder beschädigen (vgl. schematische dargestellte Positionen des Leitelements 37 in
den Figuren).
[0049] Auch wird damit erreicht, dass die Initiierungselemente 11 bei deren Annäherung an
den Stapel diesen an der richtigen Position unterstützen, wobei das Leitelement dieses
nicht behindert (Figuren 2a und 2b). Hier kommen die in der Erfindung beschriebenen
Geometrien der Elemente 10, 11 zum tragen (im Wesentlichen kreissegmentförmige Geometrie
bzw. Nierenform), welche die bezweckte Bewegung des Leitelements erlauben und gleichzeitig
die notwendigen Bewegungskurven beschreiben. Dieses Leitelement 37 kann z.B. als gesteuerter
Finger ausgebildet sein, oder aber als deformierbares Kunststoffplättchen, welches
bei Durchlauf der Förderelemente 10 passiv eine elastische Deformation erfährt und
so das zweitunterste Erzeugnis zurückhält, bis das jeweilige Element 10, 11 die erfindungsgemäss
dynamische Abstützung bzw. Stabilisierung an der richtigen Stelle bewirkt.
[0050] Bei einer anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsform, kann das Initiierungsmittel
auch als ortsfestes, gesteuertes Element ausgebildet sein, das nicht mit den Förderelementen
10 mitrotiert. Eine weitere Konstruktionsalternative sieht vor, das Initiierungselement
11 direkt an den Förderelementen 10 anzuordnen. Diesfalls sind am vorlaufenden Ende
34a (Figur 2d) des Förderelements 10 schwenkbare Stützorgane vorgesehen, die den Zuführstapel
unterlaufen und das unterste Erzeugnis abheben. Sobald das Förderelement seine dynamische
Stabilisierung ausüben kann, wird das Stützorgan zurück- oder in das Förderelement
eingeschwenkt.
[0051] Es ist, insbesondere bei grösseren Erzeugnissen, ausserdem möglich, die Umlaufbahn
der Peripherie der Förderelemente 10 und Initiierungselemente 11 auf einer von einer
Kreisbahn abweichenden Kurve laufen zu lassen, z.B. durch in Führungsschienen laufende
Elemente. Auch bei einer derartigen Ausführungsform weist das Förderelement 10 eine
abgeflachte Geometrie auf und ist an der Vereinzelungsvorrichtung 1 so angeordnet,
dass ein zu erfassendes Erzeugnis 5 durch eine vorlaufende Seite 18a oder Kante 34a
(vgl. Figur 2c) des Förderelements 10 in Richtung gegen die stabilisierte Kante 31
des Erzeugnisses 5 bewegt und, wie nachfolgend anhand von Figur 5 näher beschrieben,
vereinzelt wird. Ausserdem kann das Förderelement 10 auch mehrteilig konstruiert sein,
und beispielsweise aus zwei separaten, unmittelbar hintereinander stehenden Teilen
gebildet sein.
[0052] Die Erfindung ermöglicht es, den Zuführstapel grundsätzlich in einer beliebigen räumlichen
Position anzuordnen, insbesondere oberhalb der Vereinzelungsvorrichtung, und dennoch
eine exakte und bei hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit ablaufende Vereinzelung von
Erzeugnissen durchzuführen. Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemässen
Verfahrens wird jeweils beim Nachfüllen des Zuführstapels 2 mit zusätzlichen Erzeugnissen
das jeweils Vorderste mit (zusätzlichen) Haftmitteln beschichtet, so dass das letzte
Erzeugnis des Reststapels und das erste Erzeugnis der Nachfüllung aneinander haften.
Auf diese Weise können unerwünschte Störeinflüsse infolge Reibungs- oder Haftunterschieden
zwischen den Erzeugnissen der verschiedenen Teilstapel vermieden werden.
[0053] Anhand von Figur 5 wird die erfindungsgemässe Vereinzelung von mit einem Klebstoff
beschichteten Erzeugnissen gezeigt. Das Fördermittel 10, in dieser Figur nur schematisch
angedeutet, bewegt sich hier nicht auf einer Kreisbahn, sondern auf einer elliptischen
Bahn und wird während dieses Bewegungswegs analog zur oben stehenden Beschreibung
verschwenkt. Auf diese Weise kommen dessen funktionalen Seitenflächen bzw. Kanten
im gewünschten Moment mit den Erzeugnissen in Wirkkontakt.
[0054] Ein Stapel 2 von an einer Seite klebstoffbeschichteten Erzeugnissen 5 ist hier liegend
angeordnet. Der Klebstoff 6 ist an der Oberseite der Erzeugnisse angebracht und ist
hier durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Der Klebstoff besitzt die Eigenschaft,
dass die einzelnen Erzeugnisse, z.B. Haftzettel, voneinander lösbar sind, ohne dass
dabei Klebstoffrückstände sichtbar bleiben. Der Klebstoff kann auf den bestimmungsgemässen
Produkten, auf denen das Erzeugnis angebracht wird, wiederum ablösbar sein oder eine
permanente Haftung aufweisen. Die Erzeugnisse sind an der klebstoffbeschichteten Seite
durch ein Stabilisierungsmittel 25 (vgl. Figur 1) stabilisiert.
[0055] Bei einer ersten Position P1 ist die freie Kante 32 eines ersten Erzeugnisses 5 leicht
angehoben. In diesem Moment ist das Förderelement noch nicht in Wirkkontakt mit diesem
Erzeugnis bzw. dem Stapel 2. In einer nächsten Position P2 unterläuft ein Förderelement
10 das Erzeugnis 5' und verdrängt es in Bewegungsrichtung V
1. Durch dieses Verdrängen in Richtung von der freien Kante 32 zur stabilisierten Kante
31 wird das Erzeugnis vom Stapel abgehoben und ist in Position P3 durch das Förderelement
10 stark unterstützt. An der stabilisierten Kante 31 ist das Erzeugnis noch flach
anliegend, d.h. der Klebstoff des nachfolgenden Erzeugnisses fixiert das abzuhebende
Erzeugnis 5' noch vollständig. Der Fachmann erkennt, dass das dynamische Stabilisieren
des Stapels 2, der bei diesem Ausführungsbeispiel liegend angeordnet ist, hier nur
insoweit von Bedeutung ist, als dass auf diesen eine Gegenkraft zum Abheben des vordersten
(hier des obersten) Erzeugnisses erforderlich ist.
[0056] Bei Position P4 ist das Erzeugnis 5' bereits stark abgehoben und es wird das eigentliche
Umlegen des Erzeugnisses eingeleitet. Wie gut erkennbar ist, wird der klebstoffbeschichtete
Teil des Folge-Erzeugnisses 5" nun durch eine Krafteinwirkung senkrecht zum Erzeugnisstapel
in Richtung des Pfeils V
2 belastet und ein Ablösen von einem Teil der Klebstoffschicht beginnt. Dabei bewegt
sich das abzuhebende Erzeugnis 5' selber aber im Wesentlichen weiterhin in Richtung
des Pfeils V
1, d.h. parallel zur Stapelebene 7. Durch diese Bewegung wird der Klebstoff nicht parallel
zur Stapelebene 7 abgeschert, sondern es wird das Erzeugnis 5' kontinuierlich von
kleinflächigen Teilbereichen des Klebstoffs des Folge-Erzeugnisses 5" abgelöst. Eine
Bewegungskomponente in Längsrichtung V
3 des Erzeugnisses (im Wesentlichen senkrecht zur Stapelebene 7) erfährt dieses erst
in der letzten Phase der Vereinzelung, ca. bei Position P5.
[0057] In der folgenden Position P5 ist das Erzeugnis 5' weitgehend vom Folge-Erzeugnis
5" abgelöst und wird nur noch an seiner äussersten Kante durch das Stabilisierungsmittel
25 (hier nicht dargestellt) und einen Restbereich von Klebstoff gehalten. In dieser
Position hat das Erzeugnis eine S-Form angenommen, welche es ermöglicht, dass das
Förderelement 10 das Erzeugnis 5' an seiner ursprünglich abgewandten, unteren Seite
27 durch Haltemittel erfasst.
[0058] Das Erzeugnis 5' wird, nunmehr kraftschlüssig festgehalten, und weiter in Richtung
V
1 zurückgedrängt und kommt unmittelbar vor seiner definitiven Freigabe vom Stapel in
die Position P
6. Das Erzeugnis ist hier durch das Förderelement 10 grösserflächig erfasst und wird
bei Position P7 vom Stapel 2 abgelöst. Der gesamte Anhebe- und Ablösprozess wird durch
das Förderelement 10 bewirkt, das sich in Richtung V
1 bewegt, wobei nur in der letzten Phase ab Position P5 das Förderelement zur Überwindung
der Freigabe- bzw. Lösekräfte erfindungsgemäss durch ein zusätzliches Hilfsmittel,
vorzugsweise einen Drehkörper 3 (vgl. Figur 1), unterstützt wird. Wesentlich ist dabei
die Tatsache, dass das Erzeugnis nicht nur durch das Förderelement 10 zurückgedrängt
wird, sondern dass das Erzeugnis durch Letzteres initial durch dieses unterlaufen
wird (P2, nach Anhebung durch ein Initiierungsmittel), an seiner ursprünglich abgewandten
Seitenfläche 27 erfasst (P4 bis P7), schliesslich umgelegt (ca. P5 bis P6) und durch
dasselbe Element 10 weitergefördert (P7) wird. Durch diese Multifunktionalität des
Förderelements kann nicht nur eine präzise Vereinzelung bei hoher Geschwindigkeit
erfolgen, sondern es ist gleichzeitig ein vergleichsweise geringer Konstruktionsaufwand
nötig. Gut erkennbar ist in Figur 5 auch, dass auch in der letzten Phase der Vereinzelung
(P6/P7) das Erzeugnis in Richtung V
1 bewegt wird und nur der klebstoffbeschichtete Bereich eine eigentliche Bewegungskomponente
in Richtung V
2 aufweist. Es ist erkennbar, dass mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 bzw.
den Förderelementen 10 ein Vereinzeln von klebstoffbeschichteten Erzeugnissen bewirkt
wird, ohne dass die klebstoffbeschichteten Bereiche in Kontakt mit einem Trennelement
kommen würden. Auch während des Weiterförderns wird der klebstoffbeschichtete Bereich
nicht beeinträchtigt.
[0059] Soweit die Erzeugnisse im Zuführstapel so liegen, dass deren Klebstoffseite an der
abgewandten Seite 27 des Erzeugnisses angebracht ist, wird der Vereinzelungseinrichtung
1 vorzugsweise eine Übernahmevorrichtung 20 (vgl. Figur 1) nachgeschaltet, welche
die klebstoffbeschichteten Erzeugnisse auf die Bestimmungsprodukte (in Figur 1 schematisch
mit 56 angedeutet), Druckprodukte oder anderen Gegenstände, appliziert und dadurch
für diese einen Wendeeffekt wahrnimmt. Dabei sind die Erzeugnisse 5 initial nur an
einer Kante bzw. an einem Teilbereich stabilisiert und an den übrigen Bereichen frei,
d.h. können in diesen freien Bereichen vom Stapel angehoben werden.
1. Verfahren zum Vereinzeln und Weitertransportieren von flexiblen, flächigen Erzeugnissen,
insbesondere Haftmittel aufweisenden Papierbogen, mit einem Erzeugnis-Zuführstapel
(2), einer Vereinzelungsvorrichtung (1), mindestens einem Förderelement (10), welches
an nur an einem Teilbereich stabilisierte Erzeugnisse (5) vereinzelt und diese zu
einer Übergabestelle (19) fördert, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (10) eine zur Stapelebene (7) im Wesentlichen parallele Bewegungsrichtung
(V1) aufweist, die von einem freien Bereich der Erzeugnisse (5) zu einem stabilisierten
Bereich der Erzeugnisse (5) verläuft, wobei das Förderelement das vorderste Erzeugnis
(5) des Zuführstapels (2) unterläuft und nachfolgend an seiner abgewandten Seite (27)
kraftschlüssig erfasst.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugnisse (5) im Wesentlichen in der Bewegungsrichtung (V1) bewegt werden, wobei Teilbereiche des Erzeugnisses bei einer stabilisierten Kante
(31) eine Krafteinwirkung senkrecht zur Stapelebene (7) erfahren und erst in einer
letzten Phase der Vereinzelung (P5 bis P7) die Erzeugnisse eine Bewegungskomponente
in Längsrichtung (V3) der Erzeugnisse erfahren,
3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (5) zwecks Unterlaufen durch das Förderelement (10) mittels eines mit
dem Förderelement (10) gleichlaufenden Initiierungselements (11) angehoben wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd ein Initiierungselement (11) und ein Förderelement (10) den Zuführstapel
(2) dynamisch abstützen.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (10) in der letzten Phase des Vereinzelns eines Erzeugnisses (5)
mit einem Hilfsmittel (3) zur Überwindung der Lösekraft zusammenwirkt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugnisse an ihren stabilisierten Bereichen (31) durch ein Stabilisierungsmittel
(25) mit beweglichen Teilen unterstützt werden, das in der letzten Phase des Vereinzelns
eine Reduktion der Reibungskräfte bewirkt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugnisse (5) einer der Vereinzelungseinrichtung (1) nachgeschalteten Übernahmevorrichtung
(20) übergeben werden, welche die Erzeugnisse wendet und auf Bestimmungsprodukte (56)
appliziert.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Pneumatiksystems (47, 48, 49, 50) Luft über Öffnungen (14, 26) an den
Förderelementen (10) und Initiierungsmitteln (11 ) gesteuert austritt oder angesaugt
wird, wobei phasenweise an einem Teil der Öffnungen (26) eines Fördermittels (10)
Luft austritt und an einem anderen Teil der Öffnungen (26) desselben Fördermittels
(10) Luft ansaugbar ist.
9. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftverteilung im Pneumatiksystem (47, 48, 49, 50) mittels Steuerkurven (53,
54) in zeitlicher bzw. örtlicher Abhängigkeit gesteuert wird, wobei zeit- und/oder
bereichsweise Luft über die Öffnungen (14, 26) ausgestossen oder angesaugt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 mit einem Erzeugnis-Zuführstapel
(2), einer Vereinzelungsvorrichtung (1), mindestens einem Förderelement (10), welches
an nur an einem Teilbereich stabilisierte Erzeugnisse (5) vereinzelt und diese zu
einer Übergabestelle (19) fördert, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (10) entlang einer endlosen Bahn umläuft und eine abgeflachte Geometrie
aufweist und an der Vereinzelungsvorrichtung (1 ) derart angeordnet ist, dass ein
zu erfassendes Erzeugnis (5) durch eine vorlaufende Seite oder Kante (18a, 34a) des
Förderelements (10) in Richtung gegen eine stabilisierte Kante (31 ) des Erzeugnisses
(5) bewegt, dadurch umgelegt, durch das Förderelement (10) erfasst und weitertransportiert
wird.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (10) eine abgeflachte, nierenförmige Geometrie aufweist, kontinuierlich
um eine Hauptdrehachse (9) umläuft und an einer radial aussen liegenden, längeren
Seitenfläche (16.1) mehrere einen Kraftschluss mit den zu fördernden Erzeugnissen
(5) herbeiführende Organe (26) aufweist.
12. Vorrichtung nach Patentanspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Förderelement (10) ein entlang dessen Bewegungsbahn mitbewegtes Initiierungsmittel
(11) zum initialen Anheben eines Erzeugnisses (5) vom Stapel (2) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Initiierungsmittel (11) gegenläufig zur Umlaufrichtung der Förderelemente (10)
um eine Achse (12) angetrieben ist.
14. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der stabilisierten Kante (31) des vordersten Erzeugnisses (5) des Zuführstapels
(2) ein die Vereinzelung mittels des Fördermittels (10) unterstützendes Hilfsmittel
(3) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Initiierungsmittel (11) eine im Wesentlichen kreissegmentförmige Geometrie aufweisen.
16. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelungsvorrichtung (1 ) ein Pneumatiksystem (47, 48, 49, 50) aufweist,
das mit Öffnungen (14, 26) an den Förderelementen (10) und Initiierungselementen (11)
derart verbunden ist, dass an diesen Öffnungen (14, 26) Luft gesteuert austritt oder
angesaugt wird.
17. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der freien Kante (32) des zu vereinzelnden Erzeugnisses (5.1) ein Leitelement
(37) zwecks Stützung des jeweils nachfolgenden Erzeugnisses (5.2) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Pneumatiksystem (47, 48, 49, 50) Injektorverteiler (51, 52) enthält, die mittels
Steuerkurven (53, 54) derart steuerbar sind, dass zeit- und/oder bereichsweise Luft
über die Öffnungen (14, 26) ausgestossen oder angesaugt wird.