Verfahren und Vorrichtung zum Drehen eines Stapels

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Drehen eines Stapels um eine senkrecht zur Förderebene verlaufende, insbesondere vertikale, Drehachse, während der Stapel auf einer Fördervorrichtung mit ebener Förderfläche aufliegt. Bekannterweise werden Stapel blatt- oder plattenförmiger Gütern mit Fördereinrichtungen gefördert, deren Förderelemente in einer im Wesentlichen ebenen Förderfläche angeordnet sind. Derartige Fördereinrichtungen sind Band-, Gliederketten-, Gliederband- oder Modul kettenförderer. Dabei liegen die Stapel während des Förderns auf der Förderfläche auf.

Innerhalb der Förderstrecke ist es häufig erforderlich, einen Stapel um einen bestimmten Winkel, insbesondere um einen Winkel von 90 Grad um seine Hochachse zu drehen, bevor er weitergefördert wird. Zum Drehen von auf einer Transporteinrichtung aufliegenden Transportgutes sind Vorrichtungen bekannt, bei denen zwischen einem angetriebenen Zuförderer und Abförderer ein Drehförderer angeordnet ist. Der Drehförderer weist mindestens zwei parallel zueinander laufende Transporteinrichtungen auf, deren Geschwindigkeit und/oder Laufrichtung unabhängig voneinander Steuer- bzw. regelbar sind. Die Auflagefläche des Drehförderers ist konvex gewölbt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Drehen eines Stapels um eine senkrecht zur Förderebene verlaufende, insbesondere vertikale, Achse bereitzustellen, das (die) konstruktiv einfach zu realisieren ist und die einen Stapel sicher dreht.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 7 gelöst.

Nach der Erfindung wird an der Unterseite eines Stapels an einem Längsrand eine punktuelle Rückhaltekraft einwirken gelassen, die bei einem Weitertransport nach Art eines Momentanpols eine Drehung des Stapels um diesen Momentanpol bewirkt. Die Kraft für die Drehbewegung wird durch die Fördereinrichtung selbst bewirkt.

Die Drehwirkung lässt sich verstärken, wenn der Stapel an der Längsseite, an der er zurückgehalten wird, zugleich angehoben wird. Dadurch wird an der zurückgehaltenen Längsseite eine verringerte Reibungskraft zwischen der Förderfläche und der Stapelunterseite erzeugt.

Bevorzugt wird die Rückhaltekraft dadurch verstärkt, dass die Stapelunterseite an der Rückhaltestelle angesaugt wird. Die Saugkraft hält den Stapel beim Drehen fest, so dass er sich nicht auf der Förderfläche versetzt. Dazu ist die von der Saugkraft bewirkte Rückhaltekraft am Drehpunkt größer als die vom Förderer auf die Stapelunterseite aufgebrachte Reibungskraft.

Zusätzlich lässt sich die Drehwirkung dadurch verbessern, dass der Stapel nicht nur an dem Rückhaltepunkt, sondern auch in dem Bereich vor dem Rückhaltepunkt angehoben wird. Damit durch das Anheben keine die Drehbewegung behindernden Kräfte auftreten, erfolgt das Anheben bevorzugt mittels Rollen, die mit sich in Förderrichtung erstreckenden Drehachsen frei drehbar gelagert sind. Um eine sichere Drehung über einen großen Winkelbereich zu erreichen, baut sich bevorzugt die Förderfläche im Drehbereich aus zwei sich parallel in Förderrichtung erstreckenden und getrennt vorwärts und rückwärts steuerbaren Förderstrecken auf. Zur Bestimmung und Steuerung des Drehwinkels ist vorteilhaft an der Rückhaltevorrichtung eine Winkelmessvorrichtung angebracht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figur 1 zeigt als Skizze in einer Draufsicht auf die Förderfläche das Prinzip der Erfindung. Die Drehvorrichtung ist in eine Fördereinrichtung 1 für Stapel 2, beispielsweise aus Wellstoffbogen, integriert und dient zum Drehen der Stapel um eine zur Förderebene senkrechte Achse. Bei ebener Förderfläche verläuft die Drehachse vertikal. Die Fördereinrichtung 1 enthält eine ebene Förderfläche 3, 4, die von dem oberen Trum von zumindest einem angetriebenen Gliederband gebildet wird. Bevorzugt werden Gliederbänder mit einem relativ geringen Reibbeiwert benutzt. Alternativ können auch Band-, Gliederketten oder Modul kettenförderer verwendet werden, die eine ebene Förderfläche aufweisen, auf denen die Stapel 2 aufliegen.

Bevorzugt enthält die Fördereinrichtung 1 zwei sich parallel in Förderrichtung (Pfeil 5) erstreckende und nebeneinander angeordnete Förderstrecken. Die Förderflächen 2, 3 der beiden Förderstrecken sind getrennt vorwärts und rückwärts steuerbar. Sie weisen dazu jeweils eigene Antriebe auf. An einer äußeren Längsseite, bevorzugt neben dem Längsrand der Förderstrecke 3, ist eine Rückhaltevorrichtung 6 angeordnet. Sie ermöglicht es, gegen die Unterseite des Stapels 2 eine entgegen der Förderrichtung 5 und punktuell wirkende Rückhaltekraft zu erzeugen. Bevorzugt ist die Rückhaltevorrichtung 6 als Drehteller gestaltet, der aus einem Bereich unterhalb der Förderfläche bis in einem Bereich oberhalb der Förderfläche heb- und senkbar gelagert ist. Dies ermöglicht es, den Stapel 2 etwas anzuheben, um den Vortrieb des Förderers 3 zu verringern.

Zur Verstärkung der Rückhaltekraft wird die Stapelunterseite beim Drehen an der Rückhaltestelle angesaugt. Dazu enthält die Rückhaltevorrichtung 6 eine Saugeinrichtung, von der die Saugkraft erzeugt wird. Im Ausführungsbeispiel enthält der heb- und senkbare Drehteller eine Öffnung, die über eine Unterdruckleitung an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist.

Zur Einleitung und/oder Verstärkung der Drehbewegung ist an der Längsseite mit der Rückhaltevorrichtung 6, bevorzugt neben dem Rand der Förderfläche 3 und in Transportrichtung vor der Rückhaltevorrichtung 6 eine zusätzliche Hebevorrichtung angeordnet. Die Hebevorrichtung ermöglicht es, den Stapel 2 an seiner zugeordneten Längsseite anzuheben. Durch das Anheben an der Längsseite wird die Reibungskraft zur Förderfläche 3 verringert. Dies verringert zugleich die Vortriebskraft in Förderrichtung 5 in dieser Ebene, verlagert den Auflagepunkt des Stapels weiter zur Mitte hin und vergrößert dadurch den Reibradius. Dadurch wird das Drehmoment für die Drehung erhöht. Bevorzug enthält die zusätzliche Hebevorrichtung zumindest eine Querrolle 7, die mit sich in Förderrichtung 5 erstreckender Drehachse frei drehbar und heb- und senkbar hingestellt der Fördervorrichtung gelagert ist. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind zwei Rollen 7 mit fluchtenden Drehachsen hintereinander angeordnet. Zur Bestimmung des Drehwinkels des Stapels 2 enthält die Vorrichtung eine Winkelmesseinnchtung. Die Winkelmesseinrichtung ist bevorzugt mit der Rückhaltevorrichtung 6 verbunden. Im vorliegenden Beispiel misst sie die Winkelstellung des Drehtellers und dient dazu, die Drehbewegung des Stapels 2 zu steuern oder zu regeln.

Zur Drehung eines Stapels 2 wird dieser mittels der Fördereinrichtung 1 in eine Position gefördert, bei der er an einer Längsseite und im vorderen Bereich oberhalb der Rückhaltevorrichtung 6 steht. Bevorzugt steht - wie in Figur 1 dargestellt - eine der vorderen Ecken des Stapels 2 oberhalb der Rückhaltevorrichtung 6. In dieser Position wird der Förderer 1 angehalten. Anschließend wird die als Drehteller gestaltete Rückhaltevorrichtung bis etwas oberhalb der Förderfläche 3 angehoben und drückt dabei die auf ihr liegende Stapelunterseite in diesem Bereich nach oben. Gleichzeitig wird die Saugluft eingeschaltet und somit die Stapelunterseite an den Drehteller angesaugt. Diese Maßnahmen bewirken eine der Förderrichtung 5 entgegen wirkende Rückhaltekraft an der Position der Rückhaltevorrichtung 6. Zusätzlich werden die beiden Querrollen 7 angehoben, um die Reibung der Stapelunterseite in ihrem Bereich zur Förderfläche 3 zu verringern.

Zusätzlich wird der Stapel 2 an seiner Längsseite von den frei drehbar gelagerten Rollen 7 angehoben. Die Rollen 7 setzen aufgrund ihrer Anordnung einer seitlichen Bewegung senkrecht zur Förderrichtung 5 nur sehr geringe Reibungskräfte entgegen, da sie in diese Richtung frei drehen können. Der Förderung in Transportrichtung 5 setzen sie erhebliche Reibungskräfte entgegen, da die Stapelunterseite in axialer Richtung über die Rollen 7 geschoben werden müssen. Die unterschiedlichen Reibungskräfte unterstützen das Einleiten der Drehbewegung entlang des Pfeils 9. Anschließend wird der Förderer 3 wieder eingeschaltet. Aufgrund der Rückhaltekraft an der Position der Rückhaltevorrichtung 6 und der verringerten Reibung an der Längsseite der Stapelunterseite wird ein Drehmoment auf den Stapel 2 erzeugt, der eine Drehung um den Drehpunkt 8 an der Rückhaltevorrichtung 6 in Richtung des Pfeils 9 erzeugt. Beim Drehen erhöht sich die Haltekraft am Drehpunkt 8 mit zunehmendem Drehwinkel. Zugleich nehmen die Vortriebskräfte zu und die in seitliche Richtung wirkenden Kräfte ab, da sich die für den Vortrieb wirksame Auflagefläche auf dem Förderer 1 vergrößert.

Um bei zunehmendem Vortriebskräften den Stapel weiter am Drehpunkt 8 zu halten, kann die Förderstrecke 3 ab einem gewissen Drehwinkel mit verminderter Geschwindigkeit betrieben oder sogar angehalten werden. Die Drehung wird dann vollständig oder überwiegend durch die zweite Förderstrecke 4 bewirkt bis der Stapel 2 die um 90 Grad gedrehte Position 2a erreicht hat.