CH626589A5 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen und Bewegen von einzelnen Flächengebilden, insbesondere von Papierbogen oder Druckprodukten, mit wenigstens einem, mittels einer Antriebsvorrichtung bewegbaren, an jeweils ein Flächengebilde heranführbaren und das erfasste Flächengebilde bis zu dessen Freigabe mitnehmenden Saugkopf, und mit einer durch die Antriebsvorrichtung gesteuerten, an eine Unterdruckquelle und an den Saugkopf angeschlossenen Ventilanordnung, welche zum Erfassen eines Flächengebildes den Saugkopf zeitweilig mit der Unterdruckquelle verbindet.

Bei einer derartigen Einrichtung, wie sie beispielsweise aus der DT-OS 2 732 591 bekannt ist, muss die Ventilanordnung den entlang einer geschlossenen Bahn bewegten Saugkopf periodisch während einer gewissen Zeit an die Unterdruckquelle anschliessen, damit der Saugkopf das zu bewegende Flächengebilde erfassen und mitnehmen kann. Um das erfasste Flächengebilde wieder loslassen zu können, muss der Saugkopf durch die Ventilanordnung wieder von der Unterdruckquelle getrennt und entlüftet werden. Während jedes Arbeitszyklus des Saugkopfes muss daher die Ventilanordnung den Saugkopf zuerst mit der Unterdruckquelle verbinden, anschliessend von letzterer trennen und dann entlüften. Bei schnellaufenden Einrichtungen muss die Vetilanordnung dementsprechend bei kurzer Schaltzeit ein einwandfreies Herstellen des erforderlichen Unterdruckes am Saugkopf ermöglichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Einrichtung der eingangs genannten Art eine Ventilanordnung mit kurzer Schaltzeit und langer Lebensdauer zu schaffen, die einen raschen Aufbau des Unterdruk-kes am Saugkopf bewerkstelligen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ventilanordnung einen zylindrischen, in einem Gehäuse drehbar gelagerten und durch die Antriebsvorrichtung umlaufend antreibbaren Ventilkörper aufweist, der mit mindestens einer sich über einen Teil seines Umfanges erstreckenden Ausnehmung versehen ist, die bei Drehung des Ventilkörpers einen ersten, an die Unterdruckquelle angeschlossenen Gehäuseanschluss periodisch mit einem zweiten, an den Saugkopf angeschlossenen Gehäuseanschluss verbindet und anschliessend die Verbindung zwischen erstem und zweitem Gehäuseanschluss wieder unterbricht.

Beim Drehen des Ventilkörpers läuft die Ausnehmung zuerst am mit der Unterdruckquelle verbundenen Gehäuseanschluss vorbei, so dass in dem durch die Ausnehmung festgelegten Hohlraum bereits ein Druckabbau stattfinden kann, bevor das vorlaufende Ende der Ausnehmung den an den Saugkopf angeschlossenen Gehäuseanschluss erreicht. Wird anschliessend dieser letztgenannte Gehäuseanschluss über die Ausnehmung mit der Unterdruckquelle verbunden, so herrscht im Raum der Ausnehmung bereits ein Unterdruck, was zum beschleunigten Aufbau eines Unterdruckes am Saugkopf beiträgt. Dieses rasche Herstellen eines Unterdruckes wird zudem durch die geringen Strömungsverluste in der Ventilanordnung unterstützt. Da der Ventilkörper entsprechend schnell angetrieben werden kann, wird die Schaltzeit der Ventilanordnung verkürzt.

Vorzugsweise ist am Gehäuse ein dritter, der Entlüftung dienender Anschluss vorhanden, der in Drehrichtung des Ventilkörpers gesehen in einem Abstand hinter dem zweiten Gehäuseanschluss angeordnet ist und der nach Öffnen der Verbindung zwischen erstem und zweitem Gehäuseanschluss über die Ausnehmung des Ventilkörpers mit dem zweiten Gehäuseanschluss verbindbar ist. Damit wird ein rasches Vernichten des Unterdruckes am Saugkopf ermöglicht, was für ein augenblickliches, zeitlich und lagemässig richtiges Freigeben des vom Saugkopf erfassten Flächengebildes von Bedeutung ist.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Länge der Ausnehmung in Umfangsrichtung des Ventilkörpers grösser ist als der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseanschluss, da auf diese Weise die Verbindung zwischen der Unterdruckquelle und dem Saugkopf während dem Weiter5

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drehen des Ventilkörpers für eine gewisse Zeit aufrechterhalten bleibt. Das ermöglicht auch bei kurzen Schaltzeiten der Ventilanordnung ein einwandfreies Herstellen des Unterdruckes am Saugkopf.

Zweckmässigerweise ist der Ventilkörper auf der Antriebswelle der Antriebsvorrichtung für den Saugkopf befestigt. Dieser direkte Antrieb des Ventilkörpers erlaubt eine einfache und platzsparende Ausführung der Ventilanordnung, die zudem mit der Bewegung des Saugkopfes einwandfrei synchronisiert ist.

Vorteilhafter weise sind entlang des Umfanges des Ventilkörpers auf beiden Seiten der Ausnehmung berührungsfreie Dichtungen, beispielsweise Labyrinthspaltdichtungen, vorhanden. Somit findet zwischen Ventilgehäuse und drehendem Ventilkörper keine Berührung und somit keine Abnützung statt, was die Lebensdauer der Ventilanordnung auch bei schnellaufenden Ventilkörpern merklich erhöht.

Die erfindungsgemässe. Einrichtung wird vorzugsweise in einer Vorrichtung zum Abbauen eines Stapels von biegsamen Flächengebilden, beispielsweise in einem Saug-Anleger, verwendet.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 teilweise im Schnitt einen Saugkopf mit Antrieb und Ventilanordnung von der Seite, und

Fig. 2 bis 5 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei in jeder Figur der Ventilkörper in einer anderen Drehlage dargestellt ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ein Saugkopf 1 am freien Ende eines abgekröpften Armes 3 eines Winkelhebels 2 befestigt. Der andere, in der Fig. 1 nicht gezeigte Arm des Winkelhebels 2 ist in einer nicht dargestellten Führung geführt, wie das in der bereits erwähnten DT-OS 2 732 591 genauer erläutert ist. Der Winkelhebel 2 und damit der Saugkopf 1 wird mittels einer Antriebsvorrichtung 4 längs einer geschlossenen Bahn bewegt. Diese Antriebsvorrichtung weist einen Antriebsmotor 5 auf, der an einer Wand 6 festgeschraubt ist. Die Abtriebswelle 7 des Motors 5 ist mit einer Antriebswelle 8 gekuppelt, die mittels Kugellager 9 in einem Lagergehäuse drehbar gelagert ist. Die Kugellager 9 und damit die Antriebswelle 8 sind mittels Sprengringe 11 gegen eine Axialverschiebung gesichert. Die Antriebswelle 8 trägt an ihrem den Antriebsmotor 5 abgekehrten Ende eine Scheibe 12, in welcher mittels Kegellager 14 eine bezüglich der Antriebswelle exzentrisch angeordnete Welle 13 drehbar gelagert ist. Auf dieser Welle 13 sitzt ein Planetenrad 15, das mit einem im Lagergehäuse 10 gehalterten Innenzahnkranz 16 im Eingriff steht. An ihrem über das Gehäuse 10 vorstehenden Ende weist die Welle 13 eine Scheibe 17 auf, an der ein bezüglich der Welle 13 exzentrisch angeordneter Lagerzapfen 18 befestigt ist. Dieser Lagerzapfen 18 ist bezüglich der Welle 13 so angeordnet, dass die Achse des Lagerzapfens 18 etwa den Abwälzkreis des Planetenrades 15 schneidet, so dass der Lagerzapfen 18 entlang einer hypozykloidenförmigen Umlaufbahn umläuft. Auf dem Lagerzapfen 18 ist mittels Kugellager 19 der Winkelhebel 2 drehbar gelagert. Mittels der beschriebenen Antriebsvorrichtung 4 wird der Saugkopf 1 entlang einer Umlaufbahn bewegt, die die Form einer in Richtung der einen Spitze verlängerten Hypozykloide besitzt, wie das in der DT-OS 2 732 591 näher beschrieben ist.

Im Arm 3 ist eine Bohrung 20 vorhanden, über die der Saugkopf 1 mit einer Saugleitung 21 verbunden ist. An diese Saugleitung 21 ist eine Verbindungsleitung 22 angeschlossen, die am anderen Ende mit einer Ventilanordnung 23 verbunden ist, die im folgenden nun näher beschrieben wird. Die Ventilanordnung 23 weist ein Ventilgehäuse 10a auf, das beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Teil des Lagergehäuses 10

ausgebildet ist. In diesem Ventilgehäuse 10a befindet sich ein zylindrischer Ventilkörper 24, der auf die Antriebswelle 8 der Antriebsvorrichtung 4 aufgepresst ist und durch diese Antriebswelle 8 umlaufend angetrieben wird. Der Ventilkörper 24 ist so bemessen, dass zwischen seiner Umfangsfläche 24a und dem Ventilgehäuse 10a ein nur sehr geringes radiales Spiel vorhanden ist. Der Ventilkörper 24 weist eine sich über einen Teil seines Umfangs erstreckende Ausnehmung 25 auf, die zur Umfangsfläche 24a hin offen ist. Die Grundfläche 25a der Ausnehmung 25 wird beim gezeigten Ausführungsbeispiel durch zwei miteinander einen stumpfen Winkel bildende Ebenen bestimmt, wie das aus den Fig. 2 bis 5 hervorgeht. An ihrem vorlaufenden und nachlaufenden Ende weist die Ausnehmung 25 in ihrer Grundfläche 25a je eine Einkerbung 26, 27 auf, die zur Drehrichtung A des Ventilkörpers 24 quer verläuft. Jede Einkerbung 26, 27 bestimmt eine Wischkante 28, 29, deren Funktionsweise noch näher erläutert werden wird. Auf jeder Seite der Ausnehmung 25 ist in der Umfangsfläche 24a des Ventilkörpers 25 eine Ringnut 30 bzw. 31 ausgebildet, die als Labyrinthspaltdichtung wirkt. Durch diese berührungsfreien Dichtungen wird die Ausnehmung 25 seitlich abgedichtet. Zwischen dem umlaufenden Ventilkörper 24 und dem Ventilgehäuse 10a findet somit an keiner Stelle eine Berührung statt, wodurch Abnützungserscheinungen infolge Reibung vermieden und damit die Lebensdauer erhöht wird.

Wie besonders aus den Fig. 2 bis 5 hervorgeht, weist das Ventilgehäuse 10a drei in Drehrichtung A des Ventilkörpers 24 gesehen hintereinander angeordnete Gehäuseanschlüsse 32, 33 und 34 auf. Der Gehäuseanschluss 32 besteht aus einem im Gehäuse 10a befestigten Rohrstutzen 35, der über eine Bohrung 36 mit dem Gehäuseinnern verbunden ist. Dieser Gehäuseanschluss 32 ist über eine am Rohrstutzen 35 befestigte, nicht dargestellte Verbindungsleitung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Unterdruckquelle, die an sich bekannter Bauart ist, verbunden. Der nachfolgende Gehäuseanschluss 33 weist ebenfalls einen im Gehäuse befestigten Rohrstutzen 37 auf, der über eine Bohrung 38 mit dem Inneren des Ventilgehäuses 10a in Verbindung steht. Dieser Gehäuseanschluss 33 ist über die am Rohrstutzen 37 befestigte Verbindungsleitung 22 mit dem Saugkopf 1 verbunden, wie das in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist. Der dritte Gehäuseanschluss 34, der als durchgehende Entlüftungsbohrung ausgebildet ist, verbindet das Innere des Ventilgehäuses 10a mit der Atmosphäre. Wie die Fig. 2 zeigt, ist die Länge B der Ausnehmung 25 in Umfangsrichtung des Ventilkörpers 24 gemessen grösser als der Abstand C zwischen den Gehäuseanschlüssen 32 und 33 (Fig. 2). Im weiteren ist die erwähnte Länge B der Ausnehmung 25 kleiner als der Abstand D zwischen den Gehäuseanschlüssen 32 und 34 (Fig. 5).

Im folgenden wird nun anhand der Fig. 2 bis 5 die Wirkungsweise der Ventilanordnung 23 näher erläutert.

Der Ventilkörper 24 wird wie erwähnt durch die Antriebswelle 8 in Richtung des Pfeiles A umlaufend angetrieben. In der in Fig. 2 dargestellten Drehlage des Ventilkörpers 24 werden alle drei Gehäuseanschlüsse 32, 33 und 34 durch den Ventilkörper 24 verschlossen. Wird der Ventilkörper 24 in seine in Fig. 3 dargestellte Drehlage weitergedreht, so wird zuerst der Gehäuseanschluss 32 freigegeben. Die Ausnehmung 25 steht somit mit der Unterdruckquelle in Verbindung, so dass sich in dem durch die Ausnehmung 25 festgelegten Hohlraum bereits ein Unterdruck einstellen kann, bevor der nachfolgende Gehäuseanschluss 33 freigegeben wird. In der in Fig. 4 dargestellten Drehlage des Ventilkörpers 24 verbindet die Ausnehmung nun die beiden Gehäuseanschlüsse 32 und 33. Damit ist der Saugkopf 1 mit der Unterdruckquelle verbunden, wobei der Unterdruck am Saugkopf 1 sehr rasch aufgebaut werden kann, da einerseits die

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Strömungsverluste in der Ventilanordnung sehr gering sind und andererseits in der Ausnehmung 25 wie bereits erwähnt ein Unterdruck herrscht, bevor die Verbindung zwischen den beiden Gehäuseanschlüssen 32 und 33 hergestellt ist. Da die Länge B der Ausnehmung 25 grösser ist als der Abstand C zwischen den Gehäuseanschlüssen 32 und 33 bleibt die Verbindung zwischen den Gehäuseanschlüssen 32 und 33 auch beim Weiterdrehen des Ventilkörpers 24 während einer gewissen Zeit bestehen, wie das in Fig. 4 anhand der strichpunktiert dargestellte Drehlage des Ventilkörpers 24 verdeutlicht wird. Fig. 5 zeigt den Ventilkörper 24 in einer Drehlage, in der er den Gehäuseanschluss 32 absperrt, den Gehäuseanschluss 34 jedoch noch nicht freigibt. Das wird wie erwähnt dadurch erreicht, dass die Länge B der Ausnehmung 25 kleiner ist als der Abstand D zwischen den Gehäuseanschlüssen 32 und 34. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Verbindung zwischen den Gehäuseanschlüssen 32 und 33 unterbrochen wird, bevor der Gehäuseanschluss 33 über die Ausnehmung 25 mit dem Gehäuseanschluss 34 verbunden wird. In der in Fig. 5 strichpunktiert dargestellten Drehlage des Ventilkörpers 24 verbindet nun die Ausnehmung 25 den Gehäuseanschluss 33 mit dem Gehäuseanschluss 34. Damit wird der Saugkopf 1 dem Atmosphärendruck ausgesetzt, was ein Vernichten des Unterdruckes am Saugkopf 1 zur Folge hat. Beim Weiterdrehen des Ventilkörpers 24 werden nun nacheinander auch die Gehäuseanschlüsse 33 und 34 wieder verschlossen und der Ventilkörper kehrt in seine in der Fig. 2 dargestellte Drehlage zurück.

Die Drehbewegung des Ventilkörpers 24 ist mit der Bewegung des Saugkopfes 1 synchronisiert, wie das in der bereits erwähnten DT-OS 2 732 591 näher erläutert ist. Der Saugkopf 1 wird mittels der Antriebsvorrichtung 4 an ein Flächengebilde herangeführt, das er infolge des an ihm herrschenden Unterdruckes erfasst und entlang seiner weiten Bewegungsbahn mitnimmt. Das erfasste Flächengebilde wird vom Saugkopf 1 freigegeben, sobald er durch die Ventilanordnung 23 erneut dem Atmosphärendruck ausgesetzt wird. 5 Es ist nun möglich, dass beim Anlegen eines Unterdruk-kes an den Saugkopf 1 Feststoffteilchen in den Gehäuseanschluss 33 und in den Spalt zwischen Ventilkörper 24 und Ventilgehäuse 10a eintreten können. Um nun ein Festfressen dieser Teilchen zu vermeiden, sind nun die bereits erwähnten io Wischkanten 28 und 29 vorgesehen. Vor allem die nachlaufende Wischkante 28 dient zum Reinigen der Innenwand des Ventilgehäuses 10a und zum Abscheren von über die Bohrung 38 vorstehenden Teilchen an der Innenkante dieser Bohrung 38.

15 Die vorstehend beschriebene Einrichtung wird vorzugsweise in einer Vorrichtung zum Abbauen eines Stapels von biegsamen Flächengebilden, insbesondere von ungefalzten oder gefalzten Bogen oder Druckprodukten verwendet, wie sie in der DT-OS 2 732 591 beschrieben ist. Doch lässt sich 20 diese Einrichtung auch in anderen Arten von Saug-Anleger verwenden. Sind mehrere Saugköpfe vorhanden, so kann für jeden Saugkopf eine eigene Ventilanordnung der erwähnten Art vorgesehen werden. Es ist jedoch auch denkbar, für alle Saugköpfe eine gemeinsame Ventilanordnung vorzusehen, 25 bei der der Ventilkörper mehrere nebeneinanderliegende Ausnehmungen aufweist, von denen jede einem Saugkopf zugeordnet ist und mit entsprechenden Gehäuseanschlüssen im Ventilgehäuse zusammenwirkt, wie das vorstehend beschrieben worden ist. Dabei kann es von Vorteil sein, den Ventil-30 körper nicht auf der Antriebswelle der Antriebsvorrichtung für den Saugkopf zu befestigen, sondern den Ventilkörper über ein Zwischengetriebe von der Antriebsvorrichtung des Saugkopfes her anzutreiben.

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2 Blätter Zeichnungen

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Einrichtung zum Erfassen und Bewegen von einzelnen Flächengebilden, insbesondere von Papierbogen oder Druckprodukten, mit wenigstens einem, mittels einer Antriebsvorrichtung bewegbaren, an jeweils ein Flächengebilde heranführbaren und das erfasste Flächengebilde bis zu dessen Freigabe mitnehmenden Saugkopf, und mit einer durch die Antriebsvorrichtung gesteuerten, an eine Unterdruckquelle und an den Saugkopf angeschlossenen Ventilanordnung, welche zum Erfassen eines Flächengebildes den Saugkopf zeitweilig mit der Unterdruckquelle verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (23) einen zylindrischen, in einem Gehäuse (10a) drehbar gelagerten und durch die Antriebsvorrichtung (4) umlaufend antreibbaren Ventilkörper (24) aufweist, der mit mindestens einer sich über einen Teil seines Umfanges erstreckenden Ausnehmung (25) versehen ist, die bei Drehung des Ventilkörpers (24) einen ersten, an die Unterdruckquelle angeschlossenen Gehäuseanschluss (32) periodisch mit einem zweiten, an den Saugkopf (1) angeschlossenen Gehäuseanschluss (33) verbindet und anschliessend die Verbindung zwischen erstem und zweitem Gehäuseanschluss (32, 33) wieder unterbricht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (10a) ein dritter, der Entlüftung dienender Anschluss (34) vorhanden ist, der in Drehrichtung (a) des Ventilkörpers (24) gesehen in einem Abstand hinter dem zweiten Gehäuseanschluss (33) angeordnet ist, und der nach Öffnen der Verbindung zwischen erstem und zweitem Gehäuseanschluss (32, 33) über die Ausnehmung (25) des Ventilkörpers (24) mit dem zweiten Gehäuseanschluss (33) verbunden wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (B) der Ausnehmung (25) in Um-fangsrichtung des Ventilkörpers (24) grösser ist als der Abstand (C) zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseanschluss (32, 33).
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (25) wenigstens an ihrem nachlaufenden Ende eine sich quer zur Drehrichtung (A) erstreckende Wischkante (28) aufweist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (25) mindestens an ihrem nachlaufenden Ende in ihrer Grundfläche (25a) eine quer zur Drehrichtung (A) verlaufende, die Wischkante (28) festlegende Einkerbung (26) aufweist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (24) auf der Antriebswelle (8) der Antriebsvorrichtung (4) für den Saugkopf (1) befestigt ist.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Umfanges des Ventilkörpers (24) auf beiden Seiten der Ausnehmung (25) berührungsfreie Dichtungen (30, 31) vorhanden sind.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilkörper auf jeder Seite der Ausnehmung (25) wenigstens eine Ringnut (30, 31) vorhanden ist.
9. 9. Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8 in einer Vorrichtung zum Abbauen eines Stapels von biegsamen Flächengebilden.