CN1736835A

CN1736835A - 输送及同时对齐页张的装置

Info

Publication number: CN1736835A
Application number: CN200510092267.9A
Authority: CN
Inventors: 埃伯哈德·盖塞; 沃尔弗拉姆·霍夫曼; 拉尔斯·拉夫延; 吕迪格·施林
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2025-04-30
Also published as: DE102004022141A1; ATE450464T1; EP1593628B1; US7374164B2; EP1593628A2; PT1593628E; CN100572235C; EP1593628A3; DE502005008603D1; US20050248081A1

Abstract

本发明涉及一种输送及同时对齐页张(1、2、3)的装置，该装置具有一个挡规(50)及具有至少一个在页张行进方向上相对挡规(50)略微倾斜地设布置的输送带(40)和一个空气吸入装置(100)，其中：输送带(40)在其承载页张(1、2、3)的上侧上具有一些敞开的横槽(23)，输送带(40)的上部的段在一个上部敞开的导向通道内运行，横槽(23)与空气吸入装置(100)形成流体连接(20)，其中，设置了一些控制机构(31、32、33)，以控制横槽(23)的区域内的空气输入。

Description

输送及同时对齐页张的装置

技术领域

本发明涉及一种输送及同时对齐页张形状的材料的装置，尤其是由纸张、纸板或薄膜制成的页张形状的材料，该装置具有一个挡规，同时具有至少一个向页张行进方向上相对于挡规略微倾斜地设置的输送带和一个空气吸入装置。

背景技术

由DE 34 10 029公开了一种输送且同时对齐页张形状的材料的装置。在此，相对挡规略微倾斜地延伸的输送带设置有许多穿孔(Durchbrechungen)，这些穿孔设置在一个相对穿孔敞开的抽吸通道上方。放置到输送带上的页张形状的材料通过产生的抽吸作用被保持在输送带上并输送到挡规旁，以便为紧接着的继续加工步骤进行精确对齐。然而，由于抽吸作用，所以尤其在加工薄、柔软的材料时，页张形状的材料有太牢固地保持在输送带上的危险，以至于无法精确对齐且可能在挡规与输送带之间的区域内形成折叠。

在DE 37 24 712中也指出了这种困难，在该文献中介绍了一种类似的装置。但是，其中的输送带不具有穿孔。取而代之的是，在该文献中建议在输送带旁或多个输送带之间在一个导向板内设置一些抽吸开口，这些抽吸开口通入位于其下方的抽吸通道内。在该情况下，输送带完全或部分伸出到导向板的表面之上。这样即可沿着输送带形成抽吸间隙，由此，在整个输送表面上看，抽吸力分布不均匀，且可能导致所输送的页张形状的材料形成折叠或边缘被钩住以及对齐不足。

与理论相反，实际上这类输送和对齐装置必须通过改变抽吸量来改变页张形状的材料与输送带之间的附着，由此调节起来较费时间且需要专业经验。因为从下面作用的抽吸力将页张形状的材料拉到输送带上，然后拉到导向板上，所以不仅会产生摩擦热，而且会产生摩擦磨损。使用特定品质的纸制品、尤其是使用薄膜时，摩擦热会加剧静电的形成。这对于页张形状的材料的加工是有害的。尤其是在所谓的角形输送台上横向输送页张形状的材料时，目前所公知的负压装置特别不合适。横向运行的页张通过输送带内位于外侧的抽吸孔中的或输送带上纵向延伸的抽吸间隙中的抽吸作用而减速，因此需要较长的输送行程以进行对齐，这样就导致占用较大的空间且机械结构上的成本较高。

就像例如DE 17 86 252中介绍的那样，另外一些输送及对齐页张形状的材料的装置为将页张形状的材料加载在上侧具有一些位于嵌入式滚珠挡板内的滚珠。页张形状的材料的加载必须根据页张尺寸、页张重量、页张稳定性和页张摩擦系数而改变。该可调节性很费时间且需要专业知识和专业经验。而且其对齐质量也会受到负面影响，即由于到达的页张(尤其是较厚的或多层的产品)造成这些滚珠向高处弹起。此外，滚珠的压力还会在敏感的纸上或印刷面上形成明显可看到的线形痕迹或点状痕迹，从而造成其损坏。这些滚珠还会吸收油墨和污物，因此必须经常进行清洁，从而增大了这类装置的工作成本。

由DE 44 21 918公开了另一种该类型的装置。其中提出：输送带在其承载页张的上侧、至少在朝向挡规的一侧具有敞开的横槽；输送带的上段在一个上部敞开的导向通道内运行，其上侧与输送带的上侧高度相同；横槽的敞开侧与空气吸入装置形成流体连接。

通过横槽可确保在输送页张形状的材料的输送带的整个表面上，均匀分布抽吸作用。在向上敞开的导向通道内的输送带的导向是这样构型的，即导向通道与输送带的上侧基本上处于同一高度。这样即确保了用于待输送和待对齐的页张形状的材料的一个精确的支承面，从而可以容易地达到对齐所需的相对移动。即使加工很薄、很柔软的页张形状的材料时，由空气吸入装置施加在页张上的抽吸作用在对齐过程中也不受阻碍地作用于对齐过程，因为空气从在其侧面的开口处的凹槽吸出及由此垂直于输送带的抽吸力很小。此外，尤其是如果仅有横槽的指向挡规的敞开侧被施加抽吸空气及在这个方向上产生纯抽吸空气流，那么通过由此产生的流动方向有助于页张形状的材料向挡规方向运动。但是这个方案也有缺点，因为为了能使用所有折叠时所用的克重(约28克/平方米至300克/平方米)和规格，所需空气吸入装置很大且价格高。尤其是为此必须可靠地覆盖较大的负压范围，例如从100毫巴至0.1毫巴。相反，在DE 4421 918中介绍的抽吸空气产生器产生相对较低且恒定的负压。

发明内容

因此，本发明的任务在于，进一步构型本文开头处所述类型的装置，以确保可靠地对齐纵向或横向输送、克重和尺寸不同的页张形状的材料，且避免需凭经验操作、费时间的清洗工作及避免页张形状的材料损坏的危险。

根据本发明，提出了一种输送及同时对齐页张的装置，该装置具有一个挡规及具有至少一个在页张行进方向上相对挡规略微倾斜地设布置的输送带和一个空气吸入装置，其中：输送带在其承载页张的上侧上具有一些敞开的横槽，输送带的上部的段在一个上部敞开的导向通道内运行，横槽与空气吸入装置形成流体连接。其中，设置了一些控制机构，用于控制在横槽区域内的空气输入。

相应地，本发明的装置由此而出众，即设置了控制机构以便在横槽区域内控制空气输入。横槽区域内的空气流负责产生作用力，借助该作用力拉动放置在输送带上的页张并使之固定地保持。由于大量不同的页张必须由这类装置进行处理，因此这个作用力是不同的。处理大规格、多次折叠、克重300克/平方米的页张时，所需保持力与处理单个、小尺寸、克重28克/平方米的页张时明显不同。相应地，如果在较轻的页张上施加的作用力与在大尺寸、较重的页张形状的材料上施加的作用力相同，则甚至会损坏较轻的页张形状的材料，因为页张可能被吸入到齿之间且在此形成皱褶。利用合适的控制机构，该控制机构控制横槽区域内的空气流，可防止出现这种情况。通过将空气导向机构的最佳的适配，以在静态负压与动态负压或体积流量之间建立正确的比例，这样即可无缺陷地输送所有在折叠中通常的克重(28克/平方米至300克/平方米)、所有所需的规格并在挡规旁对齐。

在按照本发明的装置的一个优选构型中，控制机构至少是一个节气门，该节气门在空气输入的抽吸区域内控制横槽前的空气输入。在此空气由一个盖板下的节流间隙引至输送带。由于来自环境中的空气通过节流间隙以及盖板与支架之间相对狭小的间隙来阻碍，因此吸入的空气比后续流入的空气多。因此在页张形状的材料所覆盖的横槽中可以产生负压，该负压与节流间隙的宽度相关。以这种方式可以很精确地影响横槽区域内的空气输入。通过空气输入的节流也可以显著提高负压，从而也可以处理较重的页张。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，控制机构至少是一个旁通盖板，该旁通盖板将一个旁路打开或关闭，通过该旁路可将环境空气在规避横槽区域的情况下抽吸至空气吸入装置的一个鼓风装置内。这样即可减少空气输入并因此降低横槽区域内的负压，从而减小作用在原张材料上的保持力。因此也可以可靠地处理很轻的页张。重要的是空气吸入装置的鼓风装置在横槽区域内空气流很小的情况下，也可以在好控制的转速范围内工作。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，控制机构至少是一个电子控制装置，该控制装置根据页张的特征参数控制空气吸入装置的功率，尤其是通过调节空气吸入装置的鼓风装置的转速进行控制。通过调节空气吸入装置的鼓风装置的转速同样可以影响横槽区域内的空气输入。特别有利的是，这个电子控制装置还可以控制节气门和/或旁通盖板的打开状态。由此该控制装置可使用三个不同的机械控制机构，这些控制机构组合地根据需要盖住不同页张的全部所需区域。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，电子控制装置内储存有控制其余控制机构的控制规程，而这个控制规程则基于经验数据。这个控制装置最好具有一个存储了该控制规程的存储器。在此它可以或是一个参考表格或是一种算法，该算法根据不同参数针对相应页张求得最佳的空气输入，或是专业人员所熟知的其它控制规程。因此更换产品时便于操作人员进行调节且调节时间相对较短。此外也可以自己指定控制规程。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，该控制规程借助于可输入到电子控制装置内、有关页张克重和规格的数值，控制其余控制机构。最好它是由操作人员通过用户界面输入到控制装置内的唯一的所需要的数值，以便让控制规程能确定横槽区域内的空气输入。由此该装置的操作特别简单，因为这些参数普遍公知。也可以这样设置，即用于参数对的、固定的控制规程已经存储和/或可存储在控制装置中，以便参数对再次出现时可以很方便地重复使用这些控制规程，甚至还能进一步加快参数的输入。替代地和附加地，也可以设置确定个别或所有参数的传感器。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，控制规程至少还考虑以下参数中的一个，以控制其余的控制机构：页张的静态负载(Aufladung)、油墨的状态、页张表面的粗糙度、印刷过程用粉量、页张宽度、纤维方向如页张的宽幅和窄幅、页张速度、页张与页张之间的距离、续纸器上抽吸轮的抽吸长度。由此可以有针对性地进一步改善调节，以使得横槽区域内的空气输入达到理想状态。在此也可以考虑，特定的、例如重复的参数对可存储在控制装置内，如一个存储器内。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，导向通道的上侧基本上与输送带的上侧处于同样的高度。由此页张能平整地位于输送带上且可避免页张损坏。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，抽吸通道在横槽后扩宽这样宽，以使得它具有尽可能小的流体阻力。这样空气即可尽可能无损失地流过该装置，由此可以减少装置的功率消耗且可以更好地控制横槽区域内的过程。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，空气吸入装置及鼓风装置可以运动，以进行规格设置。

在按照本发明的装置的另一个优选构型中，输送带是一个齿形带，其中该齿形带具有尤其在上部被倒圆角的齿。

按照本发明的装置的优选实施形式将从下面结合附图详细说明。

附图说明

图1是空气吸入装置的一个剖视图；

图2是输送带的剖视图；

图3是一放大剖视图，其中示出了输送带的横槽区域内的空气吸入装置的细节；

图4是空气吸入装置的侧视图；

图5是一俯视图，其中示出了空气吸入装置及进入的页张。

具体实施方式

空气吸入装置100具有一个空气通道20，该空气通道的是这样的，由鼓风装置25通过第一抽吸腔26、吸入接管29和第二抽吸腔27对空气(通过带有参考标号5和10的箭头示出)经由齿形带40的横槽23进行抽吸(图1至图3)。如果齿形带40向上是敞开的，也就是说如果没有靠置页张1、2、3，那么来自环境的空气直接在抽吸间隙30处吸入。

只要由一个页张1、2、3靠置在齿形带40上，在页张1、2、3所覆盖的区域内，空气就按照图3所示的路线流动：通过节流间隙21、盖板24与支架之间的间隙22经由齿形带40进入第一抽吸腔26并继续流向鼓风装置25。由于来自环境中的空气输入通过节流间隙21以及盖板24与支架之间相对窄的间隙22时受阻，因此抽吸的空气比后续可流入的空气多。因此在由页张1、2、3所覆盖的横槽23中产生一个负压P_Saug，其计算公式为：P_Saug＝P₀-ρ/2*U²-P_v。其中P₀为环境压力，ρ为空气密度，U为空气流动速度，P_v为由于流动损失而产生的负压。也就是说，横槽23中的空气压力低于环境空气压力P₀。这个压力差引起一个力F_p＝(P₀-P_Saug)*A，该力将页张1、2、3从上面压向齿形带40。这里，A表示页张1、2、3所覆盖的这些横槽23的总面积。这个压力F_p与页张1、2、3和齿形带40之间的摩擦系数一起允许用齿形带40输送页张1、2、3。在齿形带40的横槽23内产生的及由此确定了压力F_p的负压主要与鼓风装置25的功率和压力损失P_v相关，而该压力损失在这种情况下主要由节流间隙21的宽度决定。另外，动态分量ρ/2*U²对负压也有较小的贡献。

空气通道20是这样设计的，空气流过齿形带40的横槽23后可以尽可能无损失地流动。这是这样实现的，即吸入接管29具有尽可能大的内径，抽吸腔26、27也具有尽可能大的内径，该内径由当前的结构空间来限制。

为了使用唯一一个鼓风装置25就可产生所需的高的用于大的克重及横向规格的负压，但是在转速足够安全的情况下也能够获得用于较薄印刷纸张的很小的负压，可以打开旁通开口28。这个旁通开口28的作用是，当将旁路节流装置32在双向箭头P3所示的方向上运动时，虽然鼓风装置25转速较高，但是仅有较少的空气从齿形带40的区域中吸出，而空气的大部分直接通过旁通开口28吸入，这取决于旁通开口28的还未被遮盖的大小。

通常满足要求的是，在齿形带40的整个长度上，在齿形带40的横槽23中产生均匀的负压。但是，本方案中的结构也可以将空气通道20划分为三个区域，在这些区域中可以产生不同的负压。其实现方式是，在合适的位置例如通过一些未示出的节气门改变吸入接管29的横截面积。也可以考虑划分为两个或多个区域。

如图2所示，齿形带40具有一些齿42，这些齿的表面44被倒圆角。通过这些齿42的这样构造的表面44，减小了页张1、2、3在齿形带40上的接触面积，并相应增加通过其使负压作用在页张1、2、3上的面积。同时，通过倒圆角，也可更好地保护与页张的接触，即比尖棱角结构更好地保护与页张的接触。

在以箭头P2所示的方向上转动的齿形带轮45(参照图4)驱动齿形带40，从而使页张1、2、3从一个未示出的支承在前面的续纸器向一个未示出的支承在后面的折叠机构方向运动。齿形带40通过导向轮46、47及张紧轮48及支架内的齿形带槽导向。齿形带槽这样地构造，以使得这些齿的上部正好以接触面封闭。如果空气吸入装置100正在运行中，被负压加载的齿形带40从续纸器接收页张1、2、3，并在穿过对齐区后将其转送至折叠机构。

图5中示出了多个页张1、2、3，这些页张通过挡规50在侧面被对齐。首先，页张1、2、3具有以箭头P4所示的运动方向，该运动方向与齿形带40的方向一致。由于挡规50与后面的折叠机构呈直角，而齿形带40则相对挡规50以一个角度被导向，因此页张1、2、3直线地向挡规50运动。一旦页张1、2、3接触到挡规50，页张1、2、3与齿形带40之间就会产生与页张运行方向垂直的相对运动。由此，页张1、2、3在挡规50旁对齐并因此对齐地到现在平行于挡规50的、图5中以箭头P5所示的运动方向转送给折叠机构。

在这个对齐过程中重要的是：页张1、2、3保持平整，即页张1、2、3在齿形带40与挡规50之间不形成翘曲；页张1、2、3足够坚挺地由齿形带40保持，从而不向后(向着续纸器)翻折。如果页张1、2、3下面的负压过大，则页张在挡规50与齿形带40之间向上***。如果页张1、2、3下面的负压过小，则页张1、2、3翻折。因此对横槽23区域内的负压进行精确地调整，对于精确地对齐页张1、2、3来说至关重要。

节气门31、这些控制机构和旁路节流装置32由一个控制装置33控制。这个控制装置33还调节鼓风装置25的转速。与此相关的调整参数由控制装置33通过用于不同参数的参考表格查出，或根据不同的参数通过合适的算法计算出，或以其它的、可比较的、专业人员所熟知方法求得。这些参数尤其涉及页张1、2、3的克重、页张1、2、3的宽度、页张1、2、3的静态负载、油墨的状态、页张表面的粗糙度、印刷过程用粉的量、纤维方向例如页张1、2、3的宽幅(Breitbahn)和窄幅(Schmalbahn)、页张速度、页张1、2、3与页张1、2、3之间的距离、页张上通过抽吸轮产生的抽吸长度，其中这个列表未包括全部内容。

操作人员花费的调节费用尽可能少且可以容易地求得待调节的数值，例如不以经验数值为基础，这些也属于对空气吸入装置100以及包括对鼓风装置25进行适当控制的内容。考虑到折页机的自动化，因此可以使该调节自动化，可存储起来，且可以在重复任务时再次调出。此外，所有这些都不适用于这种情况，在这种情况下使用嵌入式滚珠挡板(Kugelleisten)。

在此，理想的是，操作人员只查询少量特别重要的参数，例如页张1、2、3的克重和页张宽度。另一方面，控制机构这样地构造，即也可以手动地干预控制装置，例如手动打开或关闭节气门31或旁路节流装置32，以便也可以用手将不是很重要的参数纳入进来。

在本发明的结构中，负压通过PWM信号(脉冲宽度调制)进行控制，该PMW信号由一个算法根据克重和页张宽度产生。此外，也可以手动地后续控制鼓风装置的这个PWM信号。这些输入值可以存储起来，且可以重复任务时再次调出。在此须注意，每个运行的环境条件依任务不同可能发生改变，因此可能需要再次手动地对PWM信号进行后续控制。

参考标号表

1、2、3 页张

5 流入的空气

10 流过装置的空气流

20 空气通道

21 节流间隙

22 间隙

23 横槽

24 盖板

25 鼓风装置

26 第一抽吸腔

27 第二抽吸腔

28 旁通开口

29 吸入接管

30 抽吸间隙

31 节气门

32 旁路节流装置

33 控制装置

40 齿形带

42 齿

44 齿表面

45 齿形带轮

46 导向轮

47 导向轮

48 张紧轮

50 挡规

100 空气吸入装置

P1 页张的输送方向

P2 齿形带轮的转动方向

P3 旁路节流装置的运动方向

P4 对齐后的页张的移动方向

P5 未对齐的页张的移动方向

Claims

1.输送及同时对齐页张(1、2、3)的装置，该装置具有一个挡规(50)及具有至少一个在页张行进方向上相对挡规(50)略微倾斜地设置的输送带(40)和一个空气吸入装置(100)，其中：输送带(40)在其承载页张(1、2、3)的上侧上具有一些敞开的横槽(23)，输送带(40)的上部的段在一个上部敞开的导向通道内运行，横槽(23)与空气吸入装置(100)形成流体连接(20)，

其特征在于，

设置了一些控制机构(31、32、33)，用于控制在横槽(23)区域内的空气输入。

2.根据权利要求1的装置，

其特征在于，

控制机构(31、32、33)至少是一个节气门(31)，该节气门在空气输入的抽吸区域内控制横槽(23)前的空气输入。

3.根据权利要求1至2中任意一项的装置，

其特征在于，

控制机构(31、32、33)至少是一个旁路闸板(32)，该旁路闸板将一个旁通开口(28)打开，通过该旁通开口可将环境空气在绕过横槽(23)的区域的情况下抽吸至空气吸入装置(100)的一个鼓风装置(25)内。

4.根据权利要求1至3中任意一项的装置，

其特征在于，

控制机构(31、32、33)至少是一个电子的控制装置(33)，该控制装置根据页张(1、2、3)的特征参数控制空气吸入装置(100)的功率，尤其是通过调节空气吸入装置(100)的鼓风装置(25)的转速进行控制。

5.根据权利要求4的装置，

其特征在于，

电子的控制装置(33)还控制节气门(31)和/或旁路闸板(32)的打开状态。

6.根据权利要求4至5中任意一项的装置，

其特征在于，

在电子的控制装置(33)内存储有一个控制规程，用于电子地控制(33)其余的控制机构(31、32、33)，其中，该控制规程尤其基于经验数据。

7.根据权利要求6的装置，

其特征在于，

所述控制规程根据可输入到电子的控制装置(33)内的、关于页张(1、2、3)的克重和宽度的数值来控制其余的控制机构(31、32、33)。

8.根据权利要求7的装置，

其特征在于，

所述控制规程还考虑用于控制其余的控制机构(31、32、33)的以下参数中的至少一个：页张(1、2、3)的静态负载、印刷油墨的状态、页张表面的粗糙度、印刷过程用粉的量、纤维方向如页张(1、2、3)的宽幅和窄幅、页张速度、页张(1、2、3)与页张(1、2、3)之间的距离、续纸器上抽吸轮的抽吸长度。

9.根据权利要求1至8中任意一项的装置，

其特征在于，

导向通道的上侧与输送带(40)的上侧基本上处于同一高度。

10.根据权利要求1至9中任意一项的装置，

其特征在于，

抽吸通道(20)在这些横槽(23)后这种程度地展宽，以使得该抽吸通道由此具有尽可能小的流动阻力。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的装置，

其特征在于，

空气吸入装置(100)连同鼓风装置(25)一起可以运动，以进行规格调整。

12.根据权利要求1至11中任意一项的装置，

其特征在于，

输送带(40)是一个齿形带(40)，其中该齿形带(40)尤其具有一些在上部被倒圆角的齿(42)。