DE102008060394A1

DE102008060394A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bilden eines Stroms sich überlappender Bögen oder Bogenstapel

Info

Publication number: DE102008060394A1
Application number: DE102008060394A
Authority: DE
Inventors: Niko Rossfeldt
Original assignee: ECH Will GmbH and Co
Current assignee: BW Papersystems Hamburg GmbH
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: ES2361322A1; DE102008060394B4; US20100133742A1; IT1397510B1; ITMI20092036A1; US8152168B2; ES2361322B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Bilden eines Stroms (11) sich überlappender Bögen oder Bogenstapel, umfassend eine erste Transporteinrichtung (12) zum Zuführen überlappungsfreier Bögen oder Bogenstapel mit einer Geschwindigkeit v, eine zweite Transporteinrichtung (13) zum Abtransportieren des Stroms (11) sich überlappender Bögen oder Bogenstapel mit einer Geschwindigkeit vsowie eine Einrichtung (14) zum Abbremsen der Bögen oder Bogenstapel von vauf v, die sich dadurch auszeichnet, dass die Einrichtung (14) zum Abbremsen eine von den Transporteinrichtungen (12, 13) unabhängige Saugwalzeneinheit ist, die ein feststehendes Element (15) und ein bewegbares Element (16) umfasst, wobei dem bewegbaren Element (16) ein Antrieb (17) zugeordnet ist, der zum ungleichförmigen Antreiben ausgebildet und eingerichtet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bilden eines Stroms sich überlappender Bögen oder Bogenstapel, umfassend eine erste Transporteinrichtung zum Zuführen überlappungsfreier Bögen oder Bogenstapel mit einer Geschwindigkeit v₁, eine zweite Transporteinrichtung zum Abtransportieren des Stroms sich überlappender Bögen oder Bogenstapel mit einer Geschwindigkeit v₂ sowie eine Einrichtung zum Abbremsen der Bögen oder Bogenstapel von v₁, auf v₂. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bilden eines Stroms sich überlappender Bögen oder Bogenstapel, umfassend die Schritte: Zuführen überlappungsfreier Bögen oder Bogenstapel auf einer ersten Transporteinrichtung mit einer Transportgeschwindigkeit v₁, Abbremsen der einlaufenden Bögen oder Bogenstapel mittels einer Einrichtung zum Abbremsen von der Transportgeschwindigkeit v₁ auf eine Transportgeschwindigkeit v₂ der auslaufenden Bögen oder Bogenstapel, Weitergeben der Bögen oder Bogenstapel an eine zweite Transporteinrichtung, und Abtransportieren des aus sich überlappenden Bögen oder Bogenstapeln gebildeten Stroms auf der zweiten Transporteinrichtung mit der Transportgeschwindigkeit v₂.
Solche Vorrichtungen und Verfahren kommen insbesondere in der Papier verarbeitenden Industrie zum Einsatz. In dem genannten Bereich ist es üblich, z. B. von Papierbahnen (oder Pappbahnen) durch Längs- und/oder Querschneiden einzelne Bögen abzutrennen, die dann als Einzelbogen oder Bogenstapel zu einem geschuppten oder sich überlappenden Strom zusammengestellt werden. Um den Strom aus sich überlappenden Bögen oder Bogenstapeln zu bilden, müssen die einzelnen Bögen oder Bogenstapel von einer ersten (Eingangs-)Geschwindigkeit v₁ auf eine zweite (Ausgangs-)Geschwindigkeit v₂ abgebremst werden. Dazu ist zwischen zwei Transporteinrichtungen eine entsprechende Einrichtung zum Abbremsen der Bögen oder Bogenstapel vorgesehen. Der Bogen oder Bogenstapel, der sich im Bereich der Einrichtung zum Abbremsen befindet, wird dabei abgebremst, während ein nachlaufender Bogen oder Bogenstapel noch mit der Eingangsgeschwindigkeit v₁ gefördert wird, wodurch sich die Vorderkante des nachlaufenden Bogens/Bogenstapels über die Hinterkante des gerade abbremsenden Bogens/Bogenstapels schiebt und zur Überlappung führt. Selbstverständlich können die Bögen oder Bogenstapel auch Folien oder andere blattartige Produkte sein, die einem Stapel- oder Überlappungsprozess unterzogen werden sollen.
Es sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Bilden eines Stroms sich überlappender Bögen oder Bogenstapel bekannt. In dem Dokument US 3,336,028 beispielsweise ist eine solche Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst eine aus Oberband und Unterband gebildete erste Transporteinrichtung zum Zuführen vereinzelter Bögen oder Bogenstapel. Die zweite Transporteinrichtung zum Abtransportieren ist im Wesentlichen aus einem Unterband gebildet, wobei sich das Oberband der ersten Transporteinrichtung bis in den Bereich der zweiten Transporteinrichtung erstreckt. Zur Bildung der Einrichtung zum Abbremsen der Bögen oder Bogenstapel ist das Unterband der zweiten Transporteinrichtung um eine Trommeleinheit geschlungen. Das perforierte Unterband der Transporteinrichtung umschlingt eine Trommel, die zur Bildung einer Saugtrommel wiederum mit Öffnungen versehen und an eine Vakuumeinheit angeschlossen ist. Innerhalb der Trommel ist ein weiteres Rohr angeordnet, das zwei diametral gegenüber liegenden Öffnungen aufweist. Das Rohr ist ebenso wie die Trommel bewegbar ausgebildet. Innerhalb des Rohrs ist ein stationäres Rohr angeordnet, das einen Schlitz aufweist. Der Schlitz ist auf den Bereich der Übernahme der Bögen oder Bogenstapel von der ersten Transporteinrichtung gerichtet und wird phasenweise/abwechselnd von dem Rohr und/oder der Trommel freigegeben oder verschlossen.
Das Dokument DE 30 10 284 A1 befasst sich ebenfalls mit einer Vorrichtung zum Fördern und Überlappen von Bögen bzw. Bogenpaketen. Diese Vorrichtung umfasst ein sich über die gesamte Länge erstreckendes Oberband sowie zwei Unterbänder, von denen ein Unterband als Transporteinrichtung zum Zuführen von Bögen oder Bogenstapeln und das andere Unterband zum Abtransportieren der sich überlappenden Bögen oder Bogenstapel ausgebildet und angeordnet ist. Zwischen den Unterbändern sind Führungsrollen angeordnet. Das hintere Unterband ist als umlaufendes Bremssaugband ausgebildet und weist zwischen dem Obertrum und dem Untertrum einen Saugkasten auf, in dem ein rotierendes Saugrohr angeordnet ist, das mit einer Öffnung versehen ist.
Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren weisen den Nachteil auf, dass die rotierenden Elemente mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen und die Umfangsgeschwindigkeiten von Trommel und Rohr bzw. Saugrohr lediglich auf das zu verarbeitende Papierformat abgestimmt sind. Das bedeutet, dass die Transporteinrichtungen einerseits und die Einrichtung zum Abbremsen andererseits unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Damit tritt zwischen den Bögen oder Bogenstapeln und der Einrichtung zum Abbremsen eine Relativgeschwindigkeit auf. Dadurch ist das Abbremsen und die damit einhergehende Überlappung der Bögen oder Bogenstapel insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten nur unzureichend und ungenau möglich. Man kann auch sagen, dass durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Bögen oder Bogenstapel beim „Aufprall” der Bögen oder Bogenstapel auf der für den Abtransport vorgesehenen Transporteinrichtung schlagartig Energie vernichtet wird, was zu einer ungenauen Übergabe führt. Die Ungenauigkeit der Überlappung wird noch dadurch verstärkt, dass beim Abbremsen zum einen eine Unterstützung von oben, also eine beidseitige Bremswirkung auf die Bögen oder Bogenstapel, erforderlich ist und zum anderen nur ein indirekter Kontakt zwischen der Einrichtung zum Abbremsen und den Bögen oder Bogenstapeln besteht. Ein weiterer Nachteil bekannter Vorrichtungen besteht darin, dass die Vorrichtungen konstruktiv aufwendig ausgebildet sind und insbesondere auch den Austausch von Teilen bei der Wartung oder Reparatur erschweren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zum Bilden eines Stroms sich überlappender Bögen oder Bogenstapel zu schaffen, mittels der eine präzise Überlappung der Bögen oder Bogenstapel realisierbar ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass die Einrichtung zum Abbremsen eine von den Transporteinrichtungen unabhängige Saugwalzeneinheit ist, die ein feststehendes Element und ein bewegbares Element umfasst, wobei dem bewegbaren Element ein Antrieb zugeordnet ist, der zum ungleichförmigen Antreiben ausgebildet und eingerichtet ist. Das ungleichförmige Antreiben des bewegbaren Elementes bedeutet, dass das bewegbare Element abgebremst und beschleunigt, also mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten während des Abbremsprozesses betrieben werden kann, so dass die Bögen oder Bogenstapel schlupffrei und ohne Relativbewegung zur Einrichtung zum Abbremsen übernommen und abgegeben werden können. Damit ist eine präzise Überlappung der Bögen oder Bogenstapel gewährleistet. Die Trennung der Komponenten Transporteinrichtungen einerseits und Einrichtung zum Abbremsen andererseits vereinfacht die Übergabe der Bögen oder Bogenstapel zur Bildung eines Stroms sich überlappender Bögen oder Bogenstapel weiter und ermöglicht den einfachen Austausch oder die einfache Wartung von Einzelteilen der Vorrichtung.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das bewegbare Element ein rotierend antreibbarer, zylinderförmiger Außenring ist, in dem eine feststehende Vakuumeinheit als feststehendes Element angeordnet ist. Mit dieser Ausführung wird das präzise Aufnehmen, Abbremsen und Abgeben der Bögen oder Bogenstapel zu einem Strom sich überlappender Bögen oder Bogenstapel weiter verbessert, indem die Rotationsgeschwindigkeit des rotierenden Elementes besonders genau steuerbar ist.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring und die Vakuumeinheit korrespondierend zueinander zur Bildung mindestens einer wahlweise verschließbaren oder freigebbaren Saugöffnung ausgebildet und eingerichtet sind. Anders ausgedrückt weisen sowohl der Außenring als auch die Vakuumeinheit mindestens eine Öffnung auf, die durch die Relativbewegung zwischen Außenring und Vakuumeinheit entweder in Deckung zur Bildung der Saugöffnung zum Ansaugen der Bögen oder Bogenstapel gebracht werden oder bei versetzten Öffnungen die Saugöffnung verschließen. Damit lässt sich sehr genau und schnell ein zuverlässiges Ansaugen der Bögen oder Bogenstapel realisieren.
Vorteilhafterweise ist das bewegbare Element der Saugwalzeneinheit beim Abbremsen in direktem Kontakt zu den Bögen oder Bogenstapeln, wodurch das Handling der Bögen oder Bogenstapel sowie die Genauigkeit der Platzierung bzw. Übernahme und Abgabe der Bögen oder Bogenstapel verbessert wird.
Eine weitere besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalzeneinheit zum ausschließlich einseitigen Aufbringen der Bremskraft auf die Bögen oder Bogenstapel ausgebildet und eingerichtet ist. Anders ausgedrückt greift die Saugwalzeneinheit nur von unten unter Verzicht auf zusätzliche mechanisch oder anderweitig wirkende Elemente von oben an die Bögen oder Bogenstapel an, so dass z. B. gestrichene oder anderweitig beschichtete und/oder bedruckte Bögen oder Bogenstapel transportierbar und zu einem Strom sich überlappender Bögen oder Bogenstapel bildbar sind.
Vorzugsweise ist die Rotationsgeschwindigkeit des bewegbaren Elementes der Saugwalzeneinheit individuell steuerbar. Das bedeutet, dass sich die Rotationsgeschwindigkeit während einer einzigen Umdrehung und/oder von Bogen zu Bogen bzw. Bogenstapel zu Bogenstapel verändern lässt, was z. B. bei einem Formatwechsel, also der Änderung der Bogengröße, eine einfache und schnelle Anpassung der Vorrichtung ermöglicht.
Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, dass eine Saugwalzeneinheit als Einrichtung zum Abbremsen zunächst mit der Rotationsgeschwindigkeit v₁ zum Abholen der Bögen oder Bogenstapel von der ersten Transporteinrichtung mit der Geschwindigkeit v₁ angetrieben, nach dem Ansaugen der Bögen oder Bogenstapel auf die Geschwindigkeit v₂ abgebremst und nach dem Abgeben der abgebremsten Bögen oder Bogenstapel an die zweite Transporteinrichtung mit der Transportgeschwindigkeit v₂ zum Abholen der nachfolgenden Bögen oder Bogenstapel wieder auf die Geschwindigkeit v₁ beschleunigt wird. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird.
Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Verfahrensschritte ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seiteansicht,
4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 3 ohne Oberband, und
5 ein Diagramm für das Beschleunigungs- bzw. Abbremsverhalten bei unterschiedlichen Abschnittslängen
Die in der Zeichnung dargestellten und im Folgenden näher beschriebenen Vorrichtungen dienen zum Bilden eines geschuppten Stroms von Bögen oder Bogenstapeln aus Papier oder Pappe. Selbstverständlich sind die Vorrichtungen auch zum Bilden eines geschuppten Stroms von Bögen oder Bogenstapeln aus Folie oder dergleichen sowie zur Stapelbildung geeignet.
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist in der 1 dargestellt. Die Vorrichtung 10 zum Bilden eines Stroms 11 sich überlappender Bögen oder Bogenstapel umfasst eine erste stromaufwärts (upstream) liegende Transporteinrichtung 12 zum Zuführen überlappungsfreier Bögen oder Bogenstapel mit einer Geschwindigkeit v₁ und eine zweite stromabwärts (downstream) liegende Transporteinrichtung 13 zum Abtransportieren des Stroms 11 mit einer Geschwindigkeit v₂. Die Geschwindigkeiten v₁ und v₂ unterscheiden sich voneinander. Zur Bildung eines geschuppten Stroms 11 aus Bögen oder Bogenstapeln ist v₂ kleiner als v₁. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 10 eine Einrichtung 14 zum Abbremsen der Bögen oder Bogenstapel von v₁ auf v₂. Die Einrichtung 14 ist eine Art Bindeglied zwischen den Transporteinrichtungen 12, 13 und liegt etwa in der Ebene E_V der einlaufenden Bögen oder Bogenstapel und/oder in der Ebene EH des auslaufenden Stroms 11 (siehe hierzu weiter unten).
Die Einrichtung 14 zum Abbremsen der Bögen oder Bogenstapel ist als Saugwalzeneinheit ausgebildet und unabhängig zu den Transporteinrichtungen 12, 13. Das bedeutet, dass die Einrichtung 14 eine separate Einheit ist, die zwar mit den Transporteinrichtungen 12, 13 in Wirkverbindung steht, jedoch unabhängig von diesen betätigbar ist. Die Einrichtung 14 umfasst ein feststehendes Element 15 und ein bewegbares Element 16. Dem bewegbaren Element 16 ist ein Antrieb 17 zum rotierenden Antreiben zugeordnet. Dem bewegbaren Element 16 kann aber auch ein weiterer Antrieb zugeordnet sein, so dass das bewegbare Element 16 von beiden Seiten angetrieben ist. Der oder jeder Antrieb 17 ist zum ungleichförmigen Antreiben des bewegbaren Elementes 16 ausgebildet und eingerichtet. Das bedeutet, dass die Rotationsgeschwindigkeit v_R des bewegbaren Elementes 16 variabel ist, so dass die Rotationsgeschwindigkeit v_R selbst bei einer einzigen Umdrehung veränderlich ist. Mittels des ungleichförmigen Antriebs, bezogen auf die Rotationsgeschwindigkeit v_R, können Bremswinkel α und Beschleunigungswinkel β beschrieben werden, deren Größen jedoch variabel sind. Beim Abbremsen steht das bewegbare Element 16 der Saugwalzeneinheit in direktem Kontakt zu den Bögen oder Bogenstapeln. Anders ausgedrückt tritt die Saugwalzeneinheit transportbandfrei in unmittelbare Wirkverbindung zu den Bögen oder Bogenstapeln.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung gemäß 1 ist das rotierend antreibbare, bewegbare Element 16 ein zylinderförmiger Außenring. Der Außenring kann einstückig oder aus mehreren verbundenen oder getrennten Segmenten gebildet sein. Das feststehende Element 15 ist eine Vakuumeinheit, die innerhalb des rohrförmig ausgebildeten Außenrings angeordnet ist. Die Vakuumeinheit kann ebenfalls ringförmig ausgebildet sein und bildet eine Vakuumkammer 18. Die Vakuumeinheit weist in ihrer Umfangsfläche mindestens eine Öffnung 19, vorzugsweise jedoch mehrere Öffnungen auf. Die oder jede Öffnung 19 ist bei der feststehenden Vakuumeinheit nach oben in Richtung der Bögen oder Bogenstapel gerichtet. Über die Transportbreite der Bögen oder Bogenstapel kann eine einzelne Öffnung 19 vorgesehen sein. Auch besteht die Möglichkeit, dass in Umfangsrichtung mehr als eine Reihe von Öffnungen 19, beispielsweise zwei oder mehr Reihen, nebeneinander angeordnet bzw. ausgebildet sind. Die Öffnungen 19 können Bohrungen, Langlöcher oder dergleichen sein. Der Außenring ist um die Vakuumeinheit herum drehbar und weist ebenfalls mindestens eine Öffnung 20 auf. Eine Öffnung 20 oder mehrere Öffnungen 20 (siehe z. B. 4) erstrecken sich teilweise oder vollständig über die Transportbreite der Bögen oder Bogenstapel. Dazu sind z. B. in einem den Außenring bildenden dünnwandigen Rohr Bohrungen, Langlöcher oder dergleichen ausgebildet. Die Öffnung 20 kann auch ein durchgängiger, parallel zur Mittelachse M verlaufender Schlitz sein. Es besteht auch die Möglichkeit, dass sich mehrere Öffnungen 20 oder Reihen von Öffnungen 20 diametral gegenüber liegen (siehe z. B. 3) oder in einem anderen Winkel zueinander versetzt angeordnet bzw. ausgebildet sind. Die Größe der Öffnung 19 oder der Öffnungen 19 des feststehenden Elementes 15 in Umfangsrichtung definieren letztlich die Größe des Bremswinkels α. Je größer die oder jede Öffnung 19 in Umfangsrichtung ist, desto größer ist der Bremswinkel α und umgekehrt. Die oder jede Öffnung 20 des bewegbaren Elementes 16 ist gegenüber der Öffnung 19 deutlich kleiner, bezogen auf die Umfangsrichtung. Die Öffnungen 19 und 20 sind derart aufeinander abgestimmt, dass beide Öffnungen 19, 20, wenn sie in Deckung zueinander liegen, eine die Position in Abhängigkeit der Bewegung des bewegbaren Elementes 16 verändernde Saugöffnung 21 freigeben. In dem Fall, in dem der Außenring mit seiner Öffnung 20 oder den Öffnungen 20 gegenüber der Vakuumeinheit mit ihrer Öffnung 19 oder den Öffnungen 19 verdreht ist, so dass die Öffnungen 19, 20 nicht mehr deckungsgleich liegen, ist die Saugöffnung 21 verschlossen.
Die beiden Transporteinrichtungen 12, 13 sind in Transportrichtung T der Bögen oder Bogenstapel hintereinander angeordnet. Die beiden Transporteinrichtungen 12, 13 weisen zwischen sich einen Abstand auf, in dessen (Wirk-)Bereich die Einrichtung 14 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die in Transportrichtung T hintere Transporteinrichtung 13 gegenüber der vorderen Transporteinrichtung 12 nach unten versetzt angeordnet, so dass die Bögen oder Bogenstapel quasi stufenartig von der vorderen Transporteinrichtung 12 über die Einrichtung 14 auf die hintere Transporteinrichtung 13 gelangen. Wie z. B. der 1 zu entnehmen ist, liegen die Bögen oder Bogenstapel auf der vorderen Transporteinrichtung 12 in einer Ebene E_V, während der Strom 11 aus sich überlappenden Bögen oder Bogenstapeln in einer Ebene EH liegt, die unterhalb der Ebene E_V angeordnet ist. Die Einrichtung 14 bzw. die Mantelfläche des Außenrings der Saugwalzeneinheit tangiert vorzugsweise die Ebene E_V, kann aber auch unterhalb der Ebene E_V liegen oder durch die Ebene E_V von unten nach oben durchstoßen. In weiteren Ausführungsformen kann die hintere (downstream angeordnete) Transporteinrichtung 13 auch in derselben Ebene liegen wie die vordere (upstream angeordnete) Transporteinrichtung 12, wobei in diesem Fall zumindest der Einlaufbereich der hinteren Transporteinrichtung 13 aus der Transportebene EH, die in diesem Fall der Ebene E_V entspricht, heraus schräg nach unten gerichtet ausgebildet ist.
Wie den Figuren in allen Ausührungsformen zu entnehmen ist, ist die Einrichtung 14, nämlich die Saugwalzeneinheit zum ausschließlich einseitigen Aufbringen der Bremskraft auf die Bögen oder Bogenstapel ausgebildet und eingerichtet. Anders ausgedrückt wirkt die Einrichtung 14 ausschließlich von unten, so dass die Bögen oder Bogenstapel von unten angesaugt und durch Reduzierung der Rotationsgeschwindigkeit v_R der Saugwalzeneinheit bzw. genauer des bewegbaren Elementes 16 abgebremst werden. Die Rotationsgeschwindigkeit v_R des bewegbaren Elementes 16 (in dieser Ausführungsform des Außenrings) ist individuell steuerbar. Dazu ist der oder jeder Antrieb 17 mit einer Steuerung verbunden, mittels der die Rotationsgeschwindigkeit v_R insbesondere in Abhängigkeit der Transportgeschwindigkeiten v₁ und v₂, der Anzahl und Positionierung der Öffnungen 19, 20 bzw. Saugöffnung 21 sowie des Formats der Bögen einstellbar ist.
Optional kann der zweiten, in Transportrichtung T hinteren Transporteinrichtung 13 eine zusätzliche Saugeinheit 22 zugeordnet sein. Diese Saugeinheit 22 ist derart angeordnet, dass der Strom 11 sich überlappender Bögen oder Bogenstapel zuverlässig fixiert bzw. geführt wird. Anders ausgedrückt verhindert die Saugeinheit 22 das Rutschen von Bögen oder Bogenstapeln auf der Transporteinrichtung 13. Im Bereich der ersten, in Transportrichtung T vorderen Transporteinrichtung 12 kann ein elektrostatisch wirkendes Element 23 zum Verblocken von einlaufenden Bogenstapeln angeordnet sein. Solch eine Ionisierungseinrichtung dient dazu, mehrere einen Bogenstapel bildende Bögen für den Transport innerhalb der Vorrichtung 10 und das Abbremsen zur Bildung des Stroms 11 sich überlappender Bogenstapel zu verblocken. Das Element kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein und oberhalb und/oder unterhalb der Transporteinrichtung 12 angeordnet sein.
Die erste, in Transportrichtung T vordere Transporteinrichtung 12 umfasst ein Unterband 24 und ein Oberband 25. Beide Bänder sind endlos umlaufende Gurte, Ketten oder dergleichen und um Antriebs- und/oder Umlenkrollen 26 bzw. 27 geführt. Die zweite, in Transportrichtung T hintere Transporteinrichtung 13 umfasst ausschließlich ein Unterband 28, dass wie die Bänder der Transporteinrichtung 12 ein endlos umlaufender Gurt, eine Kette oder dergleichen sein kann und um Antriebs- und/oder Umlenkrollen 29 geführt ist. Die Unterbänder 24 und 28 und das Oberband 25 können auch aus mehreren Bandstreifen gebildet sein, die beanstandet zueinander liegen. Das Oberband 25 der Transporteinrichtung 12 kann insbesondere in der Länge und Positionierung variieren. Das bedeutet, dass das Oberband 25 gemäß 1 z. B. in Transportrichtung T etwas über das Unterband 24 hinaus ragt, und zwar vorzugsweise bis über den Bereich der Öffnung 19 des feststehenden Elementes 15, wobei die Öffnung 19 nur teilweise, besonders bevorzugt nur in einem sehr kleinen Bereich, abgedeckt bzw. überdeckt ist. Eine weitere Ausführungsform gemäß 3 dagegen zeigt, dass sich das Oberband 25 der Transporteinrichtung 12 auch bis in den Bereich des Unterbandes 28 der Transporteinrichtung 13 erstrecken und dieses sogar überlappen kann. Das Unterband 24 der Transporteinrichtung 12 endet in den Ausführungsformen gemäß der 1 und 2 vor der Einrichtung 14 und genauer vor dem Außenring. Das bedeutet, dass das Unterband 24 nicht mit der Einrichtung 14 kämmt. Anders ist die Ausbildung und Anordnung bei der Vorrichtung 10 gemäß 3. Bei dieser Vorrichtung 10 kämmt das Unterband 24 mit der Einrichtung 14, wie es auch der 4 zu entnehmen ist. Das Unterband 24 ist bei der Ausführungsform gemäß der 3 geteilt ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Unterband 24 aus mehreren Bandstreifen gebildet, so dass das Unterband 24 bzw. die Bandstreifen mit der Saugwalzeneinheit und genauer mit dem feststehenden Element 15 und dem bewegbaren Element 16 kämmen. Dies geht insbesondere auch aus der 4 hervor. Im Gegensatz dazu ist das Unterband 24 ebenso wie das Oberband 25 bei der Ausführungsform der 1 und 2 als Bandstreifen ausgebildet bzw. besteht aus parallel beabstandeten Bandstreifen.
Die Vorrichtung 10 in der zweiten Ausführungsform gemäß 2 entspricht im Wesentlichen der Vorrichtung 10 gemäß 1. Allerdings ist das feststehende Element 15 bei der Ausführungsform gemäß 2 der Außenring und das rotierend antreibbare, bewegbare Element 16 ist die Vakuumeinheit, die innerhalb des Außenrings angeordnet ist. Die Öffnung 20, die in diesem Fall die Größe des Bremswinkels α bestimmt, ist demnach in Umfangsrichtung größer als die Öffnung 19 des bewegbaren Elementes 16.
Im Folgenden wird das Verfahrensprinzip anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben:
Einzelne Bögen oder Bogenstapel z. B. aus quer und/oder längs geschnittenem Papier oder Pappe werden auf der Transporteinrichtung 12 in Transportrichtung T gefördert, und zwar mit einer Geschwindigkeit v₁. Die überlappungsfrei auf der Transporteinrichtung 12 liegenden Bögen oder Bogenstapel laufen in den Bereich der Einrichtung 14 zum Abbremsen ein und werden durch die Einrichtung 14 von der Transportgeschwindigkeit v₁ auf eine Transportgeschwindigkeit v₂ abgebremst. Das Abbremsen geschieht mit der Vorrichtung 10 gemäß 1 wie folgt. Die Vakuumeinheit als feststehendes Element 15 ist mit ihrer Öffnung 19 nach oben in Richtung der Bögen oder Bogenstapel gerichtet. Die Öffnung 19 wird durch das bewegbare Element 16, in diesem Fall den Außenring, verschlossen, bis die Hinterkante des einlaufenden Bogens oder Bogenstapels die Einrichtung 14 und genauer die Mantelfläche der Saugwalzeneinheit und genauer des Außenrings erreicht. Der Außenring ist derart bezüglich seiner Rotationsgeschwindigkeit v_R gesteuert, dass sich in dem Moment, in dem die Bögen oder Bogenstapel den Außenring erreichen, die Öffnung 20 des Außenrings mit der Öffnung 19 der Vakuumeinheit deckt. Die Rotationsgeschwindigkeit v_R des Außenrings entspricht in dem Moment der Übernahme der Transportgeschwindigkeit v₁. Sobald die Bögen oder Bogenstapel durch Ansaugen übernommen bzw. gefangen wurden, wird die Rotationsgeschwindigkeit v_R des Außenrings reduziert, wobei die Bremskraft so lange wirkt, wie eine Überdeckung zwischen den Öffnungen 19 und 20 besteht. Das bedeutet, dass die Bögen oder Bogenstapel in dem Bremswinkel α von v₁ auf v₂, also auf die Transportgeschwindigkeit der hinteren Transporteinrichtung 13 reduziert werden.
Die Bögen oder Bogenstapel werden an ihrem hinteren, nach laufenden Ende noch durch die Saugwalzeneinheit gehalten, während das voraus laufende Ende bereits auf der Transporteinrichtung 13 liegt. Während des Abbremsen wird der nachfolgende, noch mit der Geschwindigkeit v₁ geförderte Bogen oder Bogenstapel über den bremsenden Bogen oder Bogenstapel geschoben. Sobald die Öffnung 20 des Außenrings nicht mehr mit der Öffnung 19 der Vakuumeinheit korrespondiert, also nicht mehr in Deckung ist, endet der Ansaugvorgang, da die Saugöffnung 21 geschlossen ist, und die Bögen oder Bogenstapel werden von der Transporteinrichtung 13 mit der Transportgeschwindigkeit v₂ abtransportiert. Unmittelbar nach dem Schließen der Saugöffnung 21 durch Weiterdrehen des Außenrings wird dieser beschleunigt, um den nächsten Bogen oder Bogenstapel abzuholen. Der Außenring wird dabei in dem Beschleunigungswinkel β wiederum auf die Transportgeschwindigkeit v₁ beschleunigt bis v_R v₁ entspricht, so dass der nachfolgende Bogen oder Bogenstapel an der gleichen Position gefangen wird wie der voraus laufende Bogen oder Bogenstapel.
Beim Abholen und während des Abbremsens der Bögen oder Bogenstapel liegen die Bögen oder Bogenstapel direkt und unmittelbar an der Saugwalzeneinheit und genauer insbesondere auch an dem Außenring an. Dabei wirkt die Bremskraft ausschließlich von unten. Anders ausgedrückt werden die Bögen oder Bogenstapel beim Abholen und Abbremsen ausschließlich von einer Seite, nämlich vorzugsweise von unten, angesaugt. In der Ausführungsform gemäß 1 beschreibt die Saugwalzeneinheit während einer einzigen Umdrehung einen Bremswinkel α und einen Beschleunigungswinkel β. Andere Möglichkeiten gehen z. B. aus der 3 hervor, in der zwei Bremswinkel α und zwei Beschleunigungswinkel β vorgesehen sind. Vorzugsweise werden die Bögen oder Bogenstapel in derselben Ebene abgebremst, in der sie zugeführt werden. Das bedeutet, dass die Bögen oder Bogenstapel zunächst von der Ebene E_V übernommen und in dieser Ebene gehalten und abgebremst werden, bevor sie an die etwas unterhalb der Ebene E_V liegende E_H abgegeben werden. Der auf der Transporteinrichtung 13 in der Ebene EH liegende Strom 11 aus sich überlappenden Bögen oder Bogenstapeln wird während des Abtransportierens durch die Saugeinheit 22 angesaugt. Für den Fall, dass Bogenstapel auf der Transporteinrichtung 12 zugeführt werden, werden die Bogenstapel vor dem Erreichen der Einrichtung 14 ionisiert. Damit werden die einzelnen Bögen eines Bogenstapels miteinander verblockt. Das bedeutet, dass die Bögen eines Bogenstapels mittels elektrostatischer Aufladung gegen Verrutschen oder dergleichen gegeneinander gesichert sind.
Die Vorrichtung gemäß der 2 arbeitet grundsätzlich nach dem gerade beschriebenen Prinzip. Allerdings steht der Außenring mit der Öffnung 20 fest, während sich innen die Vakuumeinheit mit der Öffnung 19 dreht.
Grundsätzlich sind weitere Verfahrensabläufe möglich, beispielsweise dann, wenn das bewegbare Element 16 mehrere Öffnungen 20 aufweist (siehe 3). Dann wird der Außenring während einer Umdrehung mehrmals, beispielsweise zwei mal abgebremst und wieder beschleunigt. Der ungleichförmige Antrieb, also das Abbremsen und Beschleunigen des bewegbaren Elementes 16 hängt insbesondere auch von der Abschnittslänge, also der Länge der Bögen ab. Bei kleinen Abschnittslängen (gestrichelte Linie in 5), also z. B. kurzen Bögen, muss der nachfolgende Bogen, der von der zuführenden Transporteinrichtung 12 kommt, quasi eingeholt werden, damit dieser an der gleichen Position gefangen wird wie der voraus laufende Bogen. Das bedeutet, dass das bewegbare Element 16 höher beschleunigt werden muss, um den nächsten einlaufenden Bogen quasi einzuholen. Umgekehrt muss das bewegbare Element 16 langsamer beschleunigt werden oder sogar warten, wenn die Abschnittslänge groß (durchgezogene Linie in 5) ist. Man kann auch sagen, dass das Saugloch 21 auf den Bogen warten muss. Das Warten bzw. Einholen wird dabei durch die Antriebsgeschwindigkeit bzw. Rotationsgeschwindigkeit v_R des bewegbaren Elementes 16 gesteuert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 3336028 [0003]
- DE 3010284 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (10) zum Bilden eines Stroms (11) sich überlappender Bögen oder Bogenstapel, umfassend eine erste Transporteinrichtung (12) zum Zuführen überlappungsfreier Bögen oder Bogenstapel mit einer Geschwindigkeit v₁, eine zweite Transporteinrichtung (13) zum Abtransportieren des Stroms (11) sich überlappender Bögen oder Bogenstapel mit einer Geschwindigkeit v₂ sowie eine Einrichtung (14) zum Abbremsen der Bögen oder Bogenstapel von v₁ auf v₂, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (14) zum Abbremsen eine von den Transporteinrichtungen (12, 13) unabhängige Saugwalzeneinheit ist, die ein feststehendes Element (15) und ein bewegbares Element (16) umfasst, wobei dem bewegbaren Element (16) ein Antrieb (17) zugeordnet ist, der zum ungleichförmigen Antreiben ausgebildet und eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element (16) ein rotierend antreibbarer, zylinderförmiger Außenring ist, in dem eine feststehende Vakuumeinheit als feststehendes Element (15) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Element (15) ein zylinderförmiger Außenring ist, in dem eine rotierend antreibbare Vakuumeinheit als bewegbares Element (15) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring und die Vakuumeinheit korrespondierend zueinander zur Bildung mindestens einer wahlweise verschließbaren oder freigebbaren Saugöffnung (21) ausgebildet und eingerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Element (16) der Saugwalzeneinheit beim Abbremsen in direktem Kontakt zu den Bögen oder Bogenstapeln steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite in Transportrichtung T der Bögen oder Bogenstapel hintere Transporteinrichtung (13) gegenüber der vorderen Transporteinrichtung (12) in Transportrichtung T beabstandet und nach unten versetzt angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalzeneinheit umfangsseitig die von den Transporteinrichtungen (12, 13) definierten Transportebenen E_V und E_H tangiert oder mindestens teilweise durchstößt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalzeneinheit zum ausschließlich einseitigen Aufbringen der Bremskraft auf die Bögen oder Bogenstapel ausgebildet und eingerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsgeschwindigkeit des bewegbaren Elementes (16) der Saugwalzeneinheit individuell steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten, in Transportrichtung T hinteren Transporteinrichtung (13) eine zusätzliche Saugeinheit (22) zum Fixieren des aus sich überlappenden Bögen oder Bogenstapeln gebildeten Stroms (11) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der ersten, in Transportrichtung T vorderen Transporteinrichtung (12) ein elektrostatisch wirkendes Element (23) zum Verblocken von einlaufenden Bogenstapeln angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, in Transportrichtung T vordere Transporteinrichtung (12) ein Oberband (25) und ein Unterband (24) umfasst, wobei das Oberband (25) wahlweise die zweite in Transportrichtung T hintere Transporteinrichtung (13) überlappt oder vor der zweiten, in Transportrichtung T hinteren Transporteinrichtung (13) endet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, in Transportrichtung T hintere Transporteinrichtung (13) ausschließlich ein Unterband (28) umfasst.
Verfahren zum Bilden eines Stroms (11) sich überlappender Bögen oder Bogenstapel, umfassend die Schritte: – Zuführen überlappungsfreier Bögen oder Bogenstapel auf einer ersten Transporteinrichtung (12) mit einer Transportgeschwindigkeit v₁, – Abbremsen der einlaufenden Bögen oder Bogenstapel mittels einer Einrichtung (14) zum Abbremsen von der Transportgeschwindigkeit v₁ auf eine Transportgeschwindigkeit v₂ der auslaufenden Bögen oder Bogenstapel, – Weitergeben der Bögen oder Bogenstapel an eine zweite Transporteinrichtung (13), und – Abtransportieren des aus sich überlappenden Bögen oder Bogenstapeln gebildeten Stroms (11) auf der zweiten Transporteinrichtung (13) mit der Transportgeschwindigkeit v₂, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugwalzeneinheit als Einrichtung (14) zum Abbremsen zunächst mit der Rotationsgeschwindigkeit v₁ zum Abholen der Bögen oder Bogenstapel von der ersten Transporteinrichtung (12) mit der Geschwindigkeit v₁ angetrieben, nach dem Ansaugen der Bögen oder Bogenstapel auf die Geschwindigkeit v₂ abgebremst und nach dem Abgeben der abgebremsten Bögen oder Bogenstapel an die zweite Transporteinrichtung (13) mit der Transportgeschwindigkeit v₂ zum Abholen der nachfolgenden Bögen oder Bogenstapel wieder auf die Geschwindigkeit v₁ beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bögen oder Bogenstapel beim Abholen und Abbremsen direkt an der Saugwalzeneinheit anliegen.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bögen oder Bogenstapel beim Abholen und Abbremsen ausschließlich von einer Seite, vorzugsweise von unten, von der Saugwalzeneinheit angesaugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass während des Abbremsens des durch die Saugwalzeneinheit fixierten Bogens oder Bogenstapels ein nachfolgender Bogen oder Bogenstapel über den bremsenden Bogen oder Bogenstapel gefördert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalzeneinheit während einer einzigen Umdrehung mindestens einen Bremswinkel und einen Beschleunigungswinkel beschreibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein nachfolgender Bogen oder Bogenstapel an derselben Position gefangen wird wie der voraus laufende Bogen oder Bogenstapel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bögen oder Bogenstapel in derselben Ebene übernommen werden, in der sie zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (11) sich überlappender Bögen oder Bogenstapel auf der hinteren Transporteinrichtung (13) während des Abtransportieren angesaugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die einlaufenden Bogenstapel durch Ionisieren vor dem Abbremsen verblockt werden.