DE3831475A1 - Vorrichtung zum zwischenspeichern von blattfoermigen produkten - Google Patents
Vorrichtung zum zwischenspeichern von blattfoermigen produktenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zwischenspeichern von
blattförmigen Produkten im Durchlauf längs einer schleifenförmigen
Speicherstrecke mit veränderlicher Speicherkapazität, die in einer
aus mehreren Verarbeitungsmaschinen bestehenden technologischen
Linie verwendet wird, um Störungen an vor und/oder nachgeordneten
Maschinen ohne Produktivitätsverluste überbrücken zu können.
In der DE-OS 31 18 825 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Fördern und Speichern von Gütern bekannt geworden. Die Produkte
werden längs einer von der Eingabestelle bis zur Ausgabestelle
schleifenförmig ausgebildeten Speicherstrecke bewegt, wobei die
Länge der Speicherstrecke und damit die Speicherkapazität mittels
einer horizontal beweglichen Schieberanordnung variierbar ist.
Dieser Speicherförderer eignet sich nicht zum Zwischenspeichern
eines Schuppenstromes einzelner blattförmiger Produkte, wie z. B.
Druck- oder Falzbogen, da diese zunächst zwischengestapelt werden
mußten, um darin Aufnahme finden zu können. Nach Entleeren des
Speicherförderers wären diese Stapel wieder zu vereinzeln, zu einem
Schuppenstrom zusammenzufügen, um sie der weiteren Verarbeitung
zuführen zu können. Dazu wiederum wären in dem Komplex einer
technologischen Linie gesonderte vorrichtungstechnische Aufwendungen
notwendig.
Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Zwischenspeichern
von blattförmigen Produkten zu schaffen, mit der bei auftretenden
Funktionsstörungen an einer oder mehreren Verarbeitungsmaschinen
einer technologischen Linie der Fertigungsprozeß für die Dauer der
Störung nicht unterbrochen werden muß.
Der Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung
derart zu entwickeln, daß unter Verwendung des Prinzipes
einer schleifenförmigen Speicherstrecke vereinzelte, in Schuppenformation
geführte blattförmige Produkte in unterschiedlichen Mengen
selbsttätig zwischengespeichert werden können, ohne daß deren
Lage und Förderrichtung verändert oder durch aufwendige Einrichtungen
aufrechterhalten werden muß, und daß das Beschicken der Vorrichtung
am Speichereingang unabhängig von der Entnahme der Produkte
am Speicherausgang erfolgt, wobei der Speichereingang und der
Speicherausgang ortsfest sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Speichern
und Fördern blattförmiger Produkte, vorzugsweise im Schuppenstrom,
ein Fördermittel dient, das aus einem Oberband und einem Unterband
besteht, die im Abstand zueinander angeordnet sind und mit dem die
Schleifenlänge des Fördermittels verändernden Umlenkrollen unterschiedlicher
Größe aufweisenden Rollenrahmen eine Funktionseinheit,
insbesondere einen Speicherförderer, bilden, daß die Richtung und
Größe der Bewegungsgeschwindigkeit V R des Rollenrahmens in Abhängigkeit
der Zuführgeschwindigkeit V₁ und der Abführgeschwindigkeit
V₂ der blattförmigen Produkte und in Abhängigkeit der Anzahl der
Fördermittelschleifen p nach der Beziehung
bestimmt ist
und daß für die Steuerung der Drehzahl V der Antriebsrollen und
damit der Geschwindigkeit des Fördermittels die Beziehung
zugrunde liegt, wobei die Drehzahl V j der
Fördermittelgeschwindigkeit nach der i-ten Fördermittelschleife
entspricht. Es ist sinnvoll, das Oberband und das Unterband des
Fördermittels als endlose Bänder auszubilden. Die Gesamtdicke s des
Fördermittels setzt sich zusammen aus den Dicken s o des Oberbandes
und s v des Unterbandes sowie der Dicke s ß des Schuppenbandes der
blattförmigen Produkte. Zweckmäßig ist es auch, die Durchmesser der
kleinen Umlenkrollen der am Rollenrahmen angeordneten Rollenpaare
und der außerhalb des Rollenrahmens angeordneten Umlenkrollen sowie
die Durchmesser der den kleinen Umlenkrollen der Rollenpaare zugeordneten
Antriebsrollen gleichgroß sind, und die Durchmesser der
größeren Umlenkrollen der Rollenpaare der Summe des Durchmessers je
einer Umlenkrolle und der zweifachen Gesamtdicke s des Fördermittels
entsprechen. Es ist vorteilhaft, eine oder mehrere Fördermittelschleifen
horizontal und übereinander anzuordnen und mit Stützrollen
zu führen und bei senkrechtem Umlauf des Fördermittels dieses
schlangenförmig um die außerhalb des Rollenrahmens liegenden
Umlenkrollen bzw. um die funktionell zusammengehörenden und versetzt
zueinander angeordneten Antriebs- und Umlenkrollen zu legen
ist. Der die Rollenpaare mit den Umlenkrollen tragende Rollenrahmen
kann in Führungen gelagert und an über einen Motor und über Kettenräder
angetriebene Ketten angelenkt sein. Mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist es möglich, bei auftretenden Funktionsstörungen an
einer oder mehreren Verarbeitungsmaschinen einer technologischen
Linie den Fertigungsprozeß für die Dauer der Störung im Rahmen der
Kapazität der Vorrichtung aufrechtzuerhalten. Das horizontal übereinander
und schleifenförmig angeordnete Fördermittel kann selbsttätig
tätig vereinzelte, in Schuppenformation geführte, blattförmige Produkte
in unterschiedlichen Mengen zwischengespeichert werden, ohne
daß deren Lage und Förderrichtung verändert oder durch aufwendige
Einrichtungen aufrechterhalten werden muß. Dabei ist es
vorteilhaft, daß das Beschicken am Eingang des Speicherförderers
unabhängig von der Entnahme der Produkte an dessen Ausgang erfolgt
und sowohl der Eingang als auch der Ausgang ortsfest sind.
Die Erfindung soll nachstehnend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1: die Gesamtansicht der leeren Speichervorrichtung,
Fig. 2: Die Gesamtansicht der gefüllten Speichervorrichtung,
Fig. 3: das prinzipielle Antriebsschema des Rollenrahmens,
Fig. 4: die schematische Darstellung der Geschwindigkeitsverhältnisse
der Antriebsrollen und
Fig. 5: die Anordnung der Produktenstaffel im Fördermittel.
Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, werden die vereinzelten Produkte 1
in Schuppenformation über das Zuführförderband 2, wie sie beispielsweise
den Falzapparat einer Rollendruckmaschine verläßt, mit
der Geschwindigkeit V₁ der Speichervorrichtung zugeführt und über
ein Abführförderband 3 mit der Geschwindigkeit V₂ wieder ausgeführt.
Dabei entsprechen die Geschwindigkeiten V₁ und V₂ variablen
Prozeßgrößen der der Speichervorrichtung vor- und nachgeordneten
Verarbeitungsmaschinen, deren Produktivitäten zwischen Null bei
Stillstand und einer maximalen Produktivität stufenlos verstellbar
sind. Das obere Zwischenförderband 4 wird von der Antriebsrolle 5
und das untere Zwischenförderband 6 von der Antriebsrolle 7 angetrieben.
Diese fördern die geschuppt übereinanderliegenden Produkte
1 mit der Geschwindigkeit V₁ entgegen der Schwerkraft nach oben,
wobei zur Erzeugung der erforderlichen Klemmkraft auf die zwischen
dem endlosen Oberband 8 und dem endlosen Unterband 9 des Fördermittels
10 geführten Produkte 1 die Umlenkrollen 11 schlangenförmig
umschlungen sind. Das Unterband 9 umschlingt gleichfalls die Antriebsrolle
7 und verläuft von dort in Förderrichtung über die Antriebsrollen
12, die Antriebsrolle 13 und jeweils in Schleifen
über die Umlenkrollen 14 und die zum Rollenpaar 15 des Rollenrahmens
16 gehörenden großen Umlenkrollen 17 zurück zur Antriebsrolle
7. Die Spannrolle 18 hält das Unterband 9 in der erforderlichen
Spannung. Das Oberband 8 des Fördermittels 10 durchläuft, beginnend
bei der Umlenkrolle 19, in Förderrichtung ebenfalls schlangenförmig
zwischen den Antriebsrollen 12 und dem zum Rollenpaar 15 gehörenden
kleinen Umlenkrollen 20 und den Speicher des Oberbandes 8, bestehend
aus gestellfesten Umlenkrollen 21 und den am in der Führung 22
höhenverstellbar gelagerten Rollenträger 23 befestigten Umlenkrollen
24. Das Oberband 8 wird nicht durch Antriebsrollen, sondern
durch die vom Unterband 9 über die geschuppt geführten Produkte 1
übertragene Reibung angetrieben. Dessen Spannung wird durch die Masse
des Rollenträgers 23 gesichert. Das Abführförderband 3 wird von
der Antriebsrolle 25 angetrieben.
In Fig. 2 ist die nach Fig. 1 in ungefülltem Zustand beschriebene
Speichervorrichtung in maximal gefülltem Zustand erkennbar. Der
Rollenrahmen 16 befindet sich in der linken Endstellung und hat dabei
das Fördermittel 10 mittels der Umlenkrollen 20 auf die größtmögliche
Speicherlänge ausgezogen. Die dazu erforderliche Länge des
Unterbandes 9 wird aus den sich auf ein Minimum verkleinernden Speicherschleifen
gegenüber den Umlenkrollen 14 und 17 gewonnen. Die
entsprechende Länge des Oberbandes 8 wird aus dem Bandspeicher abgezogen,
wodurch sich der Rollenträger 23 hebt. Bei sich wieder verkleinernden
Speicherschleifen des Fördermittels 10 wird die freiwerdende
Länge des Oberbandes 8 wieder in den Bandspeicher eingezogen.
Nach Fig. 3 bewegt sich der Rollenrahmen 16 in der Führung 26. Der
Antrieb erfolgt mit bekannten technischen Mitteln. So werden vom
Motor 27 über eine Welle 28 und Kettenräder 29 die Ketten 30 und
damit der daran angelenkte Rollenrahmen 16 angetrieben. Die jeweils
erforderliche Geschwindigkeit V R des Rollenrahmens 16 wird in Größe
in Richtung nach der Beziehung "I"
ermittelt. Dabei entspricht
p den in der Speichervorrichtung vorhandenen Speicherschleifen
bzw. der Anzahl der Umlenkrollen 20, deren Zahl je nach den Betriebsbedingungen
der vor und nachgeordneten Verarbeitungsmaschinen
gewählt wird. Unter Berücksichtigung der entsprechend der Einsatzbedingungen
konstruktiven Ausführung der Übertragungselemente
vom Motor 27 bis zu den Ketten 30 ergibt sich ein konstanter Faktor
K. Mithin ergibt sich die Drehzahl des Motors 27 aus der Beziehung
"II"
Die Formeln "A" und "B" erfassen auch den Stillstand
einer vor- oder nachgeordneten Verarbeitungsmaschine (V₁ = 0
oder V₂ = 0).
Sind die Randgeschwindigkeiten V₁ oder V₂ gleichgroß, werden die
Größen V R n M = Null. Ist V₁ größer als V₂, ergeben die Formeln einen
positiven Wert und der Rollenrahmen 16 bewegt sich gemäß Fig. 3
in + V R-Richtung. Dadurch vergrößern sich die Speicherschleifen des
Fördermittels 10 und damit kann auch eine größere Menge an vereinzelten
Produkten 1 in Schuppenformation gespeichert werden. Ist die
Geschwindigkeit V₁ kleiner als V₂, bewegt sich der Rollenrahmen 16
in V R-Richtung. Zur Steuerung der Rollenrahmenbewegung sind lediglich
geschwindigkeitsproportionale Signale von einer der Speichervorrichtung
vorgeordneten oder nachgeordneten Maschinen zu gewinnen
und diese nach den Formeln "I" und "II" mittels Steuerrechner in
V R- bzw. n M-Signale umzuwandeln. Die erfindungsgemäße Längenänderung
der Speicherschleifen des Fördermittels 10 sichert gleichzeitig
auch die jeweils maschinendrehzahlproportionalen Bandgeschwindigkeiten
V₁ und V₂ sowie eine unveränderte Reihenfolge und Lage der
gespeicherten Falzbogen sowie eine beschädigungsfreie und störungsarme
Speicherung.
Die Ansteuerung der Antriebsrollen 7 und 12 für das Unterband des
Fördermittels 10 ist je nach Lage in der Speichervorrichtung und
in Abhängigkeit der Zuführ- und Abführgeschwindigkeit V₁ und V₂ zwischen
Null und einer konzipierten Höchstgeschwindigkeit vorzunehmen.
Dabei werden die Antriebsrollen 5, 7 und 12 stets mit der Geschwindigkeit
V₁, sowie die Antriebsrollen 13 und 25 mit der Geschwindigkeit
V₂ angetrieben. Die Umfangsgeschwindigkeiten V i bzw. die Drehzahlen
n i der Antriebsrollen 12 werden über einzelne Motoren nach den Beziehungen:
wobei "p" die maximale Anzahl der Speicherschleifen des Fördermittels
10, "i" die i-te Speicherschleife, beginnend mit der oberen Antriebsrolle
12, bei Null in Förderrichtung zu zählen, und "d" den
Wirkdurchmesser der Antriebsrollen 12 bedeuten.
In Fig. 4 sind schematisch die Geschwindigkeitsverhältnisse für
die in den Fig. 1 und 2 zu sehenden Antriebsrollen in Abhängigkeit
der prozeßbedingten Bandgeschwindigkeiten V₁ und V₂. Die
Linien A bis D charakterisieren verschiedene Geschwindigkeitsverhältnisse.
Es bedeuten
Linie A : V₁ = Vmax und V₂ = V₂ max
Linie B : = V₁ = 0 und V₂ = V₂ max
Linie B : = V₁ = 0 und V₂ = V₂ max
Als Beispiel sind die Geschwindigkeiten V i der
Antriebsrollen 12.1 bis 12.5 sowie 25 als Pfeile
zwischen der Grundlinie und der Linie B über
der entsprechenden Bezeichnung dieser Antriebsrollen
dargestellt. So beträgt z. B. V 6.3 = · V₂max.
Linie C : V₁ = V₁ max und V-O
Linie D : V₁ = 0,8 · V₁ max und V₂ = 0,3 ×V₂ max.
Linie D : V₁ = 0,8 · V₁ max und V₂ = 0,3 ×V₂ max.
Der Steuerrechner für die Einzelmotoren der Antriebsrollen 12 und
25 erfaßt die V- und V-proportionalen Signale sowie die Anzahl
der vorhandenen Speicherschleifen des Fördermittels 10 und berücksichtigt
die Lage der Antriebsrollen 12 in Förderrichtung durch
den Faktor i. Nach Formel "IV" z. B. werden die jeweils erforderlichen
Drehzahlen der Antriebswellen berechnet.
Zur Sicherung gleicher Längen für das Unterband 9 sind folgende
Durchmesser von Antriebs- und Umlenkrollen konstruktiv wie folgt
festzulegen:
d 12.1. . .12.5 = d₂₀ = D₁₄
d 12.1. . .12.5 = d₂₀ = D₁₄
und
d₁₇ = d₂₀ + 2s.
Dabei ergibt sich nach Fig. 5 die Gesamtdicke s aus den Dicken des
Oberbandes 8, des Unterbandes 9 sowie aus der Dicke der Bogenstaffel
s, also nach der Formel
s = s O + s U + s B.
Um bei unterschiedlich dicken Produkten 1 die geforderte Dicke der
Bogenstaffel s B einzustellen, ist die Geschwindigkeit V₁ des Zuführförderbandes
2 gegenüber der Geschwindigkeit V₀ eines nicht
dargestellten Auslagebandes, beispielsweise vom Falzapparat einer
Rollendruckmaschine, entsprechend zu verändern.
Um eine große Speicherkapazität der Vorrichtung mittels einer dicken
Bogenstaffel zu erzielen, ist es vorteilhaft, V₁ kleiner als V₀
einzustellen.
Bezugszeichen:
1 Produkte
2 Zuführförderband
3 Abführförderband
4 oberes Zwischenförderband
5 Antriebsrolle
6 unteres Zwischenförderband
7 Antriebsrolle
8 Oberband
9 Unterband
10 Fördermittel
11 Umlenkrollen
12 Antriebsrollen
12.1 Antriebsrolle
12.2 Antriebsrolle
12.3 Antriebsrolle
12.4 Antriebsrolle
12.5 Antriebsrolle
13 Antriebsrolle
14 Umlenkrollen
15 Rollenpaar
16 Rollenrahmen
17 Umlenkrollen
18 Spannrolle
19 Umlenkrolle
20 Umlenkrollen
21 Umlenkrollen
22 Führung
23 Rollenträger
24 Umlenkrollen
25 Antriebsrolle
26 Führung
27 Motor
28 Welle
29 Kettenräder
30 Ketten
31 Stützrollen
2 Zuführförderband
3 Abführförderband
4 oberes Zwischenförderband
5 Antriebsrolle
6 unteres Zwischenförderband
7 Antriebsrolle
8 Oberband
9 Unterband
10 Fördermittel
11 Umlenkrollen
12 Antriebsrollen
12.1 Antriebsrolle
12.2 Antriebsrolle
12.3 Antriebsrolle
12.4 Antriebsrolle
12.5 Antriebsrolle
13 Antriebsrolle
14 Umlenkrollen
15 Rollenpaar
16 Rollenrahmen
17 Umlenkrollen
18 Spannrolle
19 Umlenkrolle
20 Umlenkrollen
21 Umlenkrollen
22 Führung
23 Rollenträger
24 Umlenkrollen
25 Antriebsrolle
26 Führung
27 Motor
28 Welle
29 Kettenräder
30 Ketten
31 Stützrollen
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Zwischenspeichern von blattförmigen Produkten
im Durchlauf längs einer schleifenförmigen Speicherstrecke mit
veränderlicher Speicherkapazität durch die Verstellbarkeit der
wirksamen Schleifenlänge, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Speichern und Fördern der blattförmigen Produkte (1) ein Fördermittel
(10) dient, das aus einem Oberband (8) und einem Unterband
(9) besteht, die im Abstand zueinander angeordnet sind
und mit dem die Schleifenlänge des Fördermittels (10) verändernden
Umlenkrollen (17, 20) unterschiedlicher Größe aufweisenden
Rollenrahmen (16) eine Funktionseinheit, insbesondere einen
Speicherförderer, bilden, daß die Richtung und Größe der Bewegungsgeschwindigkeit
V R des Rollenrahmens (16) in Abhängigkeit
der Zuführgeschwindigkeit V₁ und der Abführgeschwindigkeit V₂
der blattförmigen Produkte (1) und in Abhängigkeit der Anzahl der
Fördermittelschleifen p nach der Beziehung
bestimmt
sind und daß für die Steuerung der Drehzahl V i der
Antriebsrollen (5; 7) und damit der Geschwindigkeit des Fördermittels
(10) die Beziehung
zugrunde liegt,
wobei die Drehzahl V i der Fördermittelgeschwindigkeit nach der
i-ten Fördermittelschleife entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Oberband (8) und das Unterband (9) des Fördermittels (10)
als endlose Bänder ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Gesamtdicke s des Fördermittels (10) aus den Dicken
s O des Oberbandes (8) und s V des Unterbandes (9) sowie der Dicke
s B des Schuppenbandes der blattförmigen Produkte (1) zusammensetzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchmesser der Umlenkrolle (20) der am Rollenrahmen
(16) angeordneten Rollenpaare (15) und der außerhalb des Rollenrahmens
(16) angeordneten Umlenkrollen (14) sowie die
Durchmesser der den Umlenkrollen (20) zugeordneten Antriebsrollen
(12) gleich groß sind und die Durchmesser der größeren Umlenkrollen
(17) der Rollenpaare (15) der Summe des Durchmessers
je einer Umlenkrolle (14; 20) und der zweifachen Gesamtdicke s
des Fördermittels entsprechen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder mehrere Fördermittelschleifen horizontal und
übereinander angeordnet und mit Stützrollen (31) geführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei senkrechtem Umlauf des Fördermittels (10) dieses schlangenförmig
um die Umlenkrollen (11) bzw. um Antriebs- und Umlenkrollen
(12; 20) gelegt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der die Rollenpaare (15) mit den Umlenkrollen (17; 20) tragende
Rollenrahmen (16) in der Führung (26) gelagert und an
über einen Motor (27), eine Welle (28) und über Kettenräder (29)
angetriebene Ketten (30) angelenkt ist.
Applications Claiming Priority (1)
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DD87311709A DD268165A1 (de) | 1987-12-30 | 1987-12-30 | Vorrichtung zum zwischenspeichern von blattfoermigen produkten |
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DE3831475A Withdrawn DE3831475A1 (de) | 1987-12-30 | 1988-09-16 | Vorrichtung zum zwischenspeichern von blattfoermigen produkten |
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DE (1) | DE3831475A1 (de) |
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1988
- 1988-09-16 DE DE3831475A patent/DE3831475A1/de not_active Withdrawn
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