DE4139888A1 - Vorrichtung zum abbremsen von auf einem stapel abzulegenden boegen, insbesondere papier- oder kartonboegen - Google Patents
Vorrichtung zum abbremsen von auf einem stapel abzulegenden boegen, insbesondere papier- oder kartonboegenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abbremsen von auf einem Stapel
abzulegenden Bögen, insbesondere Papier- oder Kartonbögen, gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Querschneidemaschinen, die aus einer Materialbahn, insbesondere einer
Papier- oder Kartonbahn, durch Querschneiden einzelne Bögen herstellen, die
anschließend auf einem Stapel abgelegt werden, ist es bei hohen Betriebs
geschwindigkeiten erforderlich, die einzelnen, von Bändern zu der Ablage
stelle transportierten Bögen vor dem Ablegen abzubremsen, damit die Bögen
störungsfrei gestapelt werden können.
Aus der WO 91/08 974 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der
beidseits der Transportebene der Bögen umlaufende synchron ungleichförmig
antreibbare Riemen angeordnet sind, die jeweils außen zumindest einen
Klemmkörper tragen, zwischen denen die Bogenhinterkanten zum Abbremsen
eingeklemmt werden können. Bei einer Ausführungsform sind die inneren Trums
(Bremstrums) der Riemen jeweils von teilweise parallelen Führungsblechen
abgestützt. Die Klemmkörper weisen beim Anlegen an die Bögen deren
Einlaufgeschwindigkeit auf und werden anschließend bis auf die gewünschte
Auslaufgeschwindigkeit so langsam abgebremst, daß der Reibschluß mit den Bögen
erhalten bleibt. Danach wird die Klemmung der Bögen gelöst und die Klemmkörper
werden vor dem Einklemmen der nachfolgenden Bögen wieder auf die Einlaufge
schwindigkeit beschleunigt. Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine
erhöhte Betriebsgeschwindigkeit bei verminderter Beanspruchung der Bögen. Da
sie zum Abbremsen von Bögen im mehrlagigen Betrieb, bei dem Bogenpacken aus
bis zu 8 Einzelbögen abgebremst werden, ausgelegt ist, sind umlaufende Riemen
mit Klemmkörpern sowohl oberhalb als auch unterhalb der Einlaufebene
erforderlich. Die Vorrichtung ist somit konstruktiv aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
konstruktiv zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Nach der Erfindung werden die Bögen mittels Unterdruck zeitweise reibschlüssig
an Riemen gehalten, die beim Anlegen an die Hinterkante die Einlaufgeschwindig
keit der Bögen aufweisen und anschließend auf die gewünschte
Auslaufgeschwindigkeit abgebremst werden. Der nachfolgende Bogen kann sich mit
seiner Vorderkante über den angesaugten Bogen schieben, da die Riemen in einem
Teilbereich geschlossen sind und in ihrem Umlauf so gesteuert werden, daß sich
ein geschlossener Teil in Bogenlaufrichtung hinter der angesaugten Bogenhinter
kante befindet und so den Saugtisch verschließt. Vor dem Anlegen an die
Hinterkante des nachfolgenden Bogens wird ein Teilbereich mit Saugöffnungen
wieder auf die Einlaufgeschwindigkeit beschleunigt.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von vereinfacht
dargestellten Ausführungsbeispielen.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen Querschneider mit einer unmittelbar vor
der Stapelstelle angeordneten Abbremsvorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der vor der Stapelstelle ein
Schuppenstrom erzeugt wird.
Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung die Abbremsvorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Teil der
Abbremsvorrichtung nach Fig. 3.
Fig. 5 zeigt einen Teil des Saugtisches und die Unterseite des Riemens.
Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Einlaufseite.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen den Funktionsablauf beim Abbremsen eines Bogens.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Querschneidemaschine weist eine Abrollein
richtung 1 auf, in die eine oder mehrere Vorratsrollen 2 eingehängt werden,
von denen die zu verarbeitende Materialbahn 3 abgezogen wird. Im Anschluß an
die Abrolleinrichtung 1 folgt eine Längsschneideeinrichtung 4 zum Aufteilen
der breiten Materialbahn 3 in mehrere schmale, nebeneinanderliegende Bahnen.
Zum Vorwärtstransport der Bahnen 3 dient eine Vorzieheinrichtung 5, die die
Bahnen 3 der nachfolgenden Querschneideeinrichtung 6, bestehend aus zwei
jeweils mit einem Quermesser bestückten Messertrommel, zuführt. Anschließend
folgt eine Bänderpartie 7, die die Bahnen 3 beim Querschnitt straffen und
gleichfalls die geschnittenen Bögen 8 beschleunigt, damit eine Lücke zwischen
den einzelnen Bögen 8 entsteht. Die Bänder der Bänderpartie 7 laufen dazu mit
einer um ca. 5% bis 100%, bevorzugt um maximal 30% erhöhten Transportge
schwindigkeit gegenüber der Geschwindigkeit der Vorzieheinrichtung 5. Sind
große Voreilungswerte (mehr als 10%) erwünscht, ist die Beschleunigungs
einrichtung mehrstufig ausgebildet. Die Fig. 2 zeigt eine zweistufige
Ausführungsform. Dort folgt auf eine erste Bänderpartie 7 eine zweite
Bänderpartie 9, die mit wiederum erhöhter Transportgeschwindigkeit läuft. An
die Bänderpartie 7 bzw. 9 schließt sich die Abbremsvorrichtung 10 nach der
Erfindung an.
Im Anschluß an die in den Fig. 3 bis 6 detaillierter dargestellte Abbrems
vorrichtung 10 folgt ein Ableger 11, der die bekannten, zur Bildung eines
Stapels 12 erforderlichen Elemente enthält: Eine heb- und senkbare
Ablageplattform 13, ein verstellbarer Anschlag 14 für die Bogenkanten, ggf.
angetriebene Ausstoßrollen 15, Seitenschüttelbleche (nicht dargestellt) und
ggf. sich in Längsrichtung erstreckende Trennbleche, falls mehrere Stapel
nebeneinander gebildet werden.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform befindet sich die Abbremsein
richtung 10 unmittelbar vor dem Ableger 11, so daß die Bögen 8 im Anschluß an
das Abbremsen direkt abgelegt werden. In der Ausführungsform nach Fig. 2
befindet sich die Abbremsvorrichtung 10 mit Abstand vor dem Ableger. Dort wird
zunächst ein Schuppenstrom 16 erzeugt, der mittels eines Transportbandes 17 zu
dem Ableger 11 gefördert und dort abgelegt wird. Auch bei dieser Ausführungs
form weist der Ableger 11 die beschriebenen Stapelbildungselemente auf. An der
Einlaufseite beginnt das Transportband 17 mit kurzem Abstand hinter der
Abbremsvorrichtung 10, sein den Schuppenstrom 16 fördernder Bandteil ist
gegenüber der Förderebene der Abbremsvorrichtung 10 etwas versetzt nach unten
angeordnet. Oberhalb des Stapels 12 befinden sich Oberbänder 18, die den
Transport auf den Stapel 12 unterstützen.
Die in Fig. 3 vergrößert dargestellte Bremsvorrichtung 10 ist entsprechend der
Ausführungsform nach Fig. 1 unmittelbar vor dem Ableger 11 angeordnet. Die
Bögen 8 werden somit unmittelbar nach dem Abbremsen gestapelt, wobei sich beim
Stapeln die Vorderkante des nachfolgenden Bogens 8 über die Hinterkante des
vorhergehenden Bogens 8 schiebt. Damit die Bögen 8 auf der gesamten
Förderstrecke geführt werden, folgt unmittelbar im Anschluß an die auslauf
seitige Umlenkrolle 19 der unteren Bänder 20 der Bänderpartie 7 ein kurzer
Bandförderer, der aus mehreren Riemen 21 besteht, die mit Abstand vonein
ander angeordnet sind und von Umlenkrollen 22, 23 umgelenkt werden. Die
Oberbänder 24 der Bänderpartie 7 sind als Führungsbänder durchgehend bis in
den Bereich des Ablegers 11 geführt. Oberhalb der auslaufseitigen Umlenkrollen
23 ist eine Andrückrolle 25 angeordnet, die die Oberbänder 24 gegen die von
den Bändern 21 umschlungenen Rollen 23 drückt, damit der dazwischen
befindliche Bogen 8 geführt ist, um eine Querbewegung, z. B. beim Angreifen
der Bremsvorrichtung 10, zu vermeiden. Anstelle der Oberbänder 24 können auch
andere Führungselemente, z. B. Schwebeleisten, eingesetzt werden.
Die Bremsvorrichtung 10 besteht aus unterhalb der Einlaufebene der Bögen 8
angeordneten umlaufenden Riemen 26, die von jeweils drei Riemenscheiben 27,
28, 29 umgelenkt werden. Über die Arbeitsbreite sind mehrere an ihrer
Innenseite gezahnte Riemen 26 parallel und mit Abstand voneinander jeweils in
den Zwischenräumen zwischen den Oberbändern 24 angeordnet. Die als
Zahnriemenscheiben ausgebildeten Riemenscheiben 27, 28, 29 sind auf quer sich
über die Arbeitsbreite erstreckenden Wellen 30, 31, 32 befestigt, wobei auf
der einlaufseitigen Welle 30 ebenfalls die auslaufseitigen Riemenscheiben 23
der Riemen 21 des Oberführungsförderers koaxial zu den Riemenscheiben 27
freilaufend befestigt sind. Eine Lagerung der Riemenscheiben 23, 27 auf
getrennten, mit geringem Abstand voneinander angeordneten Wellen ist ebenfalls
möglich. Die Riemenscheiben 23 weisen einen etwas größeren Durchmesser als die
Riemenscheiben 27 der Abbremsvorrichtung 10 auf. Die auslaufseitige Welle 31
mit den Riemenscheiben 28 ist mit einem Abstand zwischen 30 mm und der
maximalen Formatlänge, bevorzugt zwischen 50 mm und 500 mm, von der
einlaufseitigen Welle 30 so angeordnet, daß die oberen Trums (Bremstrums 33)
der Riemen 26 im Bereich der Einlaufebene - bevorzugt etwas unterhalb -
parallel zur Einlaufebene oder - wie im vorliegenden Beispiel - in
Bogenlaufrichtung etwas geneigt verlaufen. Die dritte Welle 32 ist mit Abstand
unterhalb der Transportebene angeordnet.
Die Wellen 30, 31, 32 sind an ihren Enden in Lagerböcken gelagert, die an
seitlichen Rahmenteilen der Querschneidemaschine befestigt sind. Eine der
Wellen 30, 31, 32, bevorzugt die untere Welle 32, wird von einem nicht
dargestellten Antriebsmotor angetrieben, auf den anderen Wellen 30, 31 sind
die Riemenscheiben 27, 28 freilaufend befestigt. Der Antriebsmotor ist
ungleichförmig geregelt, um die Umlaufgeschwindigkeit der Riemen 26
abzubremsen und wieder zu beschleunigen. Der Antriebsmotor kann direkt an die
Welle 32 angeflanscht sein oder, falls dies zur Anpassung des Drehmoments
und/oder der Drehzahlen erforderlich ist, wird zwischen der angetriebenen
Welle 32 und dem Antriebsmotor ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhält
nis angeordnet.
Um die ungleichförmige Umlaufgeschwindigkeit der Riemen 26 in einen möglichst
weiten Bereich in Abhängigkeit vom Format der Bögen 8, der Lücke zwischen den
Bögen 8, der Einlaufgeschwindigkeit und der gewünschten Auslaufgeschwindigkeit
variieren zu können, kann anstelle eines Getriebes mit gleichförmiger
Übersetzung auch ein ungleichförmig übersetzendes Getriebe, insbesondere ein
Koppelgetriebe, eingesetzt werden. Während auf das ungleichförmig übersetzende
Getriebe ein oder mehrere weitere Stellantriebe einwirken, um die Ungleich
förmigkeit der Übersetzung zu beeinflussen, besteht die Möglichkeit, das
Drehverhalten der angetriebenen Welle 30 und damit die Umlaufgeschwindigkeit
der Riemen 26 in der gewünschten Weise einzustellen.
Alternativ zu einem ungleichförmig geregelten Antriebsmotor kann auch ein
gleichförmig angetriebener, vorzugsweise an eine Schwungmasse angekoppelter
Antriebsmotor eingesetzt werden. Dann wird die ungleichförmige Drehbewegung
der Riemenscheiben 27, 28, 29 über ein ungleichförmig übersetzendes Getriebe,
insbesondere ein Koppelgetriebe, erzeugt. Auch bei dieser Ausführungsform
wirkt bevorzugt zumindest ein weiterer Stellantrieb auf das Getriebe ein, um
die Ungleichförmigkeit der Drehbewegung beeinflussen zu können.
Die Bremstrums 33 der Riemen 26 werden von einem Saugtisch 34 abgestützt, der
zwischen den Riemenscheiben 27 und 28 angeordnet ist und sich über die gesamte
Arbeitsbreite erstreckt. Der mit Unterdruck beaufschlagbare Saugtisch 34 weist
eine glatte Oberfläche auf, über die die Riemen 26 gleiten und die unterhalb
der Riemen 36 jeweils mit einer Reihe von Saugöffnungen 35 versehen ist.
Bevorzugt sind - wie in Fig. 5 dargestellt - die Saugöffnungen 35 in einer
Führungsschiene 36 für die Riemen 26 angeordnet. Damit die Saugöffnungen 35
vollständig von den Riemen 26 abgedeckt werden können, sind diese breiter als
die Führungsschienen 36 und nur an den beiden seitlichen Rändern mit Zähnen 37
versehen. In dem von Zähnen 37 freien Innenbereich - seine Breite entspricht
der Breite der Führungsschienen 36 - sind die Riemen 26 in zumindest einem
Teilbereich mit Saugöffnungen 38 versehen, die mit den Saugöffnungen 35 zur
Deckung gebracht werden können; bevorzugt sind es zwei Teilbereiche. In
Längsrichtung folgt auf einen Teilbereich mit Saugöffnungen 38 ein Teilbereich
mit geschlossener Oberfläche, dessen Länge größer ist als die wirksame Länge
des Saugtisches 34; i. e. die Länge des Saugtisches 34, die mit Saugöffnungen
35 versehen ist. Die Außenseite der Riemen 26 ist eben, damit eine möglichst
große Kontaktfläche mit den angesaugten Bögen 8 vorhanden ist.
Bevorzugt sind an dem Einlaufseite der Bremstrums 33, im vorliegenden Beispiel
im Bereich der einlaufseitigen Riemenscheiben 27, unterhalb der Einlaufebene
Blasdüsen 39 angeordnet, die in Bogenlaufrichtung schräg nach oben blasen. Sie
dienen dazu, die Überlappung (= das Schieben der Vorderkante des nachfolgenden
Bogens 8 über die Hinterkante des angesaugten Bogens 8) zu unterstützen, indem
der mit der hohen Einlaufgeschwindigkeit angeförderte nachfolgende Bogen 8 mit
seiner Vorderkante gegen die mit der hohen Einlaufgeschwindigkeit laufenden
oberen Führungsbänder 24 gedrückt wird.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Abbremsvorrichtung 10 anhand der Fig.
7 bis 9 näher erläutert:
Wenn die Hinterkante eines mit der hohen Einlaufgeschwindigkeit einlaufenden
Bogens 8 den Saugtisch 34 erreicht, sind die umlaufenden Riemen 26 auf die
Einlaufgeschwindigkeit der Bögen 8 beschleunigt und ein Teilbereich mit
Saugöffnungen 38 befindet sich über den Saugöffnungen 35 des Tisches, so daß
die Bogenhinterkante angesaugt wird. Falls Blasdüsen 39 im Einsatz sind, hat
die Bogenhinterkante bereits deren Wirkungsbereich verlassen. Durch den
Unterdruck wird von oben eine Normalkraft auf den zu verzögernden Bogen 8
ausgeübt, seine Hinterkante wird angesaugt, legt sich auf die Riemen 26 und
wird auf diesen von dem Unterdruck gehalten (Fig. 8). Anschließend werden die
Riemen 26 auf die verringerte Auslaufgeschwindigkeit verzögert und bremsen so
den gehaltenen Bogen 8 ab. Damit die Vorderkante des nachfolgenden Bogens 8
ungebremst einlaufen kann, folgt hinter der Hinterkante des abgebremsten
Bogens 8 ein Teilbereich des Riemens 26 mit geschlossener Oberfläche, der die
Saugöffnungen 35 des Saugtisches 34 verschließt und so daß Ansaugen zeitweise
unterbricht (Fig. 9). Die Vorderkante des ungebremst einlaufenden Folgebogens
8 schiebt sich über die Hinterkante des vorherigen Bogens 8, während dieser
abgebremst wird. Sobald die Bogenhinterkante eines Bogens 8 den Bereich des
Saugtischs 34 verlassen hat, wirkt kein Unterdruck mehr, so daß der Kontakt
zwischen den Bögen 8 und den Riemen 26 aufgehoben wird. Zu diesem Zeitpunkt
haben die Riemen 26 die gewünscht niedrigere Auslaufgeschwindigkeit, die Bögen
werden mit dieser geringeren Geschwindigkeit auf den Stapel 12 abgelegt.
Anschließend werden die Riemen 26 zum Abbremsen des nachfolgenden Bogens 8
wieder auf die Einlaufgeschwindigkeit beschleunigt. Dabei bewegt sich ein
Teilbereich mit Saugöffnungen 38 in den Bereich des Saugtisches 34 und somit
unterhalb der Hinterkante des nachfolgenden Bogens 8, dessen Vorderkante
bereits dem Bereich der Stapelstelle 12 erreicht hat. Sobald die Saugöffnungen
35, 38 zur Deckung gebracht werden, werden die Bogenhinterkanten angesaugt und
auf die vorhin beschriebene Weise abgebremst.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Abbremsen von Bögen (8), insbesondere Papier- oder
Kartonbögen, die auf einem Bandförderer (7, 9) mit Abstand voneinander in
einer Ebene (Einlaufebene) antransportiert werden, mit zumindest einem im
Anschluß an den Bandförderer (7 bzw. 9) unterhalb der Einlaufebene
angeordneten umlaufenden Riemen (26), von dem ein Trum (Bremstrum 33) im
Bereich der Einlaufebene, bevorzugt etwas unterhalb, angeordnet ist und
parallel zur Einlaufebene oder in Bogenlaufrichtung etwas geneigt verläuft,
und der mit einem ungleichförmigen Antrieb verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bremstrum (33) des Riemens (26) von
einem Saugtisch (34) abgestützt ist, eine ebene äußere Kontaktfläche mit den
Bögen (8) aufweist und in Längsrichtung zumindest in einem Teilbereich mit
Saugöffnungen (38) versehen ist, wobei die Länge eines nachfolgenden
Teilbereichs mit geschlossener Oberfläche größer ist als die wirksame Länge
des Saugtisches (34).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere umlaufende Riemen (26) parallel und mit Abstand voneinander
angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß jeder Riemen (26) zwei Teilbereiche mit Saugöffnungen
(38) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Einlaufseite des Bremstrums (33) in
Bogenlaufrichtung schräg nach oben blasende Blasdüsen (39) unterhalb der
Einlaufebene angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß oberhalb der Einlaufebene in den Zwischenräumen
zwischen den Riemen (26) in Bogenlaufrichtung verlaufende Führungsbänder (24)
angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch zumindest einen ungleichförmig gesteuerten Antriebsmotor, der
direkt oder über ein Getriebe die Riemen (26) antreibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der ungleichförmig gesteuerte Antriebsmotor die Riemen (26) über ein
ungleichförmig übersetzendes Getriebe, insbesondere ein Koppelgetriebe
antreibt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein gleichförmig angetriebener, vorzugsweise an eine
Schwungmasse angekoppelter Antriebsmotor über ein ungleichförmig übersetzendes
Getriebe, insbesondere ein Koppelgetriebe, die Riemen (26) antreibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß auf das ungleichförmig übersetzende Getriebe zumindest ein
weiterer Stellantrieb einwirkt.
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