DE4139888A1 - Vorrichtung zum abbremsen von auf einem stapel abzulegenden boegen, insbesondere papier- oder kartonboegen - Google Patents

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.