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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Empfangen und
zum Auswerfen von flachen Elementen in einer sie bearbeitenden Maschine,
insbesondere in einer Maschine zur Herstellung von Verpackungen,
welche für
die Fabrikation von Kartonschachteln ausgehend von einem Material in
Blättern
oder als Band ausgeht.
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Solche
Maschinen umfassen mehrere, eine nach der anderen angeordnete Stationen,
welche es erlauben, typischerweise das verwendete Material zu bedrucken,
es entsprechend einer gegebenen Form zu schneiden, vermittels beispielsweise
eines rotierenden Werkzeugs, dann einerseits die ungewünschten
Abfälle,
welche aus dem Schneiden resultieren, und andererseits den Zuschnitt,
welcher nicht als konform befunden wird, auszuwerfen, bevor die
anderen Schachtelzuschnitte in einer Empfangsstation gesammelt werden.
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In
diesem letzten Arbeitsgang liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die bearbeiteten Kartonblätter
oder -bänder
können
im Allgemeinen in ihrer Breite mehrere Lagen oder Zuschnitte von
identischen Schachteln enthalten, von denen jede die Form und die
entworfene Obertläche
der hergestellten Verpackung repräsentieren. Die Anzahl von Lagen,
die man so nebeneinander anordnen kann, hängt selbstverständlich von
der Breite der Arbeitsunterlage ab, aber auch vom maximal von der
Maschine zugelassenen Format und der Größe der Schachtelzuschnitte.
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Wenn
diese Schachtelzuschnitte einmal realisiert sind, werden sie in
der Empfangsstation in Reihen von parallelen Bahnen auf Transportbändern angeordnet.
Diese Bahnanordnung, d.h. derart, dass sich die Zuschnitte gegenseitig überlappen,
wird durch die Tatsache erreicht, dass sich die Transportbänder langsamer
vorwärts
bewegen als die Kartonblätter
oder das Kartonband der Zufuhr. So werden auch gleich viele Bahnreihen
gebildet, wie es Lagen in der Breite der Arbeitsunterlage hat. Die
Bahnen werden anschließend
durch eine Stapelvorrichtung regelmäßig gesammelt, um Stapel zu
bilden, welche schließlich
auf einem Wagen oder durch eine andere Transportbandvorrichtung
beispielsweise zu einer Speicherstation abgeführt werden.
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Die
Dokumente
EP 316 477 und
EP 317 330 beschreiben ähnliche
Vorrichtungen, welche es erlauben, den stromabwärtigen Teil einer einzelnen Bahn
von flachen Elementen schnell anzuhäufen, um daraus einen Stapel
zu bilden. Diese Vorrichtungen zur Bahnbildung und zur Bildung von
Blätterstapeln arbeiten
kontinuierlich, ohne dass es notwendig ist, die Bildung der Bahn
anzuhalten bei der Abführung des
Stapels. Hierzu umfassen diese Vorrichtungen zwei Transportvorrichtungen
mit parallelen Bändern, welche
sich gegenseitig derart überlappen,
dass die zweite Transportvorrichtung auf der Längsachse der ersten angeordnet
ist und leicht über
diese ansteigen oder absteigen kann. Anfänglich werden die zwei Transportvorrichtungen
mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben. Wenn das Kopfende
der Bahn genügend
Blätter
umfasst, um einen Stapel einer gewissen Anzahl von Blättern zu
erzeugen, erhebt sich die zweite Transportvorrichtung leicht über die
Ebene der ersten und nimmt mit einer beschleunigten Geschwindigkeit
den Teil der entsprechenden Bahn weg, um ihn auf eine Platte gegen
einen Anschlag auszukippen, entlang dem sich der Blätterstapel
bilden wird. Die zuerst in hoher Position angeordnete Platte kommt
je nach Stapelung der Blätter
herunter, derart, dass die Fallhöhe
der Blätter
konstant ist, um eine gute Stapelung zu gewährleisten. Der Blätterstapel
muss anschließend
abgesenkt werden bis auf ein Ausgangsniveau, wo er von der Platte
abgeführt wird,
bevor letztere wieder nach oben gehen kann, um den nächsten Stapel
von Blättern
aufnehmen zu können.
In der Zwischenzeit wurde die zweite Transportvorrichtung wieder abgesenkt
und dann in ihrer anfänglichen
Position unter der neuen Front der Bahn angeordnet, welche nicht
aufgehört
hat, weiter voranzukommen, dank des kontinuierlichen Antriebs der
ersten Transportvorrichtung. Ein neuer Zyklus kann also wieder beginnen.
Die Arbeitsgänge,
welche darauf abzielen, den Stapel zu bilden, ihn von der Platte
abzuführen,
dann letztere in ihre anfängliche Position
zurückzubefördern, müssen selbstverständlich genügend schnell
ausgeführt
werden, um auf jeden Fall zu verhindern, dass die neue Front der
Reihe zu stark vorangekommen ist und zu früh von der ersten Transportvorrichtung
fällt.
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Eine
andere Vorrichtung, welche dazu vorgesehen ist, Blätterstapel
zu bilden, ausgehend von Elementen, welche in Form von Bahnen angeordnet sind,
ist in Dokument
CH 633 761 beschrieben.
Sie umfasst mehrere Transportvorrichtungen, welche jede von einem
Transportband gebildet sind, das die ganze Breite der Maschine belegt.
Auf dieser Breite können
mehrere parallele Bahnen von Schachtelzuschnitten Platz finden.
Diese Vorrichtung erlaubt es auch, Schachtelzuschnitte zu empfangen
und zu stapeln, ohne den Produktionstakt der Maschine zu verringern,
der ihr dank eines Bremsmittels zugeordnet ist, welches das Vorankommen
der Bahnen stoppt. Dieses Stoppen hat die Wirkung, momentan die
Dicke der Bahnen zu erhöhen.
Das letzte Transportband ist derart ausgeführt, dass es um seinen Steuerwelle
drehen kann, was erlaubt, falls notwendig, den Weg der Bahnen auf
ein anderes Transportband zum Auswerten umzuleiten. Diese Wegumleitung
tritt in dem Fall auf, bei dem durch Überwachungsmittel, welche weiter
flussaufwärts
angeordnet sind, Fehler in der Druckrealisierung oder der Konfektion
der Schachtelzuschnitte entdeckt worden sind. Die Stapel jeder Bahn
werden anschließend
gleichzeitig auf einer mobilen Platte in vertikaler Richtung gebildet, dann
durch eine Stoßvorrichtung
auf eine Quertransportvorrichtung verschoben, welche sie abführt.
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Eine
der Unzulänglichkeiten
dieser Vorrichtung findet sich im Bereich des Auswurfs von fehlerhaften
Zuschnitten, welche von der normalen Strecke entfernt werden müssen. Entsprechend
der Art und des Ursprungs von Nachteilen ist es angebracht, zu präzisieren,
dass letztere Nachteile sehr wohl nur einer einzelnen Bahn von Zuschnitten
zugeordnet werden können,
wobei die anderen gleichzeitig erzeugten Bahnen unbeschädigt gelassen
werden. In dieser Vorrichtung ruft also die Feststellung eines Fehlers auf
einem Teil irgendeiner Bahn nicht nur den Auswurf dieser letzteren
hervor, sondern auch den Auswurf aller anderen Teile von benachbarten
Bahnen, die sich gleichzeitig auf dem gleichen Transportband befinden.
Daraus ergibt sich eine selbstverständlich wenig wünschenswerte
Verschwendung, die proportional bedeutend werden kann, vor allem,
wenn es sich um das Realisieren von kleinen Produktionsserien handelt.
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Das
Dokument
GB 2 074 990 beschreibt
eine andere Vorrichtung, welche es erlaubt, eine gewisse Anzahl
von Blättern
ausgehend von einer kontinuierlich durch eine Empfangsstation zirkulierenden
Bahn zu liefern. Wie für
den Großteil
von Empfangsvorrichtungen ist es notwendig, eine Unterbrechung im
kontinuierlichen Fluss der Bahn von Blättern zu erzeugen, um ein Minimum
an notwendiger Zeit vorzusehen für
das Abführen
des Stapels und der Rückführung der
Mittel, welche dazu vorgesehen sind, den nächsten Stapel zu empfangen.
Zu diesem Zweck ist die im Dokument
GB
2 074 990 beschriebene Vorrichtung aus zwei teleskopischen
Fördereinrichtungen
gebildet, welche stumpf aneinanderstoßen. Jede Fördereinrichtung ist von einem
Endlosband gebildet, das um eine Mehrzahl von Rollen oder Walzen
in Rotation versetzt ist. Die Rotationsgeschwindigkeiten dieser
Bänder
sind unabhängig
voneinander. Das vordere Ende der ersten Fördereinrichtung und das hintere
Ende der zweiten Fördereinrichtung,
die ihm gegenüberliegt,
sind auf dem gleichen Wagen angebracht, welcher in Längsrichtung
nach vorne und nach hinten in Richtung der Verschiebung der Bahn verschoben
werden kann. Wenn die Bildung eines Stapels von Blättern bald
zu seinem Ende gelangt, geht es um das Erzeugen einer Unterbrechung
in der Bahn, die durch die zwei Fördereinrichtungen transportiert
wird. Zu diesem Zweck wird der Wagen stromabwärts verschoben und die Geschwindigkeit der
zweiten Fördereinrichtung
wird erhöht,
um die zweite Fördereinrichtung
schnell von ihrer Ladung zu befreien und so ein Zeitintervall zu
erzeugen, das ausreicht, um den Stapel abzuführen. Wenn die Empfangsauflage
bereit ist, einen neuen Stapel aufzunehmen, wird die Geschwindigkeit
der zweiten Fördereinrichtung
reduziert und der Wagen kehrt stromaufwärts in seine anfängliche
Position zurück.
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Obwohl
diese Vorrichtung zur Zufriedenheit funktioniert, weist sie einen
ersten Nachteil auf, der in der Größe des Wagens liegt, die notwendigerweise von
der Länge
seines Wegs abhängt.
Wie in dieser Erfindung konzipiert, kann man also tatsächlich feststellen,
dass die Länge
des Wagens in allen Fällen größer sein
muss als die maximale Länge
einer Verschiebung. Wenn man also höhere Produktionsgeschwindigkeiten
erreichen möchte,
ist es auch notwendig, den Weg des mobilen Wagens zu erhöhen, was
sich aus der Tatsache der Ausrüstung
eines immer längeren
und stattlicheren Wagens herleitet. Ein anderer Nachteil dieser
Vorrichtung resultiert aus den wiederholten Verschiebungen des Wagens.
Um die längstmögliche Bahnunterbrechung
gewährleisten zu
können,
ist es wesentlich, dass die Rückführung des
Wagens so schnell wie möglich
ausgeführt
wird. Aufgrund der Notwendigkeit einer relativ stattlichen Größe repräsentiert
dieser Wagen auch eine bedeutende Masse in Bewegung, die einerseits
einen kraftvollen Antriebs- und Bremsmechanismus erfordert und die
andererseits durch eine massive umgebende Trägerstruktur bewältigt werden
muss. Ferner erzeugt die Trägheitskraft
dieses Wagens kontinuierlich starke Stöße im Maschinengestell. Die
Gesamtheit dieser Belastungen und dieser wenig wünschenswerten mechanischen
Einschränkungen
führen zwangsweise
zu einer Realisierung, die eine schwere, sperrige und kostspielige
Ausrüstung
vorsieht.
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Alle
diese Vorrichtungen weisen auch noch einen anderen Nachteil auf,
der sich im Bereich der Stapelung der Blätter befindet. Dieser Arbeitsgang greift
zurück
auf eine Auflage, welche in der vertikalen Ebene beweglich ist und
die aufeinander folgend von einer anfänglich oberen Position, wenn
sie leer ist und bereit zum Aufnehmen eines neuen Stapels, zu einer
unteren Ausgangsposition geht, welche das seitliche Abladen des
Stapels erlaubt. Obwohl diese Art des Vorgehens zuverlässig ist
und befriedigend funktioniert, auferlegt sie trotzdem eine Abfolge
von Operationen, die nur sequenziell ausgeführt werden können. Da
es nicht a priori möglich
ist, die Zeit mehr zu reduzieren, die zum Ausführen jeder für sich genommenen
Operation notwendig ist, ist es ebenfalls nicht möglich, die
gesamte Zeit zu reduzieren, welche für das Ausladen des Stapels
und das Wiederhinauffahren der Auflage in ihre Anfangsposition gebraucht
wird, angesichts dessen, dass die Auflage nur wieder hinaufgefahren
werden kann, wenn der Stapel ausgeladen ist.
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Ein
weiterer Nachteil kommt aus der Tatsache, dass diese Vorrichtungen
es entweder nicht erlauben, Blätter
einfach auszuwerfen, wenn sie eine ungenügende Qualität aufweisen,
oder diese Operation auf einen gesamten Teil der Produktion stark ausdehnen,
indem alle Blätter
eliminiert werden, die sich in der Breite der Maschine befinden.
Um diese Auswurfoperation zu realisieren, besteht eine andere mehr
verbreitete Lösung
darin, die Blätter
mit schlechter Qualität
eines nach dem anderen in einer Vorrichtung zur Qualitäts- und
Auswurfüberwachung auszuwerfen,
bevor diese Blätter
in Bahnform angeordnet werden. Eine in der Produktionslinie oberhalb der
Empfangsstation angeordnete Vorrichtung ist einerseits nicht angepasst
für den
Auswurf von Blättern,
welche bereits in Form von Bahnen angelegt sind, und bildet andererseits
in der Produktionslinie ein zusätzliches
Modul, welches komplett getrennt und unterschiedlich vom Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist.
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Die
vorliegende Erfindung weist die Aufgabe auf, die zuvor genannten
Nachteile zu beheben, indem eine Vorrichtung zum Empfangen und Auswerfen
von flachen Elementen bereitgestellt wird, die schnell, ökonomisch,
universell und einfach in der Verwendung ist. Unter dem Begriff ökonomisch
wird verstanden, dass diese Vorrichtung selbstverständlich mit
geringen Kosten produziert werden können muss, aber sie muss auch
jede Verschwendung vermeiden, indem die den Qualitätskriterien entsprechenden
Elemente schnell aussortiert werden von denjenigen, welche Fehler
aufweisen und welche aus der Produktionslinie ausgeworfen werden
müssen.
Unter dem Ausdruck universell wird verstanden, eine Vorrichtung
bereitzustellen, welche gleichzeitig zu einem ganzen Sortiment von
Produkten unterschiedlicher Formate passt und eine einfache Anpassung
gewährleistet,
um mit jedem dieser Produkte arbeiten zu können, indem die Zeiten, welche
für die Einstellungen
der Empfangsvorrichtung zwischen zwei Serien unterschiedlicher Arbeiten
bestimmt sind, so stark wie möglich
reduziert werden. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung muss
also einfach angepasst werden können,
um große
Zuschnitte von Schachteln, wie beispielsweise ein oder zwei Zuschnitte,
welche die gesamte Breite der Maschine belegen, genauso gut zu empfangen
wie kleinere Zuschnitte von Schachteln, welche in großer Anzahl (beispielsweise
10) in der Breite der Maschine verteilt sind. Diese Vorrichtung
muss ebenfalls in der Lage sein, mit geringerer Verschwendung alle
Zuschnitte von Schachteln, die nicht den verlangten Qualitätskriterien
entsprechen, schnell auswerfen zu können. Es ist anzumerken, dass
zum effektiven Antworten auf diese letzte Bedingung der Schnelligkeit
schon jetzt ausgeschlossen ist, ein Sortieren Blatt für Blatt durchzuführen, bevor
diese nicht als Bahn angeordnet sind.
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Zu
diesem Zweck hat die vorliegende Erfindung als Gegenstand eine Vorrichtung
zum Empfangen und zum Auswerfen gemäß Anspruch 1.
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Die
Erfindung wird besser verstanden beim Studium einer in keiner Weise
einschränkenden
Ausführungsform,
welche durch die angehängten
Figuren dargestellt ist, in denen:
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die 1 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Situation
darstellt,
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die 2 eine
vereinfachte schematische Grundrissdarstellung der Vorrichtung gemäß 1 darstellt,
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die 3 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Situation
darstellt,
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die 4 eine
schematische Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV der 1 eines
Teils des Antriebsmechanismus der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
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die 5 den
stromabwärtigen
Teil der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Situation darstellt,
welche unterschiedlich ist von derjenigen, die in den 1 und 3 dargestellt
ist,
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die 6 eine
Profilansicht im Teilschnitt entlang der Linie VI-VI der 7 einer
Ausgangsrampe für
Blätterstapel
darstellt,
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die 7 eine
Detailansicht eines Teilschnitts der in der 6 dargestellten
Ausgangsrampe darstellt.
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Um
einige in der folgenden Beschreibung oft verwendete Begriffe zu
definieren, um die Orientierung oder die Lokalisierung gewisser
Teile von Gegenständen
zu beschreiben, wird angeführt,
dass die Adjektive "längs" und "quer" sich immer auf die Hauptachse
des Durchlaufens der flachen Elemente in der Maschine beziehen und
dass die Begriffe "stromaufwärts" und "stromabwärts" jeweils die dem Eingang
der Maschine nähere
Seite und die dem Ausgang nähere
Seite anzeigen.
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Die 1 stellt
eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung 20 zum
Empfangen und Auswerfen von flachen Elementen, wie Kartonblättern 2, in
einer ersten Situation dar, welche die Verschiebung einer Bahn 22 von
stromaufwärtigen
Blättern 2 stromabwärts in Längsrichtung
der Maschine entsprechend der durch den Pfeil 1 gegebenen
Richtung illustriert. Aufgrund praktischer Gründe, welche bei Werkstattversuchen
festgestellt wurden, kann eine dicht gepackte Bahn von Blättern, wie
die Bahn 22 in der Vorrichtung 20 ausgehend von
Blättern 2,
welche mit großer
Geschwindigkeit eines hinter dem anderen vorbeilaufen, direkt gebildet
werden. Aufgrund dieser Tatsache muss der Vorrichtung 20 zum
Empfang zuerst eine Einheit 10 vorangehen, welche eine erste
Bahn 12 von Blättern 2 bildet,
welche einen größeren Abstand
aufweist als diejenigen der Bahn 22, und zwar zwischen
einem Transportband 13, das mit reduzierter Geschwindigkeit
durch eine Antriebsrolle 14 und eine Serie von Druckwalzen 15 angetrieben ist,
die die Blätter 2 gegen
das Transportband 13 halten und abbremsen, wenn sie ankommen
und sich in der Einheit 10 mit großer Geschwindigkeit verlagern.
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Die
Bahn 22 bildet sich auf einem zweiten Transportband 23,
welches Teil der Vorrichtung 20 zum Empfang und zum Auswerfen
von Blättern 2 ist. Dieses
Transportband 23 belegt, wie alle Transportbänder dieser
Vorrichtung, die gesamte Breite der Maschine. Es wird durch eine
Antriebsrolle 24 in Bewegung versetzt, die es mit einer
Geschwindigkeit umlaufen lässt,
welche geringer ist als diejenige des Transportbandes 13,
und zwar um eine Mehrzahl von Walzen oder Unterbandrollen 25, 26, 27, 28 und 29.
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Die
in der durch den Pfeil 1 gegebenen Richtung transportierte
Bahn 22 bewegt sich anschließend auf ein drittes Transportband 33,
welches durch eine andere Antriebsrolle 34 in Drehung versetzt
ist, wobei die Rolle wie die anderen Antriebsmittel vollständig unabhängig ist.
Das Transportband 33 läuft
in Richtung des Pfeils 1 um die anderen Walzen oder Umlenkrollen 35, 36, 37, 38 und 39 um.
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Anschließend an
das Transportband 33 befindet sich eine Stapelvorrichtung 40,
welche die Blätter 2 der
Bahn auf mehreren Rampen 41 sammelt, welche in der Breite
der Maschine einstellbar sind, um einen Stapel 42 zu bilden,
der, wie dies in der 1 dargestellt ist, schließlich durch
einen oder mehrere Endlosriemen 43, welche jede der Rampen 41 ausrüsten, aus
der Vorrichtung 20 und der Stapelvorrichtung 40 in
Richtung des Pfeils 4 ausgegeben werden. Das Stapeln der
Blätter 2 findet
auf den Rampen 41 durch Verschieben des stromabwärtigen Endes
des Transportbandes 33 in der vertikalen Ebene statt, und
zwar derart, dass die Fallhöhe
von Blättern 2 auf
das Oberteil des Stapels konstant ist. Zu diesem Zweck ist die Rolle 36 mit
einem Aufzug 50 verbunden, welcher aus einem Rahmen 51 gebildet ist,
welcher sich vertikal verschieben kann, wie dies durch den Doppelpfeil 3 dargestellt
ist. Dieser Rahmen 51 ist auf seinen beiden Seiten an einer
Kette 52 fixiert, welche durch Kettenräder 53 gehalten und
gespannt ist. Der Antrieb der Kette wird durch einen Motor 54 realisiert,
welcher an eines der Kettenräder 53 gekoppelt
ist.
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Die 2 zeigt
eine vereinfachte schematische Grundrissansicht der in der 1 dargestellten Vorrichtung.
In dieser zweiten Figur sind vier Reihen 9 von parallelen
Blätterbahnen
dargestellt, welche in Richtung des Pfeils 1 vom ersten
Transportband 13 zu den anderen Transportbändern 23 und 33 fortschreiten,
bevor sie auf den Endlosriemen 43 der Rampen 41 zu
unterschiedlichen Stapeln gestapelt werden. Um die Lesbarkeit dieser
Figur zu verbessern und eine Überfrachtung
zu verhindern, wurde nur eine Reihe 9 von in Bahnen angeordneten
Blättern
vollständig
gezeichnet. Die drei anderen Reihen sind im Wesentlichen durch ihren
Umriss dargestellt. Ferner sind die Umlenkrollen der Enden der Transportbänder hier
ersetzt und einfach durch ihre Achse dargestellt, welche strichpunktiert
gezeichnet ist. Bei den nachfolgenden Ausführungen und um die Erläuterungen
zu vereinfachen, wird sich im Allgemeinen mit dem Durchlauf und
der Beschreibung von Sequenzen einer einzelnen Reihe 9 von
in Bahnen angeordneten Blättern
befasst. Es ist allerdings zu beachten, dass die gleichen Arbeitsgänge gleichzeitig und
synchron auf allen Reihen von Blättern
stattfinden, welche bis zum Transportband 33 vorankommen,
unabhängig
davon, welche Anzahl von solchen Reihen es gibt.
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Die 3 zeigt
in einer der 1 ähnlichen Ansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einer zweiten Situation, welche unterschiedlich ist von derjenigen
in der 1 dargestellten Situation. Die durch diese 1 und 3 gegebenen
Darstellungen werden es erlauben, die Funktionsweise der Vorrichtung
dieser Erfindung besser zu verstehen, die nun beschrieben wird.
Eines der in allen derzeitigen Empfangsvorrichtungen ausgesprochenen
Zielen besteht darin, Stapel einer gewissen Anzahl von Blättern erzeugen
zu können,
ohne den kontinuierlichen Fluss der Produktion von Blättern, welche
flussaufwärts
durch die Druckmaschinen ausgeliefert werden, zu unterbrechen. Bei
der vorliegenden Beschreibung ist die anhaltende Produktion von
Blättern 2 durch
die Einheit 10 dargestellt, die ohne Unterbrechung die
bewegliche Bahn 12 erzeugt. Auf dem Transportband 23 wird
diese letztere einfach in eine Bahn 22 zusammengeschrumpft
durch Reduktion der Fördergeschwindigkeit.
Da der Produktionsfluss anhaltend ist, liegt es notwendigerweise
nahe, eine Unterbrechung in dieser Bahn 22 zu erzeugen, welche
es erlaubt, die notwendige Zeit insbesondere zum Bilden des entsprechenden
Stapels von Blättern 42,
zum Ausgeben dieses Stapels von der Stapelvorrichtung 40 und
zum gleichzeitigen Wiederpositionieren der Mittel der Stapelvorrichtung
in einer neuen Anfangsposition bereit für die Aufnahme des nächsten Stapels
zu gewinnen. Um dies zu erreichen, ist die Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung mit einem Betriebs- und Unterbrechungsmechanismus 60 für die Bahnen
ausgerüstet,
der es erlaubt, die verwendeten Längen der Transportbänder 23 und 33 zu
verändern.
Dieser Mechanismus belegt in der Vorrichtung 20 einen zentralen
Platz, welcher zwischen der Aneinanderreihung der Transportbänder 23 und 33 gelegen
ist. Er wird von zwei Wagen gebildet, einem oberen 61 und
einem unteren 62, die sich horizontal von stromaufwärts nach
stromabwärts
und umgekehrt verschieben können.
Die Verschiebungen dieser zwei Wagen sind vollständig voneinander abhängig, und
zwar derart, dass die Geschwindigkeit eines dieser Wagen immer identisch
ist mit derjenigen des anderen und dass ihre Verschiebungsrichtung
immer gegensätzlich
ist. Eine solche Vorrichtung wird durch Eingriff von Zahnstangen
ermöglicht,
die an den Wagen fixiert sind, mit einem Paar von Zahnrädern, welche
alternativ in einer Richtung und dann in einer anderen Richtung
drehen, wie dies im Detail anschließend beschrieben wird.
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Die 4,
welche einen vertikalen Schnitt entlang der Linie IV-IV der 1 darstellt,
erlaubt ein besseres Verständnis
der Funktionsweise und der Aneinanderreihung des Antriebsmechanismus 60, welcher
zwischen den zwei Hauptstrukturen angeordnet ist, die das Gestell 70 der
Vorrichtung 20 bilden. Um das Lesen dieser Figur zu vereinfachen, wird
angeführt,
dass die Transportbänder
und Bahnen von Blättern
nicht dargestellt worden sind. Im oberen Wagen 61 sind
Umlenkrollen 27 und 37 zwischen den vertikalen
Wänden
dieses Wagens angebracht. Der untere Wagen 62 stützt die
Umlenkrollen 29 und 39 ab. Diese letzteren sind
jeweils auf einem Paar von Pneumatikzylindern 63 angebracht,
welche an den Innenflanschen des Wagens 62 fixiert sind. Das
Anordnen dieser Zylinder erlaubt es, in unabhängiger Art und Weise die Spannungsverluste
zu kompensieren, welche in den Transportbändern 23 und 33 auftreten,
wenn sich die Wagen 61 und 62 verschieben. Obwohl
diese letzteren die zwei Paare von Rollen 27, 37 und 29, 39 um
eine gleiche Länge
in eine entgegengesetzte Richtung verschieben, kann die Verlängerung
oder die Verkürzung
des oberen Teils des Transportbandes 33, beispielsweise
zwischen den Rollen 36 und 37, nicht komplett
durch die Verkürzung
bzw. die Verlängerung
seines unteren Teils zwischen den Rollen 38 und 39 kompensiert werden.
Dieser Zustand resultiert aus der geometrischen Position der Rollen 36, 37, 38 und 39,
die zwei ungleiche Winkel beschreiben mit entgegengesetzten Spitzen,
welche durch die Rollen 37 und 38 repräsentiert
sind. Daher müssen
die ungleichen Variationen der Längen
der Transportbänder
zwischen diesen Rollen dauernd durch die Verschiebung der Rolle 29 kompensiert
werden, welche durch ein Paar von Zylindern 63 betätigt ist.
Das Gleiche trifft auf das Transportband 23 und die Rollen 26, 27, 28 und 29 zu.
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Die
Wagen 61 und 62 gleiten zwischen dem Rahmen 70,
auf einer Seite mittels Kugelbacken 64, welche an einer
der Seiten der Wagen fixiert sind und jede entlang einer Schiene 65 gleiten,
die fest mit dem Rahmen verbunden ist, und auf der anderen Seite
mittels Walzen 66, welche gegen die andere Seite der Wagen 61, 62 fixiert
sind und von denen jede auf einem an dem Rahmen 70 angestückten Rollband 67 rollt.
Der Antrieb der Wagen ist realisiert durch den Eingriff von Zahnstangen 68,
welche an den inneren Seiten der Wagen im unteren Teil für den Wagen 61 und
im oberen Teil für
den Wagen 62 angestückt
sind, mit einem Paar von Zahnrädern 69, welche
auf der Welle 71 eines elektrischen Motors 72 angebracht
sind. Die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Wagen 61 und 62 können also fein
eingestellt werden dank der Flexibilität der Steuerung des Elektromotors 72.
Ferner wird man versuchen, die Massen dieser zwei Wagen möglichst
gut auszugleichen, um die dynamischen Effekte zu kompensieren, die
sie bei ihrer Bewegung erzeugen.
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Um
eine deutliche und präzise
Trennung der Bahn 22 erzeugen zu können, ergreift eine Klemme 75 diese
Bahn zwischen den Rollen 27 und 37 der jeweiligen
Transportbänder 23, 33.
Diese Klemme ist durch einen Querbalken 76 gebildet, der
an den Enden von zwei gekrümmten
parallelen Armen angeordnet ist, welche um eine Rotationsachse 78 schwenken,
welche den oberen Wagen 61 durchquert. Um die Bahn 22 zu
ergreifen, schwenken die zwei gekrümmten Arme 77 nach
oben und der Querbalken 76 drückt die Bahn gegen eine Serie
von Anschlagswalzen 79, welche wünschenswerterweise über der
Bahn 22 zwischen den Rollen 27 und 37 angeordnet
sind.
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In
einer anfänglichen
Situation, die in der 1 dargestellt ist, weisen die
Transportbänder 23 und 33 beide
eine konstante identische Geschwindigkeit auf, so dass der Durchgang
der Bahn 22 zum Transportband 23 auf das Transportband 33 nicht
bemerkt wird. Wenn die Anzahl an Blättern, welche für einen
Stapel erforderlich ist, sich demnächst auf dem Transportband 33 befindet,
wird der Antriebsmechanismus 60 der Wagen 61 und 62 betätigt und
treibt progressiv die stromabwärtigen
und stromaufwärtigen
Enden der jeweiligen Transportbänder 23 und 33 in
der Richtung des Pfeils 1 an, bis die Geschwindigkeit dieser
Verschiebung identisch ist mit der Vortriebsgeschwindigkeit des
Transportbandes 23. Zu diesem Zeitpunkt ergreift die Klemme 75 das
Transportband 22, dann erhöht sich die Geschwindigkeit des
Transportbandes 33 schnell, wodurch die Trennung der Bahn 22 erzeugt
wird, deren stromabwärtiges
Bahnteil 32 sich schnell in die Stapelvorrichtung 40 entleert,
wie dies in der 3 dargestellt ist. Während dieses
Arbeitsgangs wird die Rolle 36 des stromabwärtigen Endes
des Transportbandes 33 durch den Aufzug 50 vertikal
nach oben verschoben, damit die Fallhöhe der Blätter auf den Oberteil des im Aufbau
befindlichen Stapels 42 dauernd konstant und optimal ist.
In der Zwischenzeit haben die Wagen 61 und 62 nicht
aufgehört
sich zu verschieben, und zwar der Wagen 61 stromabwärtig und
der Wagen 62 stromaufwärtig,
mit der gleichen Geschwindigkeit wie diejenige des Transportbandes 23 infolge
der kontinuierlichen Progression der Bahn 22. Um sicherzustellen,
dass die gesamte Bahn 32 das Transportband 33 verlassen
hat, wird die erhöhte
Geschwindigkeit zur Entleerung dieses Transportbandes noch einige
Sekundenbruchteile nach der theoretischen Entleerung des letzten
Blatts der Bahn 32 aufrechterhalten. Anschließend wird
diese Geschwindigkeit verlangsamt, bis sie identisch mit derjenigen
des Transportbandes 23 ist. Zu diesem Zeitpunkt öffnet sich
die Klemme 75, wobei die Fortsetzung der Bahn 22 auf
dem Transportband 33 freigegeben wird, und der Antrieb
der Wagen 61 und 62 wird progressiv verlangsamt
bis zum Umkehren, um die Wagen in ihre jeweiligen Anfangspositionen
zu versetzen. Gleich nach dem theoretischen Leeren des letzten Blatts
der Bahn 32 auf den Stapel 42 kann dieser Stapel
sogleich abgeführt
werden durch das In-Bewegung-Versetzen des Endlosbandes 43,
das ihn zu einem der Austrittsöffnungen
der Maschine mitnimmt. Sobald möglich,
entweder bevor die Wagen 61, 62 ihre Anfangsposition
wiedererlangt haben oder der Stapel die Rampe 41 komplett
verlassen hat, fährt der
Aufzug 50 wieder nach unten, wobei er immer das stromabwärtige Ende
des Transportbandes 33 antreibt, das sich also wieder in
seiner unteren Position befindet. Ein neuer Zyklus kann also in
Gang gesetzt werden.
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Während der
Phase des Stapelns von Blättern 2 der
Bahn 32 sind die Rampen 41 im Allgemeinen in einer
normalen horizontalen Position angeordnet, welche die Aufnahme dieser
Blätter
erlaubt. Es wird hier daran erinnert, dass es gleich viele Stapel 42 wie
Reihen 9 von Bahnen auf dem Transportband 33 gibt,
die gleichzeitig auf den Endlosbändern 43 der
parallelen Rampen 41 gebildet werden. Wenn allerdings auf
den Blättern
der einen oder anderen dieser Reihen 9 beispielsweise ein
Druckfehler bemerkt worden ist, kann die Rampe oder können die
Rampen 41, die dieser Reihe von fehlerhaften Blättern zugeordnet
ist/sind, durch Pneumatikzylinder 44 nach unten geschwenkt
werden, und zwar vor dem Beginn der Stapelung der Blätter. Es
wird daher nur die Bahn 32 der Reihe, die die fehlerhaften
Blätter
enthält,
direkt von der Stapelvorrichtung auf ein Ausschusstransportband 90 entleert,
welches quer zur Richtung der Verschiebung der Bahnen angeordnet
ist. Diese Situation ist in der 5 dargestellt,
wo nur der stromabwärtige
Teil der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
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Die 6 und 7 zeigen
im Detail den Mechanismus, welcher das gleichzeitige Kippen einer
der Rampen 41 und das In-Drehung-Versetzen seines Endlosbandes 43 zulässt. Die 6 ist
eine Profilansicht im Teilschnitt dieser Rampe 41 entsprechend
der Linie VI-VI der 7. Die Darstellung der 6 zeigt
die Rampe 41 in zwei unterschiedlichen Positionen, einer
horizontalen in ausgezogenen Linien und einer vertikalen oder nach
unten gekippten in strichpunktierter Linie. Diese Rampe wird von
einem Blech 45 gebildet, das die Form eines umgekehrten U
aufweist, was besser in der 7 ersichtlich
ist. Auf diesem Blech sind Walzen 46 angebracht, welche
auf frei drehbaren Kugellagern angebracht sind, um welche das Endlosband 43 verläuft. Dieses
Endlosband ist in permanentem Kontakt mit einem Ring 47,
welcher auf einer dehnbaren Antriebswelle positioniert und befestigt
ist, deren Durchmesser sich vergrößern kann, wodurch es ermöglicht ist,
den Ring 47 festzuhalten. Wenn die dehnbare Welle 48 in
Rotation versetzt wird, treibt sie auch den Ring 47 an,
welcher durch Kontakt den Endlosriemen 43 in Umlauf versetzt.
Um gleichzeitig das Kippen nach unten der Rampe 41 durch
einen Zylinder 44 zuzulassen, ist ein Kugellager 49 an
jeder Seite des Rings 47 auf einem Flansch 94 in
einem Hals angeordnet, welcher auf jeder Seitenflanke dieses Rings ausgearbeitet
ist. Ein Teil dieses Kugellagers 49 ist mit dem Ring 47 fest verbunden,
wohingegen der andere am Flansch 94 befestigte Teil desselben
Kugellagers nur mit dem Blech 45 verbunden ist, welches
die Umhüllung
der Rampe 41 bildet. Dank der Funktion dieses Kugellagers
und dank seiner oben beschriebenen Ausrüstung kann das Blech 45 also
nach unten oder nach oben durch den Zylinder 44 geschwenkt
werden, und zwar in einer Art und Weise, die komplett unabhängig von
der Rotation des Endlosriemens 43 und seines Antriebssystems
ist.
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Um
auf den Endlosriemen 43 der Rampen 41 eine gute
Stapelung der Blätter 2 zu
erreichen, ist in der Stapelvorrichtung 40 eine Quer-Ordnungsvorrichtung 80 angeordnet
und erlaubt es, die Blätter des
Stapels 42 längs
gegen die vorderen Anschläge 81 zu
rütteln.
Jeder Anschlag ist gegen die stromaufwärtige Seite eines Wagens 82 befestigt,
welcher zwischen zwei seitlichen Armen 83 des Rahmens 51 befestigt
ist. Um diese Anschläge
in Funktion des Formats der Blätter 2 einstellen
zu können,
ist der Wagen 82 in Richtung der Verschiebung der Bahnen vermittels
eines Handrads 84 einstellbar. Jeder Anschlag 81 ist
beweglich und auch in Querrichtung verschiebbar, und zwar derart,
dass er korrekt vor dem Stapel positioniert werden kann, der für ihn vorgesehen
ist. Ferner kann jeder vordere Anschlag mit einer Schablone oder
einem nicht dargestellten profilierten Element ausgerüstet sein,
wodurch das Anschmiegen der Form der vorderen Kante der zu rüttelnden Blätter 2 am
besten ermöglicht
wird. Im stromaufwärtigen
Teil der Quer-Ordnungsvorrichtung 80 befinden sich ein
oder mehrere hintere Anschläge 85,
die durch eine periodisch oszillierende Bewegung in der durch den
Doppelpfeil 5 in der 1 dargestellten Richtung
angeregt sind. Eine solche Oszillation kann beispielsweise ausgehend
von einem Arm 86 erreicht werden, welcher bezogen auf eine
Achse eines Motors 87 exzentrisch ist. Diese vibrierende
Bewegung des Kommens und Gehens erlaubt es, unaufhörlich die
Blätter 2 zu
ordnen, wenn sie gestapelt werden, indem sie gezwungen werden, sich
korrekt an den vorderen Anschlägen 81 anzusammeln. Selbstverständlich können auch
die hinteren Anschläge 85 mit
profilierten Schablonen ausgerüstet sein
und können
auch in Querrichtung verschoben werden wie die vorderen Anschläge. Um das
Rütteln der
Stapel von Blättern
in der Querrichtung zu bewirken, wird im Allgemeinen eine zweite
Ordnungsvorrichtung verwendet, welche hier nicht dargestellt ist, aber
nach einem ähnlichen
Prinzip funktionieren kann. Eine Besonderheit der ersten Ordnungsvorrichtung 80 liegt
allerdings in der Tatsache, dass sie mit mehreren Düsen 88 ausgerüstet ist,
welche Luft unter die Blätter 2 bläst, während deren
Fall. Diese Luftstrahlen begünstigen
die gute Bildung der Stapel 42, indem sie verhindern, dass
die Blätter
sich umdrehen oder unter einem zu starken Anstellwinkel fallen.
Die Kraft der Luftstrahlen, ihre Anzahl, ihre Position und Orientierung
der Düsen
sind ebenso leicht einstellbare Parameter und sind in Funktion der
Größe der aufzunehmenden
Blätter
und deren Grammatur ausgewählt.
Es soll auch erwähnt
werden, dass solche Ordnungsvorrichtungen abnehmbar und leicht für unterschiedliche
zu realisierende Arbeiten anpassbar sind, was es erlaubt, wenn man
wenigstens zwei Spiele besitzt, diese vorher außerhalb der Maschine vorzubereiten,
indem sie für
den nächsten
Arbeitsgang eingestellt werden.
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Dank
der nun vollständig
beschriebenen Vorrichtung wird noch die Tatsache hervorgehoben, dass
einerseits der Weg des Aufzugs 50 nur von der Höhe des Stapels 42 abhängt, und
andererseits ohne die realen Maximalgeschwindigkeiten zu berücksichtigen,
die der Aufzug 50 und der Abführ-Endlosriemen 43 erreichen
können,
die minimal notwendige Wartezeit, bevor der Aufzug in seine Anfangsposition zurückversetzt
werden kann, einzig von der Höhe und
der Längendimension
dieses Stapels 42 abhängt.
Das Zurückführen des
Aufzugs 50 und des Endes des Transportbandes 33 in
die untere Position kann also vorteilhaft durchgeführt werden,
sobald die stromaufwärtige
Seite des Stapels 42 unter dem vorderen Anschlag 81 der
Ordnungsvorrichtung 80 durchgelaufen ist, d.h. sogar bevor
dieser Stapel die Rampe 41 verlassen hat, auf der er gebildet
worden ist.
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Im
Rahmen der Ansprüche
können
zahlreiche Verbesserungen an der Vorrichtung dieser Erfindung vorgenommen
werden.