[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Fördertechnik, und insbesondere auf eine Fördereinheit und ein Verfahren zum Beschleunigen oder Abbremsen eines Stromes von geförderten flachen Gegenständen gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.
STAND DER TECHNIK
[0002] Beim Fördern und Verarbeiten von flachen Gegenständen wie Druckprodukten, also beispielsweise Zeitungen, Zeitschriften, Broschüren etc., ist es beispielsweise erforderlich, einen Schuppenstrom von solchen Gegenständen in einzeln geforderte Gegenstände aufzulösen, oder einen Abstand zwischen einzeln geforderten Gegenständen zu vergrössern oder zu verkleinern.
[0003] Die flachen Gegenstände sind vorzugsweise einzelne Druckprodukte, können aber auch mit anderen Druckprodukten und weiteren flachen Gegenständen zu stapelförmigen Gruppen oder Kollektionen gestapelt vorliegen und gestapelt gefördert werden.
[0004] EP 1 456 106 beschreibt eine Vorrichtung, mittels welcher jeweils Gruppen von flachen Gegenständen aus einem Gruppenstrom abgezogen und daraus vereinzelte Gruppen gebildet werden. Dieses Abziehen und Vereinzeln der Gruppen geschieht mittels eines Segmentbeschleunigers oder Pressrädern, welche von oben auf die Gruppen drücken.
[0005] Mit zunehmender Fördergeschwindigkeit nehmen auch die Anforderungen an solche Fördereinheiten zu.
DAMSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0006] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Fördereinheit und ein Verfahren zum Beschleunigen oder Abbremsen eines Stromes von geförderten flachen Gegenständen der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeit zulassen und/oder dabei die Qualität der geförderten Produkte weniger beeinträchtigen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein möglichst schlupfarmes Beschleunigen oder Abbremsen zu realisieren.
[0007] Diese Aufgabe lösen eine Fördereinheit und ein Verfahren zum Beschleunigen oder Abbremsen eines Stromes von geförderten flachen Gegenständen mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.
[0008] Die Fördereinheit zum Beschleunigen oder Abbremsen eines Stromes von geförderten flachen Gegenständen ist also zum Fördern der flachen Gegenstände ausgebildet, und es ist eine Andrückvorrichtung zum Andrücken der flachen Gegenstände gegen die Fördereinheit angeordnet. Dabei ist ein Stützelement zum Stützen der flachen Gegenstände gegen den Druck der Andrückvorrichtung angeordnet, und ist das Stützelement mindestens in einem Mantelbereich in sich nachgiebig und elastisch.
[0009] Die Andrückvorrichtung drückt somit die flachen Gegenstände in einem Andruckbereich des Förderbandes gegen das Förderband. Dabei werden die flachen Gegenstände niedergehalten, eingeklemmt und beschleunigt. Das Stützelement ist zum Stützen des Förderbandes respektive der flachen Gegenstände im genannten Andruckbereich angeordnet. Durch die Nachgiebigkeit des Stützelementes ergibt sich eine verbesserte Beschleunigung respektive Verzögerung der geforderten Gegenstände, wobei die Gegenstände schonend exakt beschleunigt respektive abgebremst werden.
[0010] Der Mantelbereich ist ein Bereich des Stützelementes welcher, radial betrachtet, im äusseren Bereich des Stützelementes liegt. Vorzugsweise ist das Stützelement eine um eine Drehachse oder Welle drehbar angeordnete Stützrolle. Der Mantelbereich ist dann beispielsweise aus einer kreiszylindrischen Rolle gebildet, welche ein Loch zur Aufnahme der Welle aufweist. Vorzugsweise ist das Stützelement im Mantelbereich einstückig aus einem elastischen Material gefertigt. Es kann aber auch mehrere Schichten mit unterschiedlichen Materialien und/oder Materialeigenschaften aufweisen. Es kann ferner makroskopische Aussparungen aufweisen, welche eine Kompression des Stützelementes erleichtern, wobei die Aussparungen vorzugsweise parallel zu einer Drehachse des Stützelementes verlaufen.
[0011] Durch eine oder mehrere der vorgenannten Eigenschaften ist es möglich, dass das Stützelement komprimiert wird und umgekehrt wieder in seine Ursprungsform zurückkehrt, und dabei nur eine vergleichsweise kleine Masse bewegt werden muss. Durch die so reduzierte Trägheit im Mantelbereich des Stützelementes ist auch bei sehr kurzen Taktzeiten und entsprechend schnellen Bewegungen und Bewegungsänderungen eine schonende Förderung und Beschleunigung respektive Abbremsung der flachen Gegenstände möglich. Auch sind vergleichsweise dicke Gegenstände oder Stapel von Gegenständen gut beschleunigbar. Ferner läuft die Vorrichtung auch bei hohen Förderraten oder Fördergeschwindigkeiten ruhiger als herkömmliche Anlagen.
[0012] In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist
- die Fördereinheit angetrieben und die Andrückvorrichtung nicht angetrieben; oder
- die Fördereinheit nicht angetrieben und die Andrückvorrichtung angetrieben; oder
- sowohl die Fördereinheit als auch die Andrückvorrichtung angetrieben.
Es kann also die Fördereinheit und/oder die Andrückvorrichtung aktiv durch einen eigenen Antrieb angetrieben sein. Wenn beispielsweise die Andrückvorrichtung ein Segmentbeschleuniger ist, sind notwendigerweise beide angetrieben. Wenn die Andrückvorrichtung eine kontinuierlich laufende Andrückrolle, gegebenenfalls mit einem Andrückband aufweist, so können nur die Fördereinheit oder nur die Andrückvorrichtung, oder aber auch beide angetrieben sein.
Verlaufen die Fördereinheit mit einem Förderband und die Andrückvorrichtung mit einem Andrückband nach dem Stützelement miteinander in einem Bogen, so ist zweckmässigerweise lediglich dasjenige Band angetrieben, welches einen konvexen Verlauf aufweist, also an der Innenseite des Bogens verläuft.
[0013] Das Stützelement kann eine einzelne Rolle sein oder aus mehreren nebeneinander liegenden Rollenabschnitten bestehen. Diese wiederum können an derselben Welle und miteinander oder unabhängig angetrieben sein, oder können frei auf derselben Achse drehen. Es ist auch denkbar, dass einzelne Rollenabschnitte angetrieben und andere mitlaufend sind.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stützelement eine Drehachse auf, um welche das Stützelement gedreht wird, und ist ein Andrückelement der Andrückvorrichtung um eine Achse drehbar angeordnet, wobei die Achse des Andrückelementes, bezüglich der Drehachse des Stützelementes in Förderrichtung verschoben ist. Die Achse der Andrückvorrichtung ist dabei, in Förderrichtung gesehen, nach der Drehachse des Stützelementes angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass sich durch diesen Versatz der Achsen ein sanfteres Beschleunigen der geförderten Gegenstände ergibt. Vorzugsweise beträgt ein Versatz, um welchen die Achse des Andrückelementes bezüglich der Drehachse des Stützelementes in Förderrichtung verschoben ist, zwischen Null und 50 mm oder 60 mm, insbesondere mehr als 10 mm, vorzugsweise mehr als 25 mm oder 50 mm.
Der optimale Versatz ist abhängig vom Durchmesser des Stützelementes, für grössere Durchmesser ist auch ein grösserer Versatz zu wählen. Beispielsweise kann ein Versatz um rund 50 mm für einen Durchmesser von 200 mm vorgesehen sein.
[0015] Die Andrückvorrichtung weist beispielsweise einen Segmentbeschleuniger, eine von einem Andrückband umschlungene Andrückrolle, oder eine Andrückrolle ohne Andrückband auf.
[0016] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stützelement derart angeordnet, dass die flachen Gegenstände, wenn sie durch die Andrückvorrichtung gegen das Stützelement gedrückt werden, im Wesentlichen gerade verlaufen, also nicht gebogen oder geknickt sind. Anders gesagt würden also, wenn das Stützelement nicht nachgiebig wäre, die flachen Gegenstände um das Stützelement herum gebogen werden. Die Nachgiebigkeit des Stützelementes führt im Zusammenwirken mit der Andrückvorrichtung dazu, dass dies nicht geschieht. Die Elemente Fördereinheit, Andrückvorrichtung und eine Zufördervorrichtung sind also so zueinander angeordnet, dass die geforderten Gegenstände einem stetigen Verlauf folgen.
[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rollenabschnitt, oder allgemein mindestens ein Stützelement, nicht von einem Förderband umschlungen. Dieses Stützelement drückt also direkt gegen die flachen Gegenstände. Im entspannten Zustand ragt ein solches Stützelement über ein daneben verlaufendes Förderband hervor, beim Andrücken eines Gegenstands durch die Andrückvorrichtung wird der Gegenstand gegen das Förderband gedrückt und dabei das daneben liegende Stützelement in einem entsprechenden Sektor komprimiert. Förderband und Stützelement können mit derselben Geschwindigkeit oder mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten angetrieben sein.
[0018] Vorzugsweise ist die Fördereinheit Teil einer Zuführung für eine Weiterverarbeitungsanlage zum Sammeln, Einstecken, Zusammentragen, Schneiden oder Folieren von Druckprodukten.
[0019] Im Verfahren zum Beschleunigen oder Abbremsen eines Stromes von geforderten flachen Gegenständen werden die flachen Gegenstände zugeführt und dann mittels einer Andrückvorrichtung gegen eine Fördereinheit gedrückt und dabei beschleunigt respektive abgebremst. Dabei werden die flachen Gegenstände mittels eines in sich nachgiebigen und elastischen Stützelementes gegen den Druck der Andrückvorrichtung gestützt. Es können die flachen Gegenstände direkt in Berührung mit dem Stützelement sein, oder aber indirekt über ein zwischen den Gegenständen und dem Stützelement verlaufenden Fördermittel wie beispielsweise ein Förderband gestützt sein. Die flachen Gegenstände werden mit einer ersten Geschwindigkeit, welche von Null verschieden ist, zugeführt und auf eine zweite Geschwindigkeit, welche von der ersten verschieden ist beschleunigt respektive abgebremst.
[0020] Die flachen Gegenstände können mittels der Zufördervorrichtung sowohl einzeln als auch als Stapel oder Kollektion zugefördert werden. Dabei können die Gegenstände respektive Kollektionen bereits vereinzelt sein, so dass durch die Fördereinheit der Abstand zwischen den flachen Gegenständen respektive den Kollektionen verkleinert oder vergrössert wird. Sie können aber, wiederum einzeln oder als Kollektion in einem Schuppenstrom (d.h. als geschuppter Strom oder als geschuppter Stapelstrom) zugefördert werden, wobei die vorlaufenden Kanten im Schuppenstrom obenliegend oder untenliegend sein können. Durch die Fördereinheit können somit die flachen Gegenstände oder Kollektionen jeweils aus dem Schuppenstrom gezogen und vereinzelt werden.
[0021] Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen kombinierbar und umgekehrt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0022] Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
<tb>Fig. 1a-1b und 2<sep>eine Fördereinheit mit einem Segmentbeschleuniger in unterschiedlichen Betriebszuständen;
<tb>Fig. 3-4<sep>Fördereinheiten mit einer Andrückvorrichtung mit einem umlaufenden Andrückband; und
<tb>Fig. 5a-5c<sep>eine weitere Fördereinheit in unterschiedlichen Betriebszuständen
[0023] Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0024] Fig. 1a-1bund 2zeigen eine Fördereinheit mit einem Segmentbeschleuniger in unterschiedlichen Betriebszuständen: eine Fördereinheit 1 ist zur Übernahme von flachen Gegenständen 5 von einer Zufördervorrichtung 4 angeordnet. Die Zufördervorrichtung 4 fördert die flachen Gegenstände 5 mit beispielsweise einem Zuförder-Förderband 41 zu, wobei die flachen Gegenstände 5 mittels einer Niederhalterolle 3 gegen das Zuförder-Förderband 41 gehalten werden. Die Fördereinheit 1 weist ein umlaufendes Förderband 11 auf, welches eine als Stützelement wirkende Stützrolle 12 mindestens stellenweise umschlingt. Die Stützrolle 12 ist durch einen Stützrollenantrieb 13 angetrieben. Der Fördereinheit 1 ist eine Andrückvorrichtung 2 bezüglich der Bahn der zu fördernden flachen Gegenstände 5 gegenüber liegend angeordnet.
[0025] Hier, wie auch für die anderen Ausführungsformen der Erfindung, gilt das Folgende betreffend das Stützelement respektive die Stützrolle 12: Die Stützrolle 12 ist in einem Mantelbereich 15 aus einem elastischen Material gefertigt, insbesondere aus einem geschlossenporigem Schaumstoff aus einem Elastomer, beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi. Ein offenporiger Schaumstoff ist auch denkbar. Die Stützrolle 12 weist im Mantelbereich 15 vorzugsweise jeweils mehrere makroskopische Aussparungen 14 auf, wobei vorzugsweise die Aussparungen 14 parallel zu einer Drehachse des Stützelementes 12 verlaufen. Jeweils eine Gruppe von Aussparungen 14 weist im Wesentlichen denselben Querschnitt auf.
Mehrere Aussparungen 14 einer Gruppe sind, eine Reihe entlang des Umfangs der Rolle bildend, im selben Abstand zur Drehachse der Stützrolle 12 gleichmässig um den Umfang der Stützrolle 12 verteilt. Vorzugsweise liegen mindestens zwei Reihen von Aussparungen 14 mit jeweils unterschiedlichen Abständen zur Drehachse vor. Es sind bei grösseren Durchmessern der Stützrolle 12 auch drei oder vier oder mehr Reihen möglich.
[0026] Das elastische Material weist vorzugsweise eine Shorehärte zwischen 20 Shore und 50 Shore aufweist, vorzugsweise zwischen 30 Shore und 40 Shore, insbesondere mindestens annähernd 35 Shore. Dabei wird die Shore-A Härteskala verwendet.
[0027] Das Stützelement weist beispielsweise einen Durchmesser zwischen 60 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 100 mm und 150 mm auf. Bei grösseren Durchmessern ergibt sich ein besseres Einlaufverhalten der geförderten Gegenstände 5 in die Fördereinheit 1.
[0028] In allen gezeigten Ausführungsformen der Erfindung ist eine Drehachse der Andrückvorrichtung 2 (also eine Drehachse eines Andrücksegmentes 26 oder einer Andrückrolle 22) bezüglich der Drehachse der Stützrolle 12 um eine Distanz c versetzt. Die Achse der Andrückvorrichtung 2 ist also in Förderrichtung gesehen nach der Drehachse der Stützrolle 12 angeordnet.
[0029] In den Fig. 1a, 1b, 2sowie auch 5a-5cist die Andrückvorrichtung 2 ein Segmentbeschleuniger. Dieser weist ein drehendes Andrücksegment 26 zum Andrücken und Beschleunigen der flachen Gegenstände 5 auf. Das Andrücksegment 26 wiederum weist in einem vorlaufenden Bereich eine frei drehbare Rolle 27 auf, welche bezüglich des Andrücksegmentes 26 frei drehbar ist und dadurch zunächst an den flachen Gegenständen abrollt und diese andrückt, bevor ein weiterer Bereich des Andrücksegmentes gegen den jeweiligen flachen Gegenstand 5 drückt. Damit wird der flache Gegenstand 5 niedergehalten und komprimiert, aber ohne dass auf ihn eine Kraft in Förderrichtung ausgeübt wird.
Ungepresste Druckprodukte mit lose ineinander liegenden Teilen werden somit nicht auseinandergezogen, sondern zuerst komprimiert und dann als Ganzes beschleunigt oder verzögert: Erst nachdem der flache Gegenstand 5 bereits durch das Förderband 11 ein Stück weit gebremst respektive beschleunigt ist, tritt dieser weitere Bereich in Kontakt mit dem nun komprimierten flachen Gegenstand 5, und wird der komprimierte flache Gegenstand 5 weiter abgebremst respektive beschleunigt. Der weitere Bereich ist vorzugsweise mit einem Haftbelag 28 versehen, also einer Beschichtung oder einer Lage aus Material mit hohem Reibungskoeffizienten, wie beispielsweise Gummi, einem etwas weichen Kunststoff, Riemenmaterial oder einem Gewebe-Kunststoff-Verbundmaterial.
[0030] In der Fig. 1aist ein Höhenversatz d eingezeichnet: Dieser Höhenversatz d ist bezüglich einer Referenzposition der Stützrolle 12 zu verstehen: Die Referenzposition ist gleich der Position der Stützrolle 12 (respektive ihrer Drehachse), in welcher die zugeforderten und nicht angedrückten flachen Gegenstände 5 tangential an die Stützrolle 12 heran zugeführt würden. Mit anderen Worten verläuft in der Referenzposition eine geradlinige Fortsetzung einer Auflage der Zufördervorrichtung 4 tangential zur Stützrolle 12. Auf der Auflage werden die flachen Gegenstände 5 in der Zufördervorrichtung 4 transportiert. Die Auflage ist beispielsweise das Zuförder-Förderband 41. Bezüglich dieser Referenzposition ist die Stützrolle 12 um den Höhenversatz d angehoben, respektive zur Andrückvorrichtung 2 hin verschoben.
Der Höhenversatz d beträgt beispielsweise Null bis 20 mm, vorzugsweise rund 10 mm oder mehr.
[0031] Im Betrieb der Vorrichtung drückt die Andrückvorrichtung 2 die flachen Gegenstände 5 gegen die Stützrolle 12, so dass diese zumindest annähernd wieder um den Höhenversatz d komprimiert wird. Damit erhalten die flache. Gegenstände 5 einen geradlinigen Verlauf und werden nicht gebogen oder geknickt.
[0032] Die Stützrolle 12 ist vorzugsweise so montiert, dass der Höhenversatz d einstellbar ist. Kleinere Ungenauigkeiten in der Höhenpositionierung der Stützrolle 12 werden durch die Elastizität der Stützrolle 12 aufgefangen.
[0033] Zwischen Fördereinheit 1 und Andrückvorrichtung 2 bildet sich, nach Massgabe ihres Abstandes, ein Klemmspalt, durch den die flachen Gegenstände 5 gefördert werden. Dieser Klemmspalt ist an die Dicke der geförderten flachen Gegenstände 5 respektive der Kollektionen 51 anzupassen. Die Höhe des Klemmspaltes ist kleiner als diese Dicke. Die Stützrolle 12 wird um die Differenz zwischen der Klemmspalthöhe und dieser Dicke komprimiert.
[0034] Die obigen Ausführungen betreffend Höhenversatz und Klemmspalt gelten auch für die anderen Ausführungsformen der Erfindung, wie sie im Folgenden beschrieben werden.
[0035] Fig. 1azeigt die Vorrichtung beim Auflösen eines Schuppenstromes zu einem Strom von Einzelprodukten in einem Zustand, in welchem einer der flachen Gegenstände 5 einerseits noch in einem mittels der Zufördervorrichtung 4 zugeführten Schuppenstrom liegt, und andererseits schon mit einer vorlaufenden Kante im Andrückbereich liegt. Das Andrücksegment 26 steht kurz vor dem Eingriff. Fig. 1bzeigt die Situation mit dem Andrücksegment 26 im Eingriff, wobei der flache Gegenstand 5 ein Stück weit aus dem Schuppenstrom herausgezogen ist. Der flache Gegenstand 5 ist zwischen dem Andrücksegment 26 und der Fördereinheit 1 eingeklemmt und wird bezüglich des Schuppenstromes beschleunigt und vereinzelt. Die Fördereinheit 1 weist dazu also eine höhere Fördergeschwindigkeit als die Zufördervorrichtung 4 auf.
Das Segment kann, nach Massgabe der zur Verfügung stehenden Beschleunigungs- respektive Verzögerungsstrecke, einen kleineren oder grösseren Segmentwinkel aufweisen.
[0036] Fig. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung wie die Fig. 1aund 1b, jedoch beim Auflösen eines Schuppenstromes mit einer umgekehrten Schuppenlage, also mit untenliegender Vorlaufkante.
[0037] Fig. 3-4 zeigen Fördereinheiten mit einer Andrückvorrichtung mit einem umlaufenden Andrückband. Beispielhaft sind hier Stapel oder Kollektionen 51 von flachen Gegenständen 5 gezeichnet. Anstelle des Segmentbeschleunigers weist die Andrückvorrichtung 2 hier eine Andrückrolle 22 und ein zum Teil um die Andrückrolle 22 und ferner um Umlenkrollen 24 umlaufendes Andrückband 21 auf (In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Andrückvorrichtung 2 kein Andrückband 21 sondern nur die Andrückrolle 22 auf). Die Andrückrolle 22 drückt das Andrückband 21 im Andrückbereich gegen das Förderband 11 und/oder die geforderten flachen Gegenstände 5 oder Kollektionen 51, und dadurch auch gegen die Stützrolle 12.
In einem in Förderrichtung nach dem Andrückbereich angeordneten Förderabschnitt 6 sind die flachen Gegenstände 5 oder Kollektionen 51 zwischen Förderband 11 und Andrückband 21 gehalten oder eingeklemmt, und gefordert. Die Stützrolle 12 ist durch einen Stützrollenantrieb 13 angetrieben, die Andrückrolle 22 durch einen Andrückrollenantrieb 23. Es kann aber auch nur einer der beiden Antriebe 13, 23 vorliegen.
[0038] Fig. 3 zeigt zudem anstelle einer Vereinzelung die Vergrösserung eines Produkteabstandes a (vor dem Beschleunigen, in der Zufördervorrichtung 4) zu einem Produkteabstand b in der Fördereinheit 1. Dazu ist die Fördergeschwindigkeit von Fördereinheit 1 und Andrückvorrichtung 2 grösser als in der Zufördervorrichtung 4. Zur Verringerung des Produkteabstandes wäre dies umgekehrt.
[0039] Fig. 4 zeigt, in einer ähnlichen Vorrichtung wie Fig. 3, das Vereinzeln eines Schuppenstromes. Als weiterer Unterschied ist hier das Andrückband 21 mittels einer Antriebsrolle 25 angetrieben, die wiederum durch einen Antriebsrollenantrieb 23 angetrieben ist. Die Antriebsrolle 25 ist zur besseren Kraftübertragung über einen möglichst grossen Winkel vom Andrückband 21 umschlungen. Ferner verläuft das Andrückband 21 in einer konvexen Kurve nach oben, und verläuft gegenüberliegend das Förderband 11 in einer konkaven Kurve, so dass die flachen Gegenstände 5 dazwischen gefördert werden. Das Förderband 11 ist dabei vorzugsweise nicht angetrieben. Diese Anordnung ist besonders geeignet zur Vereinzelung und Zuführung von Druckprodukten zu Vorrichtungen zum Sammeln, Einstecken, Zusammentragen, Schneiden oder Folieren und dergleichen.
[0040] Fig. 5a-5c zeigen eine weitere Fördereinheit in unterschiedlichen Betriebs-zuständen. Die Fördereinheit 1 weist mindestens eine Stützrolle 12 auf, die nicht von einem Förderband 11 umschlungen ist. Stattdessen sind zwei oder mehr seitlich nebeneinander verlaufende Förderbandabschnitte 11, 11" neben der mindestens einen Stützrolle 12 angeordnet (Fig. 5c). Wenn die Andrückvorrichtung 2 mit dem Andrücksegment 26 nicht im Eingriff ist, und kein flacher Gegenstand 5 h Andrückbereich liegt (Fig. 5a und linke Seite von Fig. 5c), so ragt die Stützrolle 12 um eine Überhöhung über die Förderbandabschnitte 11, 11" hinaus. Die Überhöhung entspricht auch dem anhand der Fig. 1 eingeführten Höhenversatz und weist auch entsprechende Werte auf.
Wenn die Andrückvorrichtung 2 mit dem Andrücksegment 26 im Eingriff ist, und ein flacher Gegenstand 5 im Andrückbereich liegt (Fig. 5b und rechte Seite von Fig. 5c), so wird der Gegenstand 5 gegen das die Förderbandabschnitte 11, 11" gedrückt und dabei das daneben liegend Stützelement 12 in einem entsprechenden Sektor komprimiert. Es können natürlich noch mehrere Stützrollen und dazwischen weitere Förderbänder vorliege. Vorzugsweise sind die Stützrollen 12 und Förderbänder respektive Förderbandabschnitte 11, 11" auf der gleichen Achse oder Welle und gemeinsam angetrieben gelagert. Sie können aber auch separat angetrieben und/oder m unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf derselben Achse drehbar gelagert seil Dadurch ist, je nach den Dimensionen von Stützrollen 12 und Förderband 11, eine stufenweise Beschleunigung der geförderten Gegenstände möglich.
[0041] Zusammengefasst zeigen also die Fig. 1 bis 4eine erste Variante der Erfindung (Variante A), in welcher die Andrückvorrichtung 2 (gegebenenfalls mit einem dazwischen liegenden flachen Gegenstand 5) durch ein Förderband 11 hindurch gegen die Stützrolle 12 drückt. Fig. 5a bis 5c zeigen eine zweite Variante (Variante B), in welcher die Andrückvorrichtung 2 (gegebenenfalls mit einem dazwischen liegenden flachen Gegenstand 5) direkt gegen die Stützrolle 12 drückt.
In Variante A läuft also das Förderband 11 um die Stützrolle 12, und wird bei der Kompression der Stützrolle 12 mittels der Andrückvorrichtung 2 das Förderband 11 mitbewegt.
In Variante B verlaufen das Förderband 11 oder die Förderbandabschnitte 11, 11" neben der oder den Stützrollen 12.
Die Stützrollen 12 weisen im Vergleich mit den Förderbandabschnitten 11, 11" die Überhöhung auf, um welche die Stützrolle 12 beim Durchfördern der flachen Gegenstände 5 komprimiert wird.
[0042] Sowohl mit Variante A wie auch mit Variante B kann die Andrückvorrichtung 2 einen Segmentbeschleuniger, oder eine Andrückrolle 22 ohne Andrückband 21, oder eine Andrückrolle 22 mit Andrückband 21 aufweisen.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0043]
<tb>1<sep>Fördereinheit
<tb>11<sep>Förderband
<tb>12<sep>Stützelement, Stützrolle
<tb>13<sep>Stützrollenantrieb
<tb>14<sep>Aussparungen
<tb>15<sep>Mantelbereich
<tb>2<sep>Andrückvorrichtung
<tb>21<sep>Andrückband
<tb>22<sep>Andrückrolle
<tb>23<sep>Andrückrollenantrieb
<tb>24<sep>Umlenkrolle
<tb>25<sep>Antriebsrolle
<tb>26<sep>Andrücksegment
<tb>27<sep>frei drehbare Rolle
<tb>28<sep>Haftbelag
<tb>29<sep>Antriebsrollenantrieb
<tb>3<sep>Niederhalterolle
<tb>4<sep>Zufördervorrichtung
<tb>41<sep>Zuförder-Förderband
<tb>5<sep>Flache Gegenstände
<tb>51<sep>Kollektion
<tb>6<sep>Förderabschnitt
The invention relates to the field of conveyor technology, and more particularly to a conveyor unit and a method for accelerating or decelerating a stream of subsidized flat objects according to the preamble of the respective independent claims.
STATE OF THE ART
When conveying and processing of flat objects such as printed products, such as newspapers, magazines, brochures, etc., it is, for example, necessary to dissolve a scale flow of such items in individually required items, or to increase a distance between individually required items or out.
The flat objects are preferably individual printed products, but can also be stacked with other printed products and other flat objects stacked groups or collections and conveyed stacked.
EP 1 456 106 describes a device by means of which groups of flat objects are withdrawn from a group stream and from which individualized groups are formed. This separation and separation of the groups is done by means of a segment accelerator or press wheels, which press from above on the groups.
With increasing conveying speed, the demands on such conveyor units also increase.
SUMMARY OF THE INVENTION
It is therefore an object of the invention to provide a conveyor unit and a method for accelerating or decelerating a stream of subsidized flat objects of the type mentioned, which allow an increased processing speed and / or less affect the quality of the subsidized products. Another object of the invention is to realize as low as possible acceleration or deceleration.
This object is achieved by a conveyor unit and a method for accelerating or decelerating a stream of conveyed flat objects with the features of the corresponding independent claims.
The conveyor unit for accelerating or decelerating a stream of conveyed flat objects is thus designed to convey the flat objects, and it is arranged a pressing device for pressing the flat objects against the conveyor unit. In this case, a support member for supporting the flat objects against the pressure of the pressing device is arranged, and the support element is at least in a cladding region inherently resilient and elastic.
The pressing device thus pushes the flat objects in a pressure region of the conveyor belt against the conveyor belt. The flat objects are held down, pinched and accelerated. The support element is arranged to support the conveyor belt or the flat objects in said pressure area. The flexibility of the support element results in an improved acceleration or deceleration of the required objects, the objects being gently accelerated or decelerated.
The jacket region is a region of the support element which, viewed radially, lies in the outer region of the support element. Preferably, the support member is a support roller rotatably disposed about a rotation axis or shaft. The jacket region is then formed, for example, from a circular cylindrical roller which has a hole for receiving the shaft. Preferably, the support member is made in one piece in the cladding region of an elastic material. However, it can also have multiple layers with different materials and / or material properties. It can also have macroscopic recesses which facilitate compression of the support element, wherein the recesses preferably extend parallel to a rotation axis of the support element.
By one or more of the aforementioned properties, it is possible that the support member is compressed and vice versa returns to its original form, and only a relatively small mass has to be moved. Due to the reduced inertia in the shell region of the support element, a gentle promotion and acceleration respectively deceleration of the flat objects is possible even with very short cycle times and correspondingly fast movements and movement changes. Also comparatively thick items or stacks of items are well accelerated. Furthermore, the device runs quieter than conventional systems even at high delivery rates or conveyor speeds.
In preferred embodiments of the invention
- The conveyor unit is driven and the pressing device is not driven; or
- The conveyor unit is not driven and the pressing device driven; or
- Both the conveyor unit and the pressing device driven.
It can therefore be actively driven by its own drive, the conveyor unit and / or the pressing device. For example, if the pressing device is a segment accelerator, both are necessarily driven. If the pressure device has a continuously running pressure roller, optionally with a pressure belt, then only the conveyor unit or only the pressure device, or even both can be driven.
Run the conveyor unit with a conveyor belt and the pressure device with a pressure belt to the support member together in a sheet, so it is expediently only that belt driven, which has a convex course, that runs on the inside of the sheet.
The support member may be a single role or consist of several adjacent roller sections. These in turn may be driven on the same shaft and with each other or independently, or may rotate freely on the same axis. It is also conceivable that individual roller sections are driven and others are running along.
In a preferred embodiment of the invention, the support member has an axis of rotation about which the support member is rotated, and a pressing member of the pressing device is rotatably disposed about an axis, wherein the axis of the pressing member, with respect to the axis of rotation of the support member is displaced in the conveying direction , The axis of the pressing device is, as seen in the conveying direction, arranged according to the axis of rotation of the support element. It has been found that this offset of the axes results in a gentler acceleration of the conveyed objects. Preferably, an offset by which the axis of the pressure element is displaced in the conveying direction with respect to the axis of rotation of the support element is between zero and 50 mm or 60 mm, in particular more than 10 mm, preferably more than 25 mm or 50 mm.
The optimum offset depends on the diameter of the support element, for larger diameters, a larger offset is to be selected. For example, an offset of about 50 mm may be provided for a diameter of 200 mm.
The pressing device has, for example, a segment accelerator, a pressure roller looped around by a pressure belt, or a pressure roller without pressure belt.
In a further preferred embodiment of the invention, the support element is arranged such that the flat objects, when pressed by the pressing device against the support member, are substantially straight, that is not bent or kinked. In other words, if the support member were not compliant, the flat objects would be bent around the support member. The flexibility of the support element in cooperation with the pressing device means that this does not happen. The elements conveying unit, pressing device and a feed device are thus arranged to each other so that the required objects follow a steady course.
In a preferred embodiment of the invention, at least one roller section, or generally at least one support element, is not looped by a conveyor belt. This support element thus presses directly against the flat objects. In the relaxed state, such a support element protrudes beyond a conveyor belt running next to it, when an object is pressed by the pressure device, the object is pressed against the conveyor belt and the adjacent support element is compressed in a corresponding sector. Conveyor belt and support element can be driven at the same speed or at different rotational speeds.
Preferably, the conveyor unit is part of a feeder for a further processing plant for collecting, inserting, collating, cutting or foiling printed products.
In the method for accelerating or decelerating a stream of required flat objects, the flat objects are fed and then pressed by means of a pressing device against a conveyor unit and thereby accelerates respectively decelerated. The flat objects are supported by means of a resilient and elastic support member against the pressure of the pressing device. The flat objects may be in direct contact with the support member, or may be indirectly supported by a conveyor means such as a conveyor belt extending between the articles and the support member. The flat articles are fed at a first speed other than zero and accelerated or decelerated to a second speed different from the first one.
The flat objects can be fed by means of the feeder both individually and as a stack or collection. The objects or collections may already be isolated, so that the distance between the flat objects or the collections is reduced or increased by the conveyor unit. However, they may in turn be conveyed individually or as a collection in a shingled stream (i.e., as a shingled stream or as a shingled pile stream), wherein the leading edges may be overhead or underneath in shingled stream. By the conveyor unit thus the flat objects or collections can each be pulled out of the scale flow and separated.
Further preferred embodiments will become apparent from the dependent claims. Characteristics of the method claims are analogously combined with the device claims and vice versa.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
In the following, the subject invention based on preferred embodiments, which are illustrated in the accompanying drawings, explained in more detail. Each show schematically:
<Tb> FIG. 1a-1b and 2 <sep> a conveyor unit with a segment accelerator in different operating states;
<Tb> FIG. 3-4 <sep> Conveyor units with a pressure device with a circulating pressure belt; and
<Tb> FIG. 5a-5c <sep> another conveyor unit in different operating states
The reference numerals used in the drawings and their meaning are summarized in the list of reference numerals. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.
WAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1a-1b and 2 show a conveyor unit with a segment accelerator in different operating conditions: a conveyor unit 1 is arranged to take over flat objects 5 from a feed device 4. The feed device 4 conveys the flat objects 5 with, for example, a feed conveyor 41, the flat objects 5 being held against the feed conveyor 41 by means of a hold-down roller 3. The conveyor unit 1 has a circulating conveyor belt 11, which wraps at least in places a supporting roller 12 acting as a support element. The support roller 12 is driven by a support roller drive 13. The conveyor unit 1 is a pressing device 2 with respect to the path of the flat objects to be conveyed 5 arranged opposite.
Here, as well as for the other embodiments of the invention, the following applies regarding the support member respectively the support roller 12: The support roller 12 is made in a cladding region 15 of an elastic material, in particular of a closed-cell foam of an elastomer, for example Plastic or rubber. An open-pored foam is also conceivable. The support roller 12 preferably has a plurality of macroscopic recesses 14 in the jacket region 15, with the recesses 14 preferably extending parallel to an axis of rotation of the support element 12. In each case a group of recesses 14 has substantially the same cross-section.
A plurality of recesses 14 of a group, forming a row along the circumference of the roll, distributed uniformly around the circumference of the support roller 12 at the same distance from the axis of rotation of the support roller 12. Preferably, there are at least two rows of recesses 14, each with different distances to the axis of rotation. There are larger diameters of the support roller 12 and three or four or more rows possible.
The elastic material preferably has a Shore hardness between 20 Shore and 50 Shore, preferably between 30 Shore and 40 Shore, in particular at least approximately 35 Shore. The Shore A hardness scale is used.
The support member has, for example, a diameter between 60 mm and 200 mm, preferably between 100 mm and 150 mm. For larger diameters results in a better running-in behavior of the promoted items 5 in the conveyor unit. 1
In all the embodiments of the invention shown is a rotation axis of the pressing device 2 (ie, a rotational axis of a Andrücksegmentes 26 or a pressure roller 22) with respect to the axis of rotation of the support roller 12 offset by a distance c. The axis of the pressing device 2 is thus arranged in the conveying direction according to the axis of rotation of the support roller 12.
In FIGS. 1a, 1b, 2 and also 5a-5c, the pressing device 2 is a segment accelerator. This has a rotating Andrücksegment 26 for pressing and accelerating the flat objects 5. The pressing segment 26 in turn has a freely rotatable roller 27 in a leading region, which is freely rotatable with respect to the pressing segment 26 and thus initially rolls on the flat objects and presses them before another region of the pressing segment presses against the respective flat object 5. Thus, the flat object 5 is held down and compressed, but without a force is exerted in the conveying direction.
Unpressed press products with loosely nested parts are thus not pulled apart, but first compressed and then accelerated or decelerated as a whole: Only after the flat object 5 has already been braked or accelerated by the conveyor belt 11, does this further area come into contact with the now compressed flat object 5, and the compressed flat object 5 is further decelerated or accelerated. The further region is preferably provided with an adhesive coating 28, ie a coating or a layer of material with a high coefficient of friction, such as rubber, a somewhat soft plastic, belt material or a fabric-plastic composite material.
This height offset d is to be understood with respect to a reference position of the support roller 12: The reference position is equal to the position of the support roller 12 (respectively its axis of rotation), in which the requested and not pressed flat objects 5 tangentially fed to the support roller 12 zoom. In other words, in the reference position, a straight-line continuation of a support of the feed device 4 runs tangentially to the support roller 12. The flat objects 5 are transported in the feed device 4 on the support. The support, for example, the feed conveyor belt 41. With respect to this reference position, the support roller 12 is raised by the vertical offset d, respectively, moved to the pressing device 2 out.
The height offset d is, for example, zero to 20 mm, preferably about 10 mm or more.
In operation of the device, the pressing device 2 presses the flat objects 5 against the support roller 12 so that it is at least approximately compressed again by the height offset d. This preserves the flat. Items 5 a straight course and are not bent or kinked.
The support roller 12 is preferably mounted so that the height offset d is adjustable. Smaller inaccuracies in the height positioning of the support roller 12 are absorbed by the elasticity of the support roller 12.
Between conveyor unit 1 and pressure device 2 is formed, according to their distance, a nip, through which the flat objects 5 are promoted. This nip is to be adapted to the thickness of the conveyed flat objects 5 and the collections 51, respectively. The height of the nip is smaller than this thickness. The support roller 12 is compressed by the difference between the nip height and this thickness.
The above statements regarding height offset and nip also apply to the other embodiments of the invention, as described below.
Fig. 1a shows the device when dissolving a scale flow to a stream of individual products in a state in which one of the flat objects 5 on the one hand still in a supplied by means of the feed device 4 scale flow, and on the other hand already lies with a leading edge in the pressure range , The Andrücksegment 26 is about to be engaged. Fig. 1b shows the situation with the Andrücksegment 26 in engagement, wherein the flat object 5 is pulled a little way from the scale flow. The flat object 5 is clamped between the Andrücksegment 26 and the conveyor unit 1 and is accelerated with respect to the scale flow and separated. The conveyor unit 1 therefore has a higher conveying speed than the feed device 4.
The segment may have a smaller or larger segment angle, depending on the available acceleration or deceleration distance.
Fig. 2 shows the same device as Figs. 1a and 1b, but upon dissolution of a scale flow with a reverse scale position, ie with lower leading edge.
Fig. 3-4 show conveyor units with a pressing device with a rotating Andrückband. By way of example, stacks or collections 51 of flat objects 5 are shown here. Instead of the segment accelerator, the pressing device 2 here has a pressure roller 22 and a partially around the pressure roller 22 and further around pulleys 24 circulating pressure belt 21 (in another preferred embodiment of the invention, the pressure device 2 no pressure belt 21 but only the pressure roller 22) , The pressure roller 22 presses the pressure belt 21 in the pressure region against the conveyor belt 11 and / or the required flat objects 5 or collections 51, and thereby also against the support roller 12th
In a conveying section 6 arranged in the conveying direction after the pressing region, the flat objects 5 or collections 51 between conveyor belt 11 and pressing belt 21 are held or clamped, and required. The support roller 12 is driven by a support roller drive 13, the pressure roller 22 by a Andrückrollenantrieb 23. However, there may be only one of the two drives 13, 23.
Fig. 3 also shows instead of a singling the enlargement of a product distance a (before accelerating, in the feed device 4) to a product distance b in the conveyor unit 1. For this, the conveying speed of conveyor unit 1 and pressure device 2 is greater than in the feed device 4. To reduce the product gap this would be the other way round.
Fig. 4 shows, in a similar device as Fig. 3, the separation of a scale flow. Another difference here is the pressure belt 21 driven by a drive roller 25, which in turn is driven by a drive roller drive 23. The drive roller 25 is looped for better power transmission over as large an angle as possible from the pressure belt 21. Further, the pressing belt 21 extends upward in a convex curve, and is opposed to the conveyor belt 11 in a concave curve, so that the flat articles 5 are conveyed therebetween. The conveyor belt 11 is preferably not driven. This arrangement is particularly suitable for separating and feeding printed products to devices for collecting, inserting, collating, cutting or filming and the like.
5a-5c show a further conveyor unit in different operating states. The conveyor unit 1 has at least one support roller 12, which is not looped by a conveyor belt 11. Instead, two or more side by side conveyor belt sections 11, 11 "are arranged next to the at least one support roller 12. If the pressing device 2 is not in engagement with the pressing segment 26 and no flat object lies for 5 h pressing region (FIG. 5a and left side of FIG. 5c), so the support roller 12 protrudes by an elevation on the conveyor belt sections 11, 11 "out. The elevation also corresponds to the height offset introduced with reference to FIG. 1 and also has corresponding values.
When the pressing device 2 is in engagement with the pressing segment 26 and a flat object 5 lies in the pressing region (FIG. 5b and right side of FIG. 5c), the object 5 is pressed against the the conveyor belt sections 11, 11 "and thereby Of course, there may also be a plurality of support rollers and further conveyor belts therebetween Preferably, the support rollers 12 and conveyor belts or conveyor belt sections 11, 11 "are mounted on the same axle or shaft and driven together. But they can also be driven separately and / or m different speeds on the same axis rotatably mounted rope This is, depending on the dimensions of support rollers 12 and conveyor belt 11, a gradual acceleration of the promoted items possible.
1 to 4 show a first variant of the invention (variant A) in which the pressing device 2 (optionally with an intermediate flat object 5) presses against the support roller 12 through a conveyor belt 11. 5a to 5c show a second variant (variant B), in which the pressing device 2 (optionally with an intermediate flat object 5) presses directly against the support roller 12.
In variant A, therefore, the conveyor belt 11 runs around the support roller 12, and in the compression of the support roller 12 by means of the pressing device 2, the conveyor belt 11 is moved.
In variant B, the conveyor belt 11 or the conveyor belt sections 11, 11 "extend next to the support roller or rollers 12.
The support rollers 12 have in comparison with the conveyor belt sections 11, 11 "on the elevation, about which the support roller 12 is compressed during the conveyance of the flat objects 5.
Both with variant A as well as with variant B, the pressing device 2 can have a segment accelerator, or a pressure roller 22 without pressure belt 21, or a pressure roller 22 with pressure belt 21.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0043]
<Tb> 1 <sep> delivery unit
<Tb> 11 <sep> Conveyors
<tb> 12 <sep> Support element, support roller
<Tb> 13 <sep> support roller drive
<Tb> 14 <sep> recesses
<Tb> 15 <sep> jacket area
<Tb> 2 <sep> pressure device
<Tb> 21 <sep> pressure belt
<Tb> 22 <sep> pressure roller
<Tb> 23 <sep> Andrückrollenantrieb
<Tb> 24 <sep> guide roller
<Tb> 25 <sep> capstan
<Tb> 26 <sep> Andrücksegment
<tb> 27 <sep> freely rotatable roller
<Tb> 28 <sep> adhesive coating
<Tb> 29 <sep> Drive roller drive
<Tb> 3 <sep> down roller
<Tb> 4 <sep> supply device
<Tb> 41 <sep> Zuförder conveyor belt
<tb> 5 <sep> Flat items
<Tb> 51 <sep> Collection
<Tb> 6 <sep> conveyor section