发明内容
由此本发明任务是,改进如上所述的装置和方法,以便实现一个简化的和改进的可控制的用于通过前边缘分开而进行纸张分成单张的装置。
所提的任务通过如下所述的装置和方法来解决。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于将纸张分成单张的装置,其具有至少两对双吸嘴,其中每个双吸嘴在下侧和上侧上各具有一个吸嘴,这些吸嘴应用于从一个页张垛上在页张垛的纸张输送方向上的前边缘处提取纸张,其中该双吸嘴被分别设置为结构单元,其另外具有一个驱动装置,因此,适应于各个双吸嘴的运动轨道是一个闭合的且各自围绕另外一个双吸嘴环绕导行的轨迹,其中一个纸张在从页张垛中提取后通过在双吸嘴之间的中间转交并此后被进一步送交到一个输送系统中去。其特征在于,为了产生各个双吸嘴的分单张运动以用于从页张垛上提起纸张且在输送方向上输送该纸张,设置了至少两个在机械上相互独立地被驱动的驱动装置。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于按照前边缘分开的原则使纸张材料分成单张的方法,该方法借助至少两对双吸嘴,所述双吸嘴借助驱动装置在一页张垛上的一个提取位置、一个处于双吸嘴之间的中间转交位置以及一个后接输送装置的一个转交位置之间在一个闭合的运动轨道上导行。其特征在于,分单张运动通过两个机械上相互间非连接的驱动装置所产生,其中该分单张运动具有两个相互环绕运行的分单张系统,并且所述驱动装置的控制分别依据一个对应驱动装置的位置实现。
特别有利的方案为,前边缘分开所需的系统可以在两个运动轴上相互独立地驱动。由此可能的是,该吸嘴元件的运动轨道可灵活地控制并且该吸嘴元件的速度变化可相互最佳地适配。另外使纸张运动的路程和该吸嘴元件的返回运动可以最小化。此外该装置的结构高度也可被降低到一最小值。
借助一个这样的驱动装置可以有利地获得一个对不同的运行条件和待加工材料的适应性。对此,机器速度,纸张材料的重量或纸张材料厚度都可以被考虑。
此外,优选的是,驱动装置按照一个参数组合特性曲线运行,这些参数可以协调到该材料、环境条件、运行过程上、特别是与加工该纸张加工机之相互关系上。这些由组合特性曲线为了一个任务所选出的参数此外可以储存到特殊加工任务时所涉及的运行程序上。另外对于确定的任务给定,为了预先调节该吸嘴装置,对组合特性曲线数据的一个自动选择是可能的。
由此借助一个装置可以有利方式简化该用于纸张分单张的吸嘴装置如此地简化,使再也不需要任何升程吸嘴装置了。按此方式这些被应用的双吸嘴就变得更扁平了并且该运动轨道就可以选得更紧凑了。
为了运行该吸嘴装置可能的是,利用该直线驱动装置的特殊的控制选项,以便在力的作用方面利用其传感器技术。按非常优选的方式在从页张垛接收纸张情况下可以应用该线性电机的力评估(kraftauswerten)的运行方式。因此能以简单方式实现该吸嘴运动对一个页张垛的不同表面轮廓的适应性。
另外借助该力可控的驱动方式可以实现该纸张在装置边缘上的定位,以便确保在纸张输送时该纸张相对纸张加工机器上的加工位置精确地定向。
按照技术上的要求,该驱动装置结构按优选方式改型,以便该直线驱动装置的一部分被设置为简单机械的或气动的驱动装置形式。这样该用于双吸嘴的升程驱动装置就可以成本低廉的方式被设置为凸轮传动装置(Kurventrieb)或气动驱动装置。
具体实施方式
图1表明了一个前边缘分开装置结构形式的纸张分成单张装置。这个前边缘分开装置在该要被分成单张的纸张B的输送方向F上与一个页张垛1的前边缘对应配置。这些被分成单张的纸张B在输送方向F上被输送到一个此处未描述的加工纸页机。为此该纸张B按一般方式通过一个输送台17例如一个抽吸带台被导送。为了可靠地将该纸张B从前边缘分开装置转送到输送台17上此处可以设置一个所谓的节拍辊(Taktrolle)18。借助节拍辊18被输送(anfordern)的单页纸在纸张到达的节拍中被固定在输送台17上以为了进一步输送。
本发明前边缘分开装置设有多个吸嘴驱动装置。在页张垛1上描述了在该页张垛1的前边缘和上面的附近对应配置了一个第一双吸嘴2。该第一双吸嘴2不仅在它上侧上而且在它下侧上都具有一个可提供抽吸空气或吹出空气的吸盘。该第一双吸嘴2的相应的空气供给此处不再详细描述。该第一双吸嘴2被固定在一个轴3上,该轴又纵向可移动地被保持在一个导向装置4中。为了移动该轴3在导向装置4上固定一个线性电机5。该轴3和该双吸嘴2的运动方向是基本上水平地对准的。
在页张垛1上方和从其被举起的以及在该页张垛1前边缘之区域的外边为另一个双吸嘴6。并且该第二双吸嘴6不仅在它上侧上而且在它下侧面上都具有一个可供抽吸空气-或吹出空气的吸盘。还有该第二双吸嘴6的空气供给在此处未描述。该第二双吸嘴6被固定在一个轴7上,该轴纵向可移动地安置在一个导向装置8中。为了移动该轴7在导向装置8上设置一个线性电机9。该轴7和因此还有该第二双吸嘴6的运动方向是基本上水平的并另外平行于该第一双吸嘴2的轴3。
此外该第一双吸嘴2的导向装置4被安置在一个轴10上。该轴10被基本在垂直方向上纵向可移动地导引在一个导向装置11中。为了使该轴10运动一个线性电机12被安置在导向装置11上或与机架固定地安置在该纸张送纸器上。
此外该第二双吸嘴6的导向装置8被安置在一个轴13上。该轴13被基本于垂直方向上纵向可移动地安置在一个导向装置14中。为了使该轴13运动在导向装置14上或与机架固定地在该纸张送纸器中设置一个线性电机15。
为了确保精确和可靠的纸张分开,在页张垛1之前边缘的区域中设置一个吹嘴或其它、而且机械作用的分开元件的结构。此外在页张垛1上设置定向元件,定向元件应用于,将垛边缘在分单张期间保持直线。依此实现,在一个限定的原始位置上从页张垛1上提取分别仅一个纸张B。
图2是该前边缘分开装置的结构的俯视图。其中清楚的是,为了使页张垛1的纸张B分成单张,设置4个双吸嘴2,6。与第一双吸嘴2对应配置的轴3与其导向装置4和对应配置的线性电机5被安置在朝该页张垛1外侧边或沿其该侧向边缘的方向上。其间安置了这些与该第二双吸嘴6对应配置的驱动元件。该第二双吸嘴6为此被保持在导向装置8中的其轴7上并与线性电机9相连接。此外该垂直的轴10,13在该导向装置4,8内部以虚线描述。
该双吸嘴2,6是相互总为成对方式对应配置的并且导引在一个共同的处于垂直的及和输送方向平行的平面(点划线)中。为了该双吸嘴2,6可以无碰撞地被运动,并且同时能在该双吸嘴2,6之间实现该被分单张的纸张B的一个精确转交,该双吸嘴2及6分别借助一个被转弯的支架2.1及6.1与轴3及7相连接,因此双吸嘴2,6在所表示的位置上于纸张B的输送方向F上前后依次地安置。其中该第一双吸嘴2的支架2.1相对该页张垛1的侧向边缘是被从外边朝里边地转弯的,同时该第二双吸嘴6的支架6.1则是被从里边朝外边转弯的。
另外当轴3,7或10,13为圆柱式导引元件时,该导向装置4,8和该双吸嘴2,6可以借助此处未详细描述的、简单的和尽可能轻巧的直线导向装置来防止转动。为此第一防转结构可以平行于轴3,7地安置并且与该双吸嘴2,6及其导向装置4,8相连接。第二防转结构可以平行于轴10,13地安置并与导向装置10,13及导向装置4,8相连接或者与机架固定的点相连接。
这两个第一双吸嘴2同样如该两个第二双吸嘴6一样地被同步地运动。因此相对该页张垛1的中轴线获得该吸嘴对的一个不仅是几何上对称的结构配置并而且产生吸嘴对相应的共同对称的运动过程。从俯视图中看出的运动方向在图2中分别以在双吸嘴2,6旁的双箭头表示。它们平行于该纸张的输送方向F。该垂直的运动可能性见图1中在轴10,13上相应的双箭头看出。
该吸嘴对的运动过程按图3描述为如下的步骤:
该吸嘴对分别作为第一双吸嘴2和第二双吸嘴6相互在一个平面中作环绕运行。一个吸嘴对(第一双吸嘴2,第二双吸嘴6)运动循环的运行过程描述在图3中并且在每个位置上分别借助一个带箭头的四边形标志。
-图3(A):在开始时该第一双吸嘴2与在该页张垛1的前边缘区域中的垛表面对应配置。第一双吸嘴在那里接收一个最上面的纸张B。在这个时刻该第二双吸嘴6位于对着该连接于页张垛1的输送台17及一个对应配置之节拍辊18的转交位置上。
-图3(B):在第一步骤中从页张垛1上举起第一双吸嘴2,同时该第二双吸嘴6运动到该垛表面的水平上。
-图3(C):在第2步骤中该第二双吸嘴6与输送方向F相反地返回运行到该页张垛1的前边的垛边缘处并运动到在第一双吸嘴2下方的位置上。
其中该在第一双吸嘴2之下侧上吸附的纸张B被转交到该第二双吸嘴6的上侧上。
-图3(D):在第三步骤中该第一双吸嘴2在输送方向F上朝输送台17运动。同时该第二双吸嘴6在它下侧上于垛表面的纸张的前边缘附近接收一个新的纸张B。
-图3(E):在第四步骤中该第一双吸嘴2从输送台17的平面下降到该页张垛1的上表面的平面上,同时该第二双吸嘴6被举起到输送台17的平面上。
-图3(F):在第五步骤中该第一双吸嘴2与输送方向F相反地运动到页张垛1的前边缘上并在第二双吸嘴6的下方。
第二双吸嘴6的下侧上吸附的纸张B被转交到第一双吸嘴2的上侧上。
-图3(A):在和第一步骤相同的第六步骤中该第二双吸嘴6在输送方向F上向输送台17运动并将一个在它上侧上吸附的纸张B转交到输送台17去并在必要时与对应配置的节拍辊18协同作用。该第一双吸嘴2则从垛表面上接收一个新的纸张B。
-依此该运动循环如所述地又继续下去。
该双吸嘴2,6的单独运动借助线性电机5,9及12,15实现。其中在页张垛1和输送台17之间在输送方向F上用于纸张B的水平运动通过线性电机5,9产生。在页张垛1的平面和输送台17的平面之间的垂直运动则通过另外的线性电机12,15产生。
该双吸嘴2,6被分别地保持在轻便的直线导向装置上,因此它们可以保持其水平的位置。
在最简单的情况下每个双吸嘴2,6的运动轨道的几何形状是一个矩形。确定该运动轨道的矩形,使该双吸嘴2,6以其外部轮廓并相对该要被输送的纸张B的前边缘被相互环绕地运行。其中必须确保,不会发生该双吸嘴2,6相互间碰撞或者该双吸嘴2,6之一与一个被分成单张的并被相应另一个双吸嘴2或6所保持的纸张B的前边缘相碰撞。
在双吸嘴2,6的对应配置方面实质的是,至少二个吸嘴对具有各自独立的用于升程运动及分单张运动和输送运动的驱动装置。在优化情况下甚至每个双吸嘴2,6分别具有一方面用于升程运动及分单张运动和另一方面用于输送运动的分别一个独立的驱动装置。根据情况该用于吸嘴对的驱动装置也可以在这一个驱动平面中被组合为一个驱动装置,而在另外的驱动平面中可以相互被分开的。
还有这种可能方案,即通过机械的单个驱动装置代替部分驱动装置。对此例如该升程驱动装置会是适合的。优选的是,该升程驱动装置也可以通过一个简单的凸轮传动装置代替一个线性电机被置换。一个偏心凸轮可以产生该升程运动,同时对于该吸嘴对的升程运动,侧向上独立的驱动装置是可能的。该升程驱动装置也可以对于每个吸嘴对以一个共同的控制凸轮实现。该双吸嘴2,6在其运动循环中的协调可以借助线性电机的输送运动实现。其中要确保在双吸嘴2,6和纸张B的前边缘之间的无碰撞以及基本上通过该水平作用的线性电机5,9对双吸嘴2,6的定位以确保用于该纸张B的转交时间点。
而且以这最后的驱动装置方案,该纸张转交之循环的协调可以被自由地控制。控制装置可以设定,该速度应能相对一个导向驱动装置(Leitantrieb),例如一个纸张加工机的加工节拍作适应性调节。另外可以根据所述的导向驱动获得另外的基于机器速度,材料重量,材料厚度的参考数值。
一个用于第一双吸嘴2的驱动装置在图4中详细示意地描述。
该双吸嘴2具有一个上吸嘴2A和一个下吸嘴2B。此处未描述向吸嘴2A和2B的抽吸空气输送。该双吸嘴2被固定在轴3上。此外该双吸嘴2被连接在一个直线导向装置21上。该直线导向装置21被保持在该导向装置4上并因此可靠地防止该双吸嘴2相对导向装置4转动。该轴3在导向装置4内部的一个支承19中轻便运行地导引。在导向装置4的与双吸嘴2相对置的侧上固定该线性电机5。该线性电机5的一个产生该驱动运动的线圈磁铁配置结构20与轴3相连接并可移动这个轴3,因此使双吸嘴2在轴3的方向上往和返地运动。该线性电机5的控制可实现在该线圈磁铁配置结构20的运动范围内于每个点上对行程、速度和作用力作任意调节。
最后该导向装置4被安置在一个用于垂直升程运动的轴13上。该轴13可以如前描述的相同方式与一个线性电机相连接。该导向装置4为了防止相对该送纸器的转动在垂直方向上与一个和机架固定的直线导向装置22连接。
以特别优选的方式借助所应用的线性电机12,15产生一个力可控制的运动。对此可能的是,该双吸嘴2,6分别依据该靠置力地运动到该页张垛1的上侧上。因此在非平面的页张垛1情况下为了可靠地从页张垛表面接收纸张也无需附加的校正元件了,如应用在双吸嘴2,6上的伸缩式吸嘴。
另外也可以力可控制地实现将纸张B转交到输送台17上。这样每个纸张B以它的前边缘对着一个靠置表面导送。然后该线性电机5,9的力控制应用于,该纸张B可靠地并在整个纸张宽度上靠置在该靠置表面上。作为靠置表面在纸张加工机中例如还出现所谓的前挡纸规(Vordermark)系列,该系列用于按照其前边缘定向该纸张B。在意义上相同的方式还已知了所谓的侧挡纸规(Seitenmarken),它们用于按照其侧边缘之一地来定向该纸张B。
同样地以此方式可能的是,将纸张B直接输送到用于纸张加工机的所谓的前叼纸牙或靠置滚筒(Anlagetrommel)去。在这种情况下该纸张B借助吸嘴系统被直接输入到该相应输送元件上的叼纸牙系统中。该叼纸牙系统为此提供类似于前挡纸规的定向元件。
该纸张B可以按这个运行方式借助线性电机5,9不用确定一个输送行程而最佳地被转交到该定向系统或在纸张加工机中之输送系统去。理所当然,根据该力可控制的运动也可影响该抽吸空气和吹出空气到双吸嘴2,6的输送。
该纸张B的定向也可以根据该纸张B在页张垛上的原始位置或在从页张垛分单张以后实现。而且对此该线性电机5,9是适合的。线性电机的驱动运动可以根据一个纸张B的前边缘位置的测量装置之测量值控制,因此可预先确定一个相对该加工纸张的机器上被限定的纸张位置。该线性电机5,9的驱动装置的控制可以为一个根据该测量值对一个错误位置的校正或者控制也可能对于一个‘在该加工纸张的机器中根据内部预设定值’纸张移位是必需的。
与此相关,设置该装置的控制,即,抽吸空气和吹出空气的输送在一个组合特性曲线内部适配地实现。这个组合特性曲线的适配表现在机器速度或材料种类或材料重量上。同时该抽吸空气或吹出空气的输送可以根据由力测量实现的组合特性曲线变化确定。
为了改进向双吸嘴2,6输送抽吸空气或吹出空气的,该用于空气供给的装置应能适合于该驱动装置控制的要求。
为此例如应设置一个控制辊,其能对在必需的工作节拍中对吹入空气或抽吸空气的输送进行空气控制。该控制辊也可以是多构件的亦即由多个部分辊组成。这些控制辊或该控制辊的部分辊优选地借助直接驱动装置驱动。该控制辊的直接驱动装置是在机械上与用于吸嘴运动的驱动装置脱合(Entkoppeln)的,但是该直接驱动装置具有一个与该用于吸嘴运动之驱动装置的控制装置-亦即线性电机5,9或12,15的控制-在控制技术上的连接。因此在所有工序中使空气输送连续地对相应的加工参数的适应性是可能的。这个涉及到:压力值的调节,该空气输送的投入时刻和终止时刻,一个工作节拍的持续时间和必要时在空气输送的接通和断开时的过度。
本发明不被限制在所述实施例的具体方案上。本发明也延伸到所有的在本领域技术人员能力范围内属于上述解决方案的另外的解决方案上。