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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Aufbrechen und Belüften
von blattartigen Materialstapeln, insbesondere von Papierstapeln,
bei dem die Blattbogen einzelner Lagen des Materialstapels in ihrer
Lage zueinander verschoben werden und anschließend abgelegt werden.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren
eine Vorrichtung zum Aufbrechen und Belüften von blattartigen Materialstapeln,
insbesondere von Papierstapeln, wenigstens bestehend aus Mitteln
zum Lösen der
Blattbogen jeweils einer Lage des Materialstapels voneinander und
Belüften
der Lage vor deren Ablegen und Fördermitteln
zum Transport der Lage auf eine Ablegevorrichtung.
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Für
die Weiterverarbeitung von insbesondere bedruckten Papierstapeln
beispielsweise in einer Schneidemaschine, um große Lagen in kleinere Nutzen
zu zerschneiden oder um beispielsweise bei der Herstellung von Büchern die
Ränder
zu bearbeiten, müssen
die Blattbögen
der Lagen zueinander genau ausgerichtet werden. Üblich ist der Einsatz von Rüttelvorrichtungen,
in denen eine zweiseitige Ausrichtung der Lagen erfolgt. Damit das
Ausrichten in der Rüttelvorrichtung
beschleunigt werden kann, werden die Lagen vorher – in der
Regel von Hand – durchgewölbt, um
Luft zwischen die Blattbogen zu bringen und sie voneinander zu trennen.
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Aus der Druckschrift
DE 32 19 693.8 ist eine Vorrichtung
zur Bildung von verarbeitungsfähigen Teilstapeln
aus Folienbogen, insbesondere Papierbogen bekannt, mit der ein automatisches
Auffächern ermöglicht werden
soll. Die Vorrichtung besteht dabei im Wesentlichen aus einem Förderer,
der die Lagen von einem Vorratsstapel auf den Tisch einer Rüttelvorrichtung
befördert.
Er weist ein umlaufendes Unterband und eine Auffächerungsstation auf, in der eine
angetriebene Unterwalze und eine angetriebene Oberwalze angeordnet
sind, die einen veränderbaren
Durchtrittspalt für
die Lagen bilden. Die Umfangsgeschwindigkeiten beider Walzen sind
dabei unterschiedlich eingestellt.
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Wenn die Lage durch die Auffächerungsstation
getrieben wird, erfolgt eine gegenseitige Verschiebung zwischen
den Blattbogen der Lage. Durch die unterschiedlich eingestellten
Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen wird die Auffächerung
noch verstärkt.
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Zusätzlich wird mittels Luftdüsen, die
am Abgabeende des Förderers
angeordnet sind, Luft zwischen die einzelnen Blattbogen geblasen.
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Diese Vorrichtung ist konstruktiv
aufwändig und
in der Praxis nicht vorteilhaft einsetzbar, da die Blattbogen der
Lagen während
der Förderung
derart verschoben werden, dass sie knittern.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung,
ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, dass es
auf einfache und kostengünstige
Weise möglich
wird, automatisch eine solche Trennung der Blattbogen einer Lage
voneinander zu erreichen, dass der Rüttelvorgang zeitlich minimiert
werden kann.
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Es ist des weiteren Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart weiter zu entwickeln,
dass konstruktiv einfach und automatisch ein sicheres Verschieben
der Blattbogen zueinander und ein Belüften der Lagen während des
Transports zur und des Auflegens auf die Rüttelvorrichtung möglich wird.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe verfahrensseitig
dadurch gelöst,
dass eine Verschiebung der einzelnen Blattbogen einer Lage in ihren
Positionen zueinander und das Belüften dadurch erfolgt, dass
die Lage geführt
oder geführt
und wenigstens einseitig fixiert unter einem vorgegebenen Winkel durch
einen von wenigstens einem Ober- und einem Unterteil einer zangenartigen
Vorrichtung gebildeten Durchgang gefördert oder gezogen und danach
unter einem vorgegebenen Winkel abgelegt wird, wobei die Lage beim
Durchlaufen des Durchgangs auf dem Unterteil der zangenartigen Vorrichtung
und das Oberteil der zangenartigen Vorrichtung auf der Lage aufliegt,
so dass die einzelnen Blattbogen in ihrer Position zueinander verschoben
und voneinander getrennt werden.
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Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird
auf technologisch einfache Art und Weise ein automatisches Belüften der einzelnen
Lagen und ein Verschieben der Blattbogen innerhalb einer jeden Lage
erreicht. Dadurch verkürzt
sich der nachfolgende Arbeitsgang, das genaue Ausrichten der Lagen, wesentlich.
Auch die weiteren Bearbeitungsvorgänge, wie zum Beispiel das Be-
und Zerschneiden der Lagen kann optimaler erfolgen, da Stillstandszeiten der
Maschinen infolge langwieriger Rüttelvorgänge reduziert
werden können.
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Außerdem führt der automatisierte Verfahrensablauf
zu wesentlichen Arbeitserleichterungen beim Bediener, da dieser
große
und schwere Papierlagen nicht mehr von Hand dem Vorratsstapel entnehmen
und durchwölben
muss, um sie zu belüften und
die Bogen aufzubrechen.
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Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Lage von einer Klemmvorrichtung erfasst und die Klemmvorrichtung
zieht die Lage von einem Führungselement
schräg
nach unten durch den Durchgang. Unmittelbar nach dem Durchlauf der
Klemmvorrichtung durch den Durchgang wird das Oberteil der zangenartigen
Vorrichtung auf die Lage abgesetzt, so dass sich beim weiteren Durchlauf
der Lage die einzelnen Blätter
voneinander lösen
können.
Die Lage wird sodann auf die Ablegevorrichtung abgelegt.
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Die Klemmvorrichtung gewährleistet
einerseits, dass sich die Blattbogen zueinander verschieben, andererseits
dient sie als Transport- und Haltemittel.
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Verfahrensgemäß ist vorgesehen, dass die Größe des Durchganges
variabel gestaltet werden und an die Größe der eingesetzten Klemmvorrichtung
angepasst werden kann. Dadurch, dass die Klemmvorrichtung durch
den Durchgang hindurch die Lage er greifen kann, wird ermöglicht,
dass keine weiteren Transportmittel zum Transport der Lage zum Durchgang
eingesetzt werden müssen.
Dies wirkt sich positiv auf die Kosten aus und der Verfahrensablauf
wird vereinfacht.
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Von Vorteil kann es auch sein, wenn
Lagen im beidseitig fixierten Zustand auf die Ablegevorrichtung
abgelegt werden und während
des unmittelbaren Ablegvorganges oder erst danach die Fixierung gelöst wird.
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Einerseits wird die Lage von der
Klemmvorrichtung gehalten, andererseits vom Ober- und Unterteil
der zangenartigen Vorrichtung. Damit kann verhindert werden, dass
die Blattbogen während
des Ablegevorganges ungewollt wieder aneinander haften.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Lage nach der Förderung
durch den Durchgang der zangenartigen Vorrichtung in aufgefächerter
Form abgelegt.
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Auch in dieser Form kann die Lage
auf vorteilhafte Art beispielsweise einer Rüttelmaschine zugeführt und
in dieser in genaue Lage der einzelnen Blattbogen zueinander gebracht
werden.
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Erfindungsgemäß ist des Weiteren vorgesehen,
dass wenigstens das Ober- oder das Unterteil der zangenartigen Vorrichtung
angetrieben wird.
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Dies dient dem Transport einer nicht
fixierten Lage zur Ablegevorrichtung.
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Von Vorteil ist auch, wenn die Lage
vom Materialstapel mittels einer Greifereinheit ergriffen und zum
Führungselement
oder über
das Führungselement
zum Durchgang transportiert wird.
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Damit kann das Verfahren zum Aufbrechen und
Belüften
von blattartigen Materialstapeln völlig automatisiert erfolgen,
was Zeitersparnis und Arbeitserleichterung zur Folge hat.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird des weiteren
anordnungsseitig dadurch gelöst,
dass ein axial umlaufendes Führungselement
angeordnet ist, über
das die Lage nach Entnahme vom Materialstapel geführt wird,
dass die Mittel zum Aufbrechen und Belüften der Lage aus einer zangenartigen
Vorrichtung mit wenigstens einem vertikal verfahrbaren, walzenartig
ausgebildeten und axial umlaufenden Oberteil und einem ebenfalls
axial umlaufend ausgebildeten Unterteil bestehen, wobei Ober- und Unterteil zueinander
einen Durchgang bilden, durch den die Lage gefördert oder mittels einer Klemmvorrichtung, die
die Lage einseitig fixiert, gezogen wird und dass Ober- und Unterteil
zum Führungselement
einen derartigen horizontalen und vertikalen Abstand aufweisen und
das Führungselement
und/oder die zangenartige Vorrichtung derart ausgebildet sind, dass
die Lage unter einem vorgegebenen Winkel zum Durchgang gefördert oder
gezogen wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbrechen
und Belüften
von blattartigen Materialstapeln ist konstruktiv einfach aufgebaut
und gestattet ein schnelles Verschieben und Trennen der Blattbogen
einer Lage. Mit dem konstruktiven Aufbau der Vorrichtung wird erreicht,
dass sich die Blattbogen bis zum Auflegen auf die Auflegeeinheit
nicht wieder aneinander anle gen können. Somit kann das genaue Ausrichten
der Lagen beispielsweise in einer Rüttelmaschine innerhalb kurzer
Zeit erfolgen.
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Nach einer vorteilhaften und konstruktiv
einfachen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist das Führungselement
sowie das Ober- und das Unterteil der zangenartigen Vorrichtung walzenartig
ausgebildet.
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Dadurch erhält die Lage, die auf dem Unterteil
aufliegend gefördert
wird und auf der das obere walzenförmige Element abgesetzt ist
eine wellenartige Form, die zum Verschieben der Blattbogen innerhalb
der Lage führt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass Ober-
und Unterteil der zangenartigen Vorrichtung parallel übereinander
angeordnet und gegensinnig umlaufend ausgebildet sind.
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Dadurch wird der Verschiebevorgang
der Blattbogen innerhalb der Lage ebenfalls unterstützt.
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Das Unterteil kann je nach konkreter
konstruktiver Ausführung
auf vorteilhafte Art und Weise beispielsweise auch bandartig ausgebildet
sein.
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Wenn das Unterteil einen größeren Durchmesser
aufweist als das Oberteil und aus einem weicheren Material besteht,
wird der Vorgang des Lösens
der Blattbogen einer Lage voneinander unterstützt.
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Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, dass wenigstens
das Ober- oder das Unterteil einen Antrieb besitzt und dass beide Teile
unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten aufweisen.
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Diese erfindungsgemäße Ausbildung
der Vorrichtung unterstützt
und verstärkt
das Aufblättern der
Blattbogen innerhalb einer Lage und somit das Belüften der
Lage.
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Wenn das Unterteil mit einer Beschichtung versehen
ist oder aus einem Material besteht, die bzw. das eine elastische
und weichere Oberfläche
als die Lage aufweist, werden Beschädigungen durch zu hohe Druckkräfte an der
Lage beziehungsweise an den Blattbogen verhindert.
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Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
sieht vor, dass die Klemmvorrichtung als Klemmzange ausgebildet
und derart verfahrbar ist, dass sie nach einseitiger Klemmung der
Lage diese über
das Führungselement
zum und durch den Durchgang hindurch zu der Ablegevorrichtung zieht und
dort ablegt.
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Damit wird erreicht, dass die ursprüngliche Form
der Lage der Blattbogen zueinander im Wesentlichen erhalten bleibt
und sich nachfolgende Vorgänge
zur Positionierung der gestapelten Lagen zueinander verkürzen.
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Erfindungsgemäß ist des Weiteren vorgesehen,
dass die Ablegevorrichtung eine Rüttelmaschine ist und dass die
Vorrichtung mit der Rüttelmaschine
eine Einheit bildet.
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Wichtig ist, dass der Weg zwischen
der Aufbrech- und Belüftungsvorrichtung
möglichst
kurz ist, damit insbesondere dicke und schwere Blattbogen vor dem
Ablegen nicht wieder aneinanderhaften können, was zur Folge hätte, dass
der Rüttel-
oder Positionierungsprozess erschwert würde oder diese Prozesse nicht
qualitätsgerecht
ausführbar
sein könnten.
Nachfolgende Schneidvorgänge
könnten
dann ebenfalls nur mit minderer Qualität ausgeführt werden. Deshalb ist es
vorteilhaft, wenn beide Vorrichtungen eine Einheit bilden.
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Zur Unterstützung des Aufbrechvorganges der
Lagen ist des Weiteren vorgesehen, dass an der zangenartigen Vorrichtung
wenigstens eine Luftdüse angeordnet
ist, die zusätzlich
Luft zwischen die einzelnen Blattbogen der Lage bläst.
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Zur Arbeitserleichterung und zur
vollautomatischen Durchführung
des Verfahrens ist vorgesehen, dass zum Transport der Lage vom Materialstapel zum
Führungselement
oder über
das Führungselement
zum Durchgang eine Greifereinheit angeordnet ist.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispieles,
bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem Rüttelautomaten
eine Einheit bildet, näher
erläutert
werden. Die zugehörige Zeichnung
zeigt dabei in
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1 eine
Schnittdarstellung des Rüttelautomaten
mit erfindungsgemäßer Vorrichtung
und Klemmvorrichtung für
die einseitige Fixierung der Lage in Seitenansicht und
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2 bis 5 die schematische Darstellung
der einzelnen Verfahrensschritte nach der Klemmung einer Lage.
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Nach 1 besteht
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Aufbrechen und Belüften
von blattartigen Materialstapeln 1, insbesondere von Papierstapeln,
im Wesentlichen aus einer Hub plattform 2, auf der der Materialstapel 1,
hier in Form eines in einer Schneidemaschine zu beschneidenden Papierstapels,
liegt und die vertikal verstellbar ausgebildet ist, der Vorrichtung 3 und
des damit verbundenen Rüttelautomaten 4.
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In der Zeichnung nicht gezeigt ist
die Greifereinheit, die den Transport einer jeden Lage 5 des Papierstapels
1 zum Führungselement 6 beziehungsweise
den Transport über
die Führungswalze
6 zum Durchgang 7 der zangenartigen Vorrichtung 8, ausgebildet
als Walzenzange, übernimmt.
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Das Führungselement 6 ist
als Einlaufwalze ausgebildet, die um ihre Längsachse drehbar angeordnet
und vertikal verfahrbar ist. Dadurch können unterschiedliche Grammaturen
der Lagen 5 angepasst und der Abstand zum Ober- und Unterteil 10, 11 der
Walzenzange 8 eingestellt werden.
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Die einzelnen Lagen 5 werden
mittels einer Abstecheinheit 9 vom Papierstapel 1 abgehoben
und von der Greifereinheit erfasst und transportiert.
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Die zangenartige Vorrichtung 8 besteht
aus zwei in einem Gestell angeordneten, parallel und abstandsweise übereinander
befestigten Teilen, dem walzenartigen Oberteil 10, das
vertikal verfahrbar und um seine Längsachse drehbar ausgebildet
ist, und dem ebenfalls walzenartig und um seine Längsachse
drehbar ausgebildeten Unterteil 11, dessen Drehrichtung
der Drehrichtung des Oberteils 10 gegenläufig ist.
Die zangenartige Vorrichtung 8 ist mit einem vorgegebenen
Abstand zum Führungselement 6 angeordnet.
Das Unterteil 11 weist außerdem einen solchen vertikalen
Abstand zum Führungselement 6 auf,
dass die Lage 5, die den Durchgang 7 durchläuft, vom
Füh rungselement 6 kommend,
unter einem vorgegebenen Winkel schräg nach unten befördert werden
muss.
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In der Zeichnung weisen Ober- und
Unterteil 10, 11 einen gleichgroßen Durchmesser
auf. Um die Auffächerung
der Lage zu unterstützen
kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn das Unterteil 11 einen größeren Durchmesser
als das Oberteil 10 aufweist. Außerdem sollte das Unterteil 11 aus
einem elastischen und weicheren Material hergestellt sein oder zumindest
eine elastische Oberfläche
aufweisen, damit Beschädigungen
an der Lage vermieden werden. Die Oberfläche des Unterteils muss aus
den gleichen Gründen
gleitende Eigenschaften aufweisen.
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Im Ausführungsbeispiel ist für den Transport der
Lage 5 vom Führungselement 6 durch
den Durchgang 7 zur als Rüttelautomat ausgebildeten Ablegevorrichtung 4 eine
Klemmvorrichtung 12 vorgesehen.
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DE 32 19 693 A1 beschreibt die bekannte Klemmvorrichtung
12 zur
Aufnahme einer Lage
5 durch die Klemmzange
13,
die auch erfindungsgemäß eingesetzt
werden soll. Daher wird dieser Teil der Vorrichtung nicht weiter
erläutert.
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Ebenso sind Rüttelautomaten 4 an
sich bekannt, so dass auch diese hier nicht näher beschrieben werden.
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Zur Unterstützung des Lösungsvorganges der einzelnen
Blattbogen 14 einer Lage 5 voneinander ist im
Bereich des Unterteils 11 eine Luftdüse (in der Zeichnung nicht
dargestellt) angeordnet, die zur Unterstützung der Bogentrennung zusätzlich Luft zwischen
die Blattbogen 14 bläst.
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Der Verfahrensablauf und die Funktionsweise
der Vorrichtung zum Aufbrechen und Belüften von Papierstapeln wird
im Folgenden anhand der 2 bis 6 beschrieben.
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Die Hubplattform 2 bringt
den Papierstapel 1, der aus großflächigen, bedruckten einzelnen
Blattbogen 14 besteht, durch vertikales Verfahren in eine Position,
in der die Abstecheinheit 9 zunächst eine Lage 5 anheben,
die Greifereinheit die Lage 5 ergreifen und auf dem Führungselement 6 ablegen
kann. Die Klemmzange 13 fährt durch den Durchgang 7 der Walzenzange 8 und
fixiert die Lage 5 einseitig.
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Nach dem Erfassen und Klemmen der
Lage 5 durch die Klemmzange 13 wird die Lage 5 über die Biegewalze 6 in
Richtung des abstandsweise und unterhalb der Biegewalze 6 angeordneten
Unterteils 11 der Walzenzange 8 gezogen. Dabei
erhält
die Lage 5 eine wellenartige Form. Die Lage 5 wird
schräg
nach unten gezogen. Dadurch können
Beschädigungen der
Blattbogen 14 vermieden werden.
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Das Oberteil 10 der Walzenzange 8 ist
vertikal verfahrbar ausgebildet und wird – sobald die Klemmzange 13 den
Durchgang 7 zwischen Ober- und Unterteil 10, 11 wieder
passiert hat – auf
die Lage 5 abgesetzt. Dadurch wird erreicht, dass die Blattbogen 14 der
Lage 5 in ihrer Position zueinander verschoben werden.
Gleichzeitig werden die einzelnen Blattbogen 14 voneinander
getrennt und belüftet.
Je weiter die Lage 5 durch den Durchgang 7 gezogen wird,
umso größer wird
der Abstand zwischen den einzelnen Blattbogen 14 der Lage 5.
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Dadurch, dass Ober- und Unterteil 10, 11 gegenläufig gedreht
werden, wird ein weiteres Verschieben der Blattbogen 14 zu einander
erreicht.
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Die Walzenzange 8 ist so
angeordnet, dass die Lage 5 nach dem Durchlauf des Durchganges 7 direkt
auf den Rütteltisch 15 des
Rüttelautomaten 4 abgelegt
wird.
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Möglich
ist auch, die Walzenzange 8 horizontal verfahrbar auszubilden,
so dass sie in eine vorgegebene Position über den Rütteltisch 15 mitgeführt werden
kann.
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Die 2 bis 5 veranschaulichen die einzelnen
Verfahrensstufen beziehungsweise Fördervorgänge.
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2 zeigt
die Klemmung der Lage 5 durch die Klemmzange 13.
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3 veranschaulicht
den Ziehvorgang der Lage 5 mittels Klemmzange 13 über die
Biegewalze 6 in Richtung des Unterteils 11 der
Walzenzange 8. Dabei wird die Klemmzange 13 sowohl
horizontal als auch vertikal verfahren. Der oberste Blattbogen 14 verbleibt
in seiner Position, während
die anderen Blattbogen 14 zueinander verschoben werden.
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4 stellt
dar, dass das Oberteil 10 auf die Lage 5 aufgesetzt
worden ist, was die Verschiebung der Blattbogen 14 zueinander
bewirkt und eine Rückpositionierung
der Blattbogen 14 der Lage 5 zueinander verhindert.
Die gegensinnige Drehrichtung von Ober- und Unterteil 10, 11 unterstützt den
Verschiebevorgang. Das stetige Befördern der Lage 5 durch die
Walzenzange 8 unter einseitiger Fixierung bewirkt das Trennen
der Blattbogen 14 voneinander und das Belüften der
Lage 5. Sie ist nach Ablage im Rüttelautomaten schnell und genau
ausrichtbar.
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Um Beschädigungen insbesondere der Blattbogen 14 zu
vermeiden, die unmittelbar am Ober- oder Unterteil 10, 11 anliegen,
ist vorgesehen, dass wenigstens das Unterteil 11 mit einer
elastischen Beschichtung versehen ist, die weicher als die Lage 5 ist.
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Insbesondere beim Aufbrechen und
Belüften von
Lagen 5 kleinen Formats ist es möglich, auf den Einsatz der
Klemmvorrichtung 12 vollständig zu verzichten und Ober-
und/oder Unterteil 10, 11 der der Walzenzange 8 angetrieben
auszubilden. Die Lagen 5 werden mittels Greifereinheit über die
Biegewalze 1 zum Durchgang 7 geführt und von dort beispielsweise
zum Rüttelautomaten 4 gefördert, wobei
es ebenfalls zur Verschiebung und Trennung der Blattbogen 5 kommt.
Das Auflegen auf dem Rütteltisch 15 geschieht
in diesem Fall in aufgefächerter
Form.
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Eine Kombination beider Vorrichtungen
und Verfahren, das heißt,
ein teilweiser Einsatz der Klemmvorrichtung 12 beispielsweise,
um die Lage 5 zur Walzenzange 8 zu fördern, könnte für bestimmte Einsatzfälle auch
vorteilhaft anwendbar sein.
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Selbstverständlich ist der Einsatz der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
auch separat, das heißt, ohne
direkte Anbindung an einen Rüttelautomaten 4, möglich.
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- 1
- Materialstapel,
Papierstapel
- 2
- Hubplattform
- 3
- Vorrichtung
zum Aufbrechen und Belüften
- 4
- Ablegevorrichtung,
Rüttelautomat
- 5
- Lage
- 6
- Führungselement,
Einlaufwalze
- 7
- Durchgang
- 8
- zangenartige
Vorrichtung, Walzenzange
- 9
- Abstecheinheit
- 10
- Oberteil
- 11
- Unterteil
- 12
- Klemmvorrichtung
- 13
- Klemmzange
- 14
- Blattbogen
- 15
- Rütteltisch