-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum horizontalen Ablegen einer
Materialbahn, wobei die Vorrichtung eine Legeeinrichtung und eine
Ablegestelle in Form eines Legewagens aufweist, und ein Verfahren
zum horizontalen Ablegen einer Materialbahn sowie erfindungsgemäße Verwendungen.
-
Vorrichtungen
und Verfahren zum Ablegen von Materialbahnen unterschiedlichster
Art zu einem Stapel sind im Stand der Technik bereits bekannt. So beschreibt
z. B. die
US 4,702,135 eine
Vorrichtung zum Zick-Zack-Falten von Papierbahnen. Diese weisen
quer angeordnete Sollknickstellen auf, mittels derer das Falten
in zick-zack-angeordneten Papierstapeln ermöglicht wird. Das Stapeln geschieht
durch ein Paar von gelöcherten
Endlosförderbändern mit divergierenden,
die Papierbahn aufnehmenden Flanken. Die Endlosförderbänder sind im wesentlichen vertikal
angeordnet und divergieren in der Weise, daß sie im oberen, die vertikal
zugeführte
Papierbahn aufnehmenden Bereich aneinander grenzen, die Papierbahn
zunächst
gemeinsam nach unten führen, um
erst später
voneinander weg zu divergieren. In diesem etwa mit einem Winkel
von 60° voneinander beabstandeten
Bereich saugen die Flanken der Förderbänder jeweils
alternierend die vertikal dem Förderband
zugeführten
Papierbahnen an und führen die
in der Papierbahn mit vorherbestimmten, jeweils gleichem Abstand
vorgesehenen Sollknickstellen in den Bereich der Gänge bzw.
Querstege von zwei Schneckenförderern.
Durch diese Schneckenförderer
wird die jeweilige Ablagerichtung der ankommenden Papierbahn gestoppt
und das Papier an den Sollknickstellen Bahn für Bahn auf einem vertikal bewegbaren
Träger
zick-zack-förmig
als Stapel abgelegt. Wenn der Stapel eine vorherbestimmte Höhe erreicht hat,
wird über
eine Düse
Luft zwischen die beiden zuoberst liegenden Papierblätter geblasen,
um auf diese Weise eine Öffnung
in Form eines Abstandes zwischen den beiden obersten Papierbahnen
zu schaffen. In diesen Abstand wird ein Tisch mit einem integrierten
Messer eingeführt
und die Papierblätter
mittels des Messers voneinander getrennt. Der schon abgelegte Papierstapel
wird dann abtransportiert und die Ablage eines neuen Stapels beginnt.
-
Mit
der
US 4,358,285 ist
eine weitere Vorrichtung zum Falten von Papier bekannt geworden.
Hier wird das Papier zunächst über Förderrollen
vertikal einem Paar von Endlosförderbändern zugeführt, die auch
im oberen, die vertikal zugeführte
Papierbahn aufnehmenden Bereich schon voneinander beabstandet sind
und nach unten hin weiter voneinander weg divergieren. Über an beiden
Förderbändern angeordneten,
in den Innenraum zwischen die Förderbänder weisenden
Saugvorrichtungen wird das in diesen Raum transportierte, zu faltende
Papier jeweils in Richtung einer der Flanken der beiden Endlosförderbänder abgelenkt,
bis eine Führung
erreicht ist, und dann entlang einer quer zur Längsrichtung des Endlospapieres
angebrachten Perforation gefaltet.
-
Außerdem ist
der
EP 0 803 460 A2 eine
Vorrichtung zum Ablegen einer Schlauchfolienbahn zu entnehmen, bei
welcher das Ablegen durch die Kombination von zwei Fördereinrichtungen
erfolgt. Zunächst
passiert die Schlauchfolienbahn eine erste Fördereinrichtung in Form eines
Saugbandförderers, bei
dem mit Lochreihen versehene Förderbänder über Umlenkrollen
geführt
werden. Über
spaltförmige Saugdüsen wird
eine Saugwirkung erzielt, mit der die Schlauchfolienbahn in Kontakt
mit den Förderbändern gehalten
wird. Eine zweite Fördereinrichtung
in Form eines Doppelbandförderers
dient dazu, die in Z-förmige
Falten gelegte Schlauchfolienbahn einer Papierbahn zuzuführen und
darauf zu fixieren. Dieser Anordnung vorgeschaltet ist eine Ausgleichseinrichtung
in Form von drei Rollen, wobei die mittlere dieser drei Rollen versetzt
zu den anderen angeordnet ist, so daß die Schlauchfolienbahn mittels
dieser Rolle unter Spannung gehalten und zwangsgeführt wird.
-
Mit
der
DE 30 31 696 A1 ist
eine Stofflegemaschine bekannt geworden, mit einer Ausgleichseinrichtung,
die dem Legewagen vorgeschaltet ist und aus einer Vielzahl von Rollen
in Form von fahrbaren Umlenkwalzen und damit gekoppelten weiteren
Walzen besteht, durch welche die Stoffbahn zick-zack-förmig geführt wird.
Die Ausgleichseinrichtung ist in ihrer Bewegung mit der Bewegung
des Legewagens gekoppelt. Der Kompensationseffekt beim Legen der
Stoffbahn wird im wesentlichen durch ein Zusammenschieben und Strecken
der Walzen und damit gekoppelten Walzen erreicht.
-
Ein
möglichst
spannungsloses Führen
der Materialbahn wird daher durch eine Vielzahl untereinander gekoppelter
Führungswalzen
erreicht, was diese Vorrichtung konstruktiv sehr aufwendig macht.
-
Durch
das deutsche Gebrauchsmuster
DE 1 966 488 U1 ist eine Vorrichtung zur
Regelung oder Steuerung der Zugspannung von laufenden Materialbahnen
bekannt geworden, wobei die Materialbahn in einen Kasten geführt und
dort umgelenkt wird, so daß sie
eine Schleife bildet, die dann in den Kasten hineingesaugt wird.
Die Länge
der Schleife in dem Kasten beeinflußt eine Bremskraft, welche
auf die zu transportierende Materialbahn wirkt und dem Kasten vorgelagert
ist. Dabei wird die Änderung
der Schleifenlänge
in dem Kasten gemessen, zu einem Signal verarbeitet, über ein
Regelgerät
ausgewertet und so der vorgelagerte Bremsmechanismus gesteuert.
-
Einem
Vakuumbehälter
gemäß der
DE 694 21 593 T2 den
Transport von bahnförmigem
Material, z. B. von photographischem Film, der den berührungsfreien
Transport des schleifenförmig
in dem Behälter
durchhängenden,
bahnförmigen
Materials entlang der Seitenwände
des Behälters
ermöglichen soll,
ist ebenfalls die Steuerung der Spannung des bahnförmigen Materials
in dem Vakuumbehälter
zu entnehmen. Es werden optische Detektoren verwendet, um die Position
der von der Materialbahn gebildeten Schleife zu überprüfen. Diese Informationen werden
an ein Steuergerät
weitergegeben, und damit wird ein Unterdruckgerät geregelt, um die Materialbahn
zur Ausbildung der Schleife mehr oder weniger nach unten zu ziehen.
Diese Vorrichtung dient nicht der Materialkompensation beim zick-zack-förmigen Ablegen
einer Materialbahn.
-
Ausgehend
von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen,
mit dem das Stapeln beliebiger Materialbahnen in möglichst
einfacher und kostengünstiger
Weise erreicht und Störungen
bei dem Ablegen der Materialbahn möglichst vermieden werden.
-
Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum horizontalen Ablegen einer
Materialbahn mit einer Legeeinrichtung und einer Ablegestelle in
Form eines Legewagens, der mit zwei eine Einheit bildenden und gemeinsam
um einen Drehpunkt schwenkbar angeordneten Legebändern der Legeeinrichtung zusammenwirkt,
denen eine Ausgleichseinrichtung in Form einer Ausbuchtung für den im
wesentlichen freien Durchhang der abzulegenden Materialbahn vorgeschaltet
ist, wobei die Ausbuchtung zumindest eine Saugvorrichtung und eine
Rückführung für die Abluft
aus der Saugvorrichtung von oben in die Ausbuchtung der Ausgleichseinrichtung
aufweist.
-
Die
Ausgleichseinrichtung dient unter anderem dazu, den kurzen Stopp
oder Stau bei der Ablage der Materialbahn dann, wenn bei dem von
Wechsel einer Lage des Stapels zur nächsten Materialbahnlage die
Orientierung der Ablage gewechselt werden muß, zu kompensieren. Sie ermöglicht es, völlig unterschiedliche
Materialbahnarten zu fördern und
zu stapeln.
-
Dadurch
daß die
Ablegebänder
gemeinsam um einen Drehpunkt schwenkbar angeordnet sind, wird erreicht,
daß die
Materialbahn je nach Ablagerichtung niedergehalten werden kann,
und gleichzeitig wird so eine Glättwirkung
des Stapels erreicht.
-
Vorzugsweise
ist diese Ausgleichseinrichtung in etwa trichterförmig ausgebildet,
so daß die Materialbahn
nach dem Eintreten in die erfindungsgemäße Vorrichtung in diesem Trichter
frei durchhängt.
Damit die Vorrichtung flexibel für
unterschiedlichste Arten von Materialbahnen, insbesondere unterschiedlichste
Breiten von Materialbahnen einsetzbar ist, weist die Ausgleichseinrichtung
besonders bevorzugt variabel verstellbare Seitenwände auf.
-
Damit
die Ausgleichseinrichtung die abzulegende Materialbahn in dem Maße ansaugt,
wie dies für
die Ablegegeschwindigkeit auf dem Legewagen erforderlich ist, und
damit das Ansaugen der Materialbahn auch auf die jeweilige Beschaffenheit
des Materials angepaßt
werden kann, ist gemäß einer
weiteren Ausführungsform
vorgesehen, daß die
Saugwirkung der zumindest einen Saugvorrichtung regelbar ist. Zusätzlich kann
die Materialbahn- Ablegegeschwindigkeit
mittels einer Durchhang-Meßvorrichtung
steuerbar sein. Über
diese Meßvorrichtung
wird die Lage des Material-Durchhanges in der Ausgleichseinrichtung,
vorzugsweise in der trichterförmigen Ausgleichseinrichtung,
erfaßt
und die Ablegegeschwindigkeit der Materialbahn entsprechend korrigiert.
-
Damit
die jeweilige Materialbahn auf dem Legewagen abgelegt werden kann,
ist es erforderlich, daß entweder
die Legeeinrichtung relativ zu dem Legewagen oder umgekehrt, der
Legewagen relativ zu der Legeeinrichtung bewegt wird. Gemäß einer
Alternative ist daher vorgesehen, daß der Legewagen mit umkehrbarer
Orientierung relativ zu der Legeeinrichtung bewegbar ist. Dann bleibt
die Legeeinrichtung ortsfest, und der Legewagen wird bei dem Ablegen der
Materialbahn horizontal hin und her bewegt.
-
Gemäß einer
anderen Alternative ist vorgesehen, daß die Legeeinrichtung in einem
Rahmen integriert und dieser bewegbar in einem Gestell angeordnet
ist. Bei dieser Ausführungsform
ist es der Legewagen, der relativ zu dem die Legeeinrichtung aufweisenden
Rahmen ortsfest verbleibt. Die in dem Rahmen integrierte Legeeinrichtung
wird dann horizontal hin und her bewegt, um die Materialbahn mit wählbarer
Steigung kreuzweise abzulegen.
-
Außerdem kann
vorgesehen sein, den Ablegebändern
einen Materialbahn-Führungswagen
vorzuschalten, der mit der Bewegung des Legewagens gekoppelt ist.
Dieser unterstützt
die Materialbahn auf ihrem Weg von der vorzugsweise trichterförmigen Ausgleichseinrichtung
hin zu den mit der Legeeinrichtung zusammenwirkenden Ablegebändern und verbessert
so die störungsfreie
Beförderung
der Materialbahn unterschiedlichster Beschaffenheit.
-
Die
eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum
horizontalen Ablegen einer Materialbahn auf einem Stapel mit im
wesentlichen konstanter Zuführgeschwindigkeit,
bei dem die Materialbahn zunächst
einer zumindest eine Saugvorrichtung aufweisenden Ausgleichseinrichtung
zugeführt
und durch diese Saugvorrichtung so angesaugt wird, daß sie im
wesentlichen frei durchhängt, wobei
die Materialbahn zusätzlich
von oben mit einem Luftdruck in Form der in die Ausgleichseinrichtung
zurückgeführten Abluft
der zumindest einen Saugvorrichtung beaufschlagt, und dann durch
zumindest zwei Legebänder
hindurch auf einem Legewagen abgelegt wird, indem die die Materialbahn
führenden
Legebänder
beim Ablegen der Materialbahn gemeinsam um einen Drehpunkt geschwenkt
werden, so daß die
Materialbahn beim Ablegen auf den Stapel gedrückt und geglättet wird,
wobei entweder die die Legebänder
aufweisende Legeeinrichtung relativ zu dem Legewagen mit an den
Umkehrpunkten von einer zu der nächsten
Lage der Materialbahn wechselnder Orientierung bewegt wird oder
der Legewagen sich mit entsprechender umkehrender Orientierung bewegt
und die Legeeinrichtung ortsfest verbleibt.
-
Die
Schwenkbewegung der Ablegebänder kann
pneumatisch, elektrisch oder mechanisch erfolgen.
-
Verwendet
werden können
die Vorrichtung zum horizontalen Ablegen einer Materialbahn und/oder
das Verfahren, mit dem dieses Ablegen und Stapeln durchgeführt wird,
für unterschiedlichste
Arten und Beschaffenheiten von Materialbahnen, z. B. für schmale
Bänder
oder auch breite Materialbahnen, wie textile, offen breite oder
Schlauch-Ware. Vorrichtung und Verfahren sind damit äußerst flexibel
einsetzbar.
-
Im
folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
-
Es
zeigen:
-
1:
eine schematisch dargestellte Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Ablegen einer Materialbahn,
-
2:
schematische Detailansicht des Material-Führungswagens der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
-
3:
schematische Detailansicht der synchron schwenkbaren Legebänder der
Ablegestelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
und
-
4a–e: schematische
Darstellung des Ablegens der Materialbahn über die Legebänder auf den
Stapel.
-
In 1 ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum horizontalen Ablegen einer Materialbahn 1 schematisch
näher dargestellt.
Dieser Vorrichtung wird in der mit dem Pfeil angedeuteten Richtung
eine Materialbahn 1 mit konstanter Geschwindigkeit über ein
Einlauf-Lieferwerk 3 zugeführt und passiert zunächst eine
Ausbuchtung in Form eines Ausgleichstrichters 5. Dieser
Ausgleichstrichter 5 weist in 1 nicht
näher dargestellte
verstellbare Seitenwände
auf, so daß diese
auf die jeweilige Breite der zugeführten Materialbahn 1 eingestellt
werden können.
In dem Ausgleichstrichter 5 ist eine Saugvorrichtung angeordnet,
die mehrere einzelne Ventilatoren 7 oder Saugdüsen an einem
gemeinsamen Gebläse umfaßt. Alternativ
können
anstelle der Ventilatoren 7 auch Saugdüsen verwendet werden. Entscheidend ist,
daß die
Materialbahn 1 nach dem Passieren des Einlauf-Lieferwerks 3 in
den Ausgleichstrichter geführt
wird, dort durchhängt
und über
die Ventilatoren 7 bzw. Saugdüsen nach unten gezogen und
dadurch beruhigt wird. Die Ventilatoren 7 sind in bezug
auf ihre Saugwirkung variabel einstellbar, so daß sie auf die jeweilige Beschaffenheit
der zugeführten
Materialbahn 1 eingestellt werden können. Zusätzlich ist es gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
auch noch vorgesehen, daß die
Abluft der Ventilatoren 7 der Saugvorrichtung von oben
in den Trichter zurückgeführt wird,
wodurch die Materialbahn 1 zusätzlich mit diesem Luftdruck
beaufschlagt und beruhigt wird. Über eine
den Durchhang der Materialbahn 1 kontrollierende Meßvorrichtung 9 wird
die jeweilige Lage der Materialbahn 1 in dem Ausgleichstrichter 5 erfaßt und auf
diese Weise die für
das Ablegen der Materialbahn 1 gewünschte konstante Geschwindigkeit
gesteuert.
-
Die
Materialbahn 1 wird anschließend aus dem Ausgleichstrichter 5 heraus
zu einem Legewagen 11 geführt. Die Materialbahn 1 wird
dabei über
einen Spannriegel mit zusätzlicher,
aber wahlweise vorgesehener Führung
abgezogen oder es wird ein zum Legewagen 11 verhältnissynchron
laufendes angetriebenes Abzugswerk 13 eingesetzt.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist nicht nur auf eine variable Breite der jeweils abzulegenden Materialbahn 1 eingestellt,
sondern ermöglicht
auch eine variable Legebreite 15 beim Ablegen der Materialbahn 1.
Der Legewagen 11 wird über
die jeweils variabel eingestellte Legebreite 15 mittels
Antrieb 17 mit umkehrbarer Orientierung angetrieben. Abhängig von
der Art der abzulegenden Materialbahn 1 oder auch von der
Ablegelänge
kann es zweckmäßig sein, über diesen
Antrieb 17 des Legewagens 11 zusätzlich einen
Material-Führungswagen 19 anzutreiben und
z. B. mit halbem Legeweg 20 zu bewegen. Dieser Material-Führungswagen 19 kann
dann die Materialbahn 1 nach dem Verlassen des Ausgleichstrichters 5 und
vor dem Passieren des Legewagens 11 unterstützen und
führen.
Er ist in 2 noch einmal näher dargestellt.
-
Im
Ausführungsbeispiel
ist die gesamte Legeeinrichtung mit Ausgleichstrichter 5,
Material-Führungswagen 19 und
Legewagen 11 in einem Rahmen 21 integriert, der
seinerseits querverfahrbar in einem Gestell angeordnet ist.
-
Alternativ
zu dieser Ausführungsform
kann auch vorgesehen sein, die gesamte Legeeinrichtung ortsfest
anzubringen und die mit dem Legewagen 11 zusammenwirkende
Ablegestelle 23, hier in Form eines höhenverstellbaren Ablegetisches,
welcher zusätzlich
querverfahrbar für
kreuzweises Ablegen sein kann, anzuordnen.
-
Das
Ablegen der jeweiligen Materialbahn 1 erfolgt im Ausführungsbeispiel über zwei,
eine Einheit bildende Legebänder 25,
die auf dem Legewagen 11 in einem aus 3 ersichtlichen
Drehpunkt 27 synchron schwenkbar angeordnet sind. Die Legebänder 25 haben
die Aufgabe, einerseits die Materialbahn 1 in Ablegerichtung
niederzuhalten und andererseits den bereits gebildeten Stapel 29 der
schon abgelegten Materialbahn 1 zu glätten. Die Schwenkbewegung der
Legebänder 25 kann
pneumatisch, wie im Ausführungsbeispiel
schematisch mit der Bezugsziffer 31 dargestellt, elektrisch
mittels Hubmagnet oder mechanisch mittels einer Kipp- Vorrichtung erfolgen.
Im Ausführungsbeispiel
ist mittels Zugfedern 33 eine Mittelstellung für die Schwenkbewegung
vorgesehen, die z. B. als Einfädelhilfe
dienen kann.
-
Der
Antrieb der Legebänder 25 kann
mechanisch durch eine in 3 mit der Bezugsziffer 35 näher dargestellte
Hubbewegung und Gleichschaltung der Transportrichtung bei wechselnder
Hubbewegung, wie mit Bezugsziffer 37 illustriert, erfolgen.
Alternativ dazu kann ein zum Antrieb des Legewagens 11 verhältnissynchron
laufender Antrieb vorgesehen werden, der stationär montiert und beispielsweise über einen
Riementrieb oder aber auch direkt auf dem Legewagen 11 befestigt
ist.
-
Im
folgenden soll noch das Ablegen der Materialbahn 1 über die
beiden Legebänder 25 näher beschrieben
werden. Die Materialbahn 1 wird aus dem Ausgleichstrichter 5,
gegebenenfalls zusätzlich über den
Material-Führungswagen 19,
in Richtung auf die beiden Legebänder 25 geführt. Um
den zwangsläufigen
Transport der Materialbahn 1 zwischen den beiden Legebändern 25 zu
gewährleisten, sind
diese, wie in 3 mit 39 näher angegeben,
gegenseitig angestellt. Das Ablegen der Materialbahn 1 erfolgt
dann wie in den 4a bis 4e näher dargestellt.
-
Gemäß 4a erfolgt
die Bewegung der Legebänder 25 relativ
zu dem auf der Ablegestelle 23 bereits vorhandenen Stapel 29 in
Pfeilrichtung von rechts nach links. Entsprechend hat das in Bewegungsrichtung
hinten angeordnete Legeband 25 aufgrund der Schwenkbewegung
beider Legebänder
mit seiner tiefsten Stelle die Aufgabe, die Materialbahn 1 auf
dem Stapel 29 abzulegen und gleichzeitig eine Glättung des
Stapels 29 zu bewirken. Beim Wechsel der Orientierung,
d. h. dann, wenn wieder eine Lage der Materialbahn 1 abgelegt
worden ist, wechseln die Legebänder 25 über den
Drehpunkt 27 ihre Orientierung (4b), die
Bewegung der Legebänder 25 relativ
zur Ablegestelle 23 erfolgt nun in umgekehrter Richtung
von links nach rechts. Der Pfeil deutet dies wieder an.
-
Die
Umkehrung der Orientierung der Legebänder 25, dargestellt
am rechten Wendepunkt, ist aus den 4d und 4e ersichtlich.
Bei Erreichen der durch die Breite des Stapels vorherbestimmten Umkehrposition
der Legebänder 25 erfolgt
ein kurzer Stopp, hier bei der Bewegung der Legebänder 25 von links
nach rechts, die Umkehr der Orientierung und das Schwenken der Legebänder 25 erfolgt
und eine neue Lage der Materialbahn 1 wird durch Starten
des Fahrens von rechts nach links abgelegt. Das Umschwenken der
Legebänder 25 auf
die neue Orientierung kann vor, bei kurzem Stopp oder danach erfolgen.
-
Damit
trotz des Stopps bei der Umkehrung der Orientierung von einer Lage
des Stapels 29 zur nächsten
und der damit verbundenen Schwenkbewegung der Legebänder 25 trotzdem
die für
das störungsfreie
Ablegen erwünschte
konstante Geschwindigkeit, mit der die Materialbahn 1 zugeführt wird,
erhalten bleibt, ist der Ausgleichstrichter 5 von Bedeutung.
Dieser ermöglicht
die Kompensation des kurzzeitig bei der Orientierungsumkehr von
der einen zur nächsten
Lage des Stapels 29 erfolgenden Staus des Transportes der
Materialbahn 1. Dazu dient die Meßvorrichtung 9 für den Durchhang
der Materialbahn 1, da diese die Ablegegeschwindigkeit
an die Zuführgeschwindigkeit
anpaßt.
Bei einem solchen kurzzeitigen Stau des Transportes der Materialbahn 1 könnte zudem
die Ventilator- oder
Saugdüsentätigkeit
kurzzeitig erhöht
werden, die Materialbahn 1 verweilt länger in dem Ausgleichstrichter 5 und
bei erfolgtem Schwenken der Legebänder 25 und dem Fahren
in die neue Orientierungsrichtung regelt die Meßvorrichtung 9 den
Durchhang der Materialbahn 1 entsprechend nach. Auf diese
Weise wird eine konstante Geschwindigkeit der Zuführung der
Materialbahn 1 ermöglicht.