DE102009055313A1

DE102009055313A1 - Bandantriebseinrichtung für eine Umreifungsmaschine

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Publication number: DE102009055313A1
Application number: DE102009055313A
Authority: DE
Original assignee: SMB Schwede Maschinenbau GmbH
Current assignee: SMB Schwede Maschinenbau GmbH
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: EP2338796A1; EP2338796B1; US8607695B2; DE102009055313B4; US20110146505A1

Abstract

Eine Bandantriebseinrichtung für eine Umreifungsmaschine umfasst – eine Einschieß-Rückhol-Einheit (8), – eine Rückspann-Einheit (9), sowie – Führungskanalabschnitten (10, 11, 12) für das Umreifungsband (7), die zur Rückspann-Einheit (9), zwischen dieser und der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) und von dieser weg führen, wobei die Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) mit das Umreifungsband (7) beiderseits seiner Flachseiten führenden Wangen (20, 21, 24, 25) versehen sind, wobei – Rollen (14, 18) auf einer Seite von Einschieß-Rückhol- und Rückspann-Einheit (9, 10) und die Wangen (20, 24) der Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) auf derselben Seite vorzugsweise stationär gelagert sind und die Rollen (15, 19) und die Wangen (21, 25) der Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) auf der anderen Seite auf einem beweglichen Träger (29) gelagert sind, der durch eine Betätigungseinrichtung (32, 33, 34) zwischen einer Arbeitsposition mit geschlossenen Rollenpaaren (13, 17) und Führungskanalabschnitten (10, 11, 12) und einer Serviceposition mit geöffneten Rollenpaaren (13, 17) und Führungskanalabschnitten (10, 11, 12) verlagerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandantriebseinrichtung für eine Umreifungsmaschine mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Eine Umreifungsmaschine ist z. B. aus der DE 196 02 579 A1 bekannt. Sie weist neben den notorischer Weise bei solchen Gerätschaften vorhandenen Bauteilen, wie Maschinengestell, Arbeitstisch, und Bandführungsrahmen zum Herumführen des Umreifungsbandes um das zu umreifende Objekt als lose Schlinge, eine unter dem Arbeitstisch platzierte Bandantriebseinrichtung auf. Diese umfasst eine kombinierte Einrichtung zum Einschießen, Rückhohen und Rückspannen des Umreifungsbandes auf.
Konkret sind dafür eine Einschieß-Rückhol-Einheit zum Einschießen des Umreifungsbandes in den Bandführungsrahmen und zum Zurückholen des Umreifungsbandes aus dem Bandführungsrahmen bis zum Anlegen des Umreifungsbandes um das zu umreifende Objekt und eine oftmals stapelhöhenabhängige Rückspanneinrichtung zum Straffziehen des Umreifungsbandes um das Objekt vorgesehen.
Die Einschließ-Rückhol-Einheit weist ein Paar von Rollen auf, zwischen deren Rollenspalt das Umreifungsband von einer der Rollen in Einschließund Rückholrichtung antreibbar hindurchgeführt ist. Die Rückspann-Einheit weist ein weiteres Paar von Rollen auf, zwischen deren Rollenspalt das Umreifungsband ebenfalls hindurchgeführt ist und mindestens von einer der Rollen in Rückholrichtung um das zu umreifende Gut in der Umreifungsmaschine spannbar ist.
Zur Führung des Umreifungsbands durch die Bandantriebseinrichtung sind schließlich Führungskanalabschnitte vorgesehen, die das von einer Vorratsrolle bzw. einer Zwischenspeichereinrichtung herangeführte Umreifungsband zur Rückspann-Einheit, zwischen dieser und der Einschließ-Rückholeinheit sowie von dieser in Richtung Bandrahmen auf dem Arbeitstisch führen. Die Führungskanalabschnitte sind jeweils durch das Umreifungsband beiderseits der Flachseiten führenden Wangen gebildet, die als Stege oder Seitenflächen von größeren prismatischen Körpern ausgeführt sind.
Ein Grundproblem beim Betrieb von Umreifungsmaschinen ist das störungsfreie Handling des Umreifungsbands, das zur Erzielung hoher Taktraten für den Umreifungsprozess mit hoher Geschwindigkeit durch die Umreifungsmaschine geführt, blitzartig in seiner Bewegungsrichtung reversiert wird und angehalten werden muss. Aufgrund der flexiblen Natur des Umreifungsbands, wegen Maschinenverschleißes und Bandabriebs entlang des Bandtransportwegs bleibt es dabei nicht aus, dass das Band innerhalb des Transportwegs blockiert wird oder sich verheddert. Besonders anfällig für derartige Störungen ist die Bandantriebseinrichtung, da hier die Einschließ-Rückhol-Einheit und die Rückspann-Einheit unmittelbar mit den Antriebsrollen auf das Band wirken. Problematisch ist hierbei die Tatsache, dass in der Bandantriebseinrichtung die verschiedenen Antriebskomponenten sehr eng verschachtelt angeordnet sind, insoweit ist das Umreifungsband nur sehr schwer zugänglich. Bei starken Blockierungen wie beispielsweise einer sogenannten „Z-Faltung” des Bandes, bei der sich drei Bandlagen über eine kurze Strecke übereinanderlagern, kann das Band so in den Führungskanalabschnitten „festgefressen” sein, dass es nicht mehr herausgezogen werden kann. Zur Behebung dieser Störung müssen daher bei bekannten Bandantriebseinrichtungen eine oder mehrere Wangen der Führungskanalabschnitte oder gar Rollen der verschiedenen Antriebseinheiten ausgebaut werden. Dies bedingt natürlich eine hohe Maschinenausfallzeit, die sich nicht nur auf die Umreifungsmaschine selbst, sondern im Extremfall auf eine komplette Produktionsstraße, beispielsweise für Printmedien, auswirken kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bandantriebseinrichtung so zu verbessern, dass Transportstörungen durch Blockaden des Umreifungsbands schnell und einfach behoben werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rollen auf einer Seite der Einrichtung zum Einschießen, Rückholen und Rückspannen und die Wangen der Führungskanalabschnitte auf derselben Seite vorzugsweise stationär gelagert sind und die Rollen auf der anderen Seite dieser Einrichtung und die Wangen der Führungskanalabschnitte auf dieser anderen Seite auf einem beweglichen Träger gelagert sind, der durch einen Betätigungseinrichtung zwischen einer Arbeitsposition mit geschlossenen Rollenpaaren und Führungskanalabschnitten und einer Serviceposition mit geöffneten Rollenpaaren und Führungskanalabschnitten verlagerbar ist.
Erkennbarerweise kann bei einer Blockade des Umreifungsbands innerhalb der Betätigungseinrichtung diese mit einer einfachen Aktion der Betätigungseinrichtung geöffnet werden, indem der bewegliche Träger verschoben wird. So fahren die Rollen und Führungskanalabschnitte auf einer Seite des Transportwegs des Bandes von den gegenüberliegenden Maschinenelementen weg in eine Serviceposition, in der das Umreifungsband dann entspannt und problemlos entnommen oder neu ordnungsgemäß eingelegt werden kann. Anschließend genügt es, mithilfe der Betätigungseinrichtung den Träger wieder in die Arbeitsposition zu verschieben, sodass der Transportweg des Umreifungsbands durch die Bandantriebseinrichtung wieder geschlossen und die Maschine betriebsbereit ist. Es brauchen dazu keinerlei zeitaufwändigen Montagearbeiten durchgeführt werden, sodass Störfälle extrem schnell behoben werden können.
Die abhängigen Ansprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bandantriebseinrichtung, deren Merkmale, Einzelheiten und Vorteile aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich werden. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Umreifungsmaschine, sowie
2 und 3 eine Seitenansicht einer Bandantriebseinrichtung dieser Umreifungsmaschine in Arbeits- und in Serviceposition.
Wie aus 1 hervorgeht, weist die Umreifungsmaschine ein auf Rollen gelagertes Maschinengestell 1 auf, auf dem ein Arbeitstisch 2 angebracht ist. Der Arbeitstisch 2 weist (nicht dargestellte) Förderbänder auf, mittels denen die zu umreifenden Objekte 4, wie z. B. ein Zeitschriftenstapel in 1, in die Umreifungsposition auf dem Arbeitstisch 2 transportiert wird. Für sogenannte Kreuzumreifungen kann in den Arbeitstisch 2 zusätzlich noch ein Drehteller integriert sein, wie er der EP 0 445 429 B1 entnehmbar ist.
Auf dem Arbeitstisch 2 ist ein vertikal stehender Bandführungsrahmen 6 angeordnet, mit dessen Hilfe das Umreifungsband 7 um das Objekt 4 auf dem Arbeitstisch 2 als lose Schlinge herumgeführt werden kann. Dazu wird das auf einer seitlich am Maschinengestell 1 auf einer nicht näher dargestellten Vorratsspule bevorratete Umreifungsband 7 durch die in 1 nur schematisch dargestellte Bandantriebseinrichtung 5 unter dem Arbeitstisch 2 durch den Schweißkopf 3 der Umreifungsmaschine in den Bandführungsrahmen 6 eingeschossen und dabei um diesen herumgeführt, bis es wieder im Schweißkopf 3 ankommt. Das Bandende wird dort fixiert und das Umreifungsband 7 dann mithilfe der Bandantriebseinrichtung 5 zurückgeholt, wobei es aus dem Bandführungsrahmen 6 heraustritt und sich als noch ungespannte Schlinge um das Objekt 4 herumlegt. Anschließend erfolgt mithilfe der Bandantriebseinrichtung 5 die Rückspannung des Bands, das damit fest um das Objekt 4 herumgelegt ist. Die im Schweißkopf 3 überlappenden Bandlagen werden beispielsweise thermisch verschweißt und die so gebildete Umreifung vom herangeführten Umreifungsband abgetrennt. Das Objekt 4 ist damit umreift und kann abtransportiert werden.
Anhand von 2 ist der Aufbau der Bandantriebseinrichtung 5 zu erläutern. Die grundsätzlichen Baugruppen sind zum einen die Einschieß-Rückhol-Einheit 8 und zum anderen die Rückspanneinheit 9, die die vorstehend erörterten Bandmanipulationen entsprechend ihrer Bezeichnung durchführen.
Zur Bildung eines definierten Transportwegs für das Umreifungsband 7 durch die Bandantriebseinrichtung 5 sind Führungskanalabschnitte 10, 11, 12 vorgesehen. Ein erster Führungskanalabschnitt 10 führt dabei das Umreifungsband 7 von Vorratsrolle oder Zwischenspeicher (jeweils nicht dargestellt) ankommend zur Rückspann-Einheit 9. Ein zweiter Führungskanalabschnitt 11 verbindet die Rückspann-Einheit 9 und die Einschieß-Rückhol-Einheit 8. Ein letzter Führungskanalabschnitt 12 führt von der Einschieß-Rückhol-Einheit 8 weg in Richtung zum Schweißkopf 3 und zum Eintrittspunkt des Umreifungsbands 7 in den Bandführungsrahmen 6.
Die Einschieß-Rückhol-Einheit 8 weist ein Antriebsrollenpaar 13 mit einer von einem Motor (nicht dargestellt) angetriebenen Rolle 14 und eine nicht angetriebene Andruckrolle 15 auf. Letztere ist mit einem Inkrementalgeber 16 zur Detektion der von der Rolle 15 durchgeführten Winkeldrehung gekoppelt. Diese ist ein Maß für die vom Antriebsrollenpaar 13 geförderte Länge an Umreifungsband 7.
Zum Einschießen des Umreifungsbandes 7 wird über die Ansteuerung des Antriebsmotors durch eine Steuereinheit (nicht dargestellt) die Rolle 14 des Antriebsrollenpaars 13 in der entsprechenden Richtung in Umlauf gesetzt und das Umreifungsband 7 im Bandführungsrahmen 6 herumgeführt, bis sein freies Ende im Bereich des Schweißkopfes 3 zu liegen kommt und dort fixiert wird. Anschließend wird das Antriebsrollenpaar 13 in entgegengesetzter Richtung aktiviert und dadurch das Umreifungsband 7 wie oben beschrieben zurückgeholt.
Die Rückspann-Einheit 9 weist ein gummiertes Spannrollenpaar 17 mit miteinander koppelbaren Rollen 18, 19 auf, das mit Hilfe seines Antriebsmotors (nicht dargestellt) eine hohe Zugkraft zur Rückspannung des Umreifungsbandes 7 um das zu umreifende Objekt 4 aufbringt.
Die Führungskanalabschnitte 10, 11 sind gemeinsam durch über die Rollen 18, 19 hinweggeführte, stegförmige Wangen 20, 21 gebildet, die über abstehende Haltefüße 22, 23 in noch näher zu erläuternder Weise in der Bandantriebseinrichtung 5 fixiert sind. Die Rollen 18, 19 greifen durch in der Zeichnung nicht näher erkennbare Aussparungen in den Wangen 20, 21 hindurch.
Der Führungskanalabschnitt 12 ist ebenfalls von beiderseitigen Wangen 24, 25 gebildet, wobei die eine Wange 24 durch die Seitenfläche eines in Draufsicht etwa T-förmigen, prismatischen Körpers 26 gebildet ist. Die andere Wange 25 ist in einem gekrümmten Abschnitt entsprechend dem Außenumfang der Rolle 14 über einen Umschlingungswinkel U für das Umreifungsband 7 gebogen ausgebildet und setzt sich in einem geraden Abschnitt fort. Sie ist an einem entsprechenden, langgestreckten prismatischen Körper 27 als Seitenfläche ausgebildet.
Die bezogen auf die Einschießrichtung E des Umreifungsbands 7 links daran angrenzenden Komponenten der Bandantriebseinrichtung 9, also die Wange 20, die Rollen 14 und 18 sowie die Wange 24 sind stationär auf einem Lagerteil 28 der Bandantriebseinrichtung 5 gelagert. Die bezogen auf die Einschießrichtung E des Umreifungsbands 7 rechts davon liegenden Komponenten, nämlich die Wange 21, die Rolle 19, die Andruckrolle 15 und die Wange 25 dagegen sind auf einen in Öffnungsrichtung O verschiebbar gelagerten, beweglichen Schlitten 29 als Träger gelagert. Dazu ist dieser Schlitten 29 auf zwei parallel zur Öffnungsrichtung O verlaufenden Stangen 30 als Linearführungen gelagert, die mit ihren Enden in einem als vertikal angeordneter Querriegel ausgebildeten Sockelteil 31 fixiert sind.
Statt der linearen Öffnungsmimik kann auch eine entsprechende Schwenkmechanik vorgesehen sein, mit der der Träger auf einem großen Radius weggeschwenkt werden kann.
Um den Schlitten 29 aus der in 2 gezeigten Arbeitsposition in die in 3 gezeigte Serviceposition freizugeben, ist eine Betätigungseinrichtung in Form eines handbetätigbaren, einarmigen Schwenkhebels 32 vorgesehen, dessen Lagerende über eine Welle 33 im Sockelteil 31 schwenkgelagert ist. Der Schwenkhebel 32 liegt gut zugänglich vor der Bandantriebseinrichtung 5 und ragt in der in 2 gezeigten Arbeitsposition horizontal bis über das Rollenpaar 17 hinweg.
Der Schwenkhebel 32 könnte auch automatisch, z. B. beim Öffnen der Türe der Maschine angesteuert werden.
Auf der in 2 und 3 nicht erkennbaren Rückseite des Sockelteils 31 ist ein deutlich kürzerer Hilfshebel 34 ebenfalls auf der Welle 33 befestigt und damit mit dem Schwenkhebel 32 gekoppelt. Der Hilfshebel 34 ist ebenfalls einarmig und weist an seinem freien Ende eine Andruckwalze 35 auf, mit der er die Außenseite 36 des Schlittens 29 entgegen der Öffnungsrichtung O beaufschlagt.
Statt des Hilfshebels 34 könnte auch ein Excenter oder Knickhebel nach dem Kniehebelprinzip eingesetzt werden.
Aus der in 2 gezeigten Druckstellung des Schwenkhebels 32, in der der Schlitten 29 in der Arbeitsposition mit geschlossenem, betriebsbereiten Transportweg für das Umreifungsband 7 durch den Hilfshebel 34 beaufschlagt ist, kann durch Hochschwenken des Schwenkhebels 32 in die in 3 gezeigte Lösestellung der Hilfshebel 34 vom Schlitten 29 wegbewegt und letzterer damit in Öffnungsrichtung O nach außen gezogen werden. In der damit eingenommenen Serviceposition gemäß 3 sind die Wangen 25, 21, die Rollen 19 und die Andruckrolle 15 mit deutlichem Abstand gegenüber den gegenüberliegenden Komponenten der Führungsbahn des Umreifungsbands 7 positioniert, sodass ein dort blockiertes Bandtrum problemlos entfernt oder gerichtet werden kann.
Besondere Erwähnung verdient die Anordnung der verschiedenen Winkel der Führungskanalabschnitte 10, 11, 12 zur Öffnungsrichtung O. So ergibt sich grundsätzlich eine Öffnung der Bandantriebseinrichtung 5 aus der Arbeits- in die Serviceposition, sofern die Außenwinkel A21 und A25 der Wangen 21, 25 zur Öffnungsrichtung O einen Betrag von etwa 10° bis 170° aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Außenwinkel A21 bis ca. 115°, der Außenwinkel A25 bei 167°. Ein weiterer Grundsatz für die Anordnung der Führungskanalabschnitte 10, 11, 12 bei Vorhandensein eines Umschlingungswinkels U des Umreifungsbands 7 um die Rolle 14 des Antriebsrollenpaars 13 für ein funktionsfähiges Öffnen der Bandantriebseinrichtung 5 liegt darin, dass der Innenwinkel I zwischen den stationären Wangen 20 und 24 der Führungskanalabschnitte 10 bzw. 11/12 sich entgegen der Öffnungsrichtung O des Schlittens 29 öffnet. Dann können die verschiebbaren Wangen 21, 25 sowie die Andruckrolle 15 und Rolle 19 von den entsprechenden gegenüberliegenden Komponenten in Öffnungsrichtung O weggezogen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19602579 A1 [0002]
EP 0445429 B1 [0013]

Claims

Bandantriebseinrichtung für eine Umreifungsmaschine, umfassend – eine Einrichtung (8, 9) zum Einschießen, Rückholen und Rückspannen eines Umreifungsbandes mit mindestens einem Paar (13, 17) von Rollen (14, 15, 18, 19), zwischen denen das Umreifungsband (7) in und entgegen der Einschießrichtung (E) antreibbar hindurchgeführt und entgegen der Einschießrichtung (E) um das zu umreifende Gut (4) in der Umreifungsmaschine spannbar ist, und – Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) für das Umreifungsband (7), die zu der Einrichtung (8, 9) zum Einschießen, Rückholen und Rückspannen des Umreifungsbandes (7) und von dieser weg führen, wobei die Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) mit das Umreifungsband (7) beiderseits seiner Flachseiten führenden Wangen (20, 21, 24, 25) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rolle (14, 18) auf einer Seite der Einrichtung (8, 9) zum Einschießen, Rückholen und Rückspannen des Umreifungsbandes (7) und die Wangen (20, 24) der Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) auf derselben Seite vorzugsweise stationär gelagert sind und die mindestens eine Rolle (15, 19) auf der anderen Seite dieser Einrichtung (8, 9) und die Wangen (21, 25) der Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) auf dieser anderen Seite auf einem beweglichen Träger (29) gelagert sind, der durch eine Betätigungseinrichtung (32, 33, 34) zwischen einer Arbeitsposition mit geschlossenen Rollenpaaren (13, 17) und Führungskanalabschnitten (10, 11, 12) und einer Serviceposition mit geöffneten Rollenpaaren (13, 17) und Führungskanalabschnitten (10, 11, 12) verlagerbar ist.
Bandantriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (8, 9) zum Einschießen, Rückholen und Rückspannen eines Umreifungsbandes (7) aufweist – eine Einschieß-Rückhol-Einheit (8) mit einem ersten Paar von Rollen (13), zwischen denen das Umreifungsband (7) von mindestens einer der Rollen (14) in und entgegen der Einschießrichtung (E) antreibbar hindurchgeführt ist, und – eine Rückspann-Einheit (9) mit einem zweiten Paar (17) von Rollen (18, 19), zwischen denen das Umreifungsband (7) von mindestens einer der Rollen (18) entgegen der Einschießrichtung (E) um das zu umreifende Gut (4) in der Umreifungsmaschine spannbar ist.
Bandantriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) für das Umreifungsband (7) zur Rückspann-Einheit (9), zwischen dieser und der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) und von dieser weg führen.
Bandantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein Schlitten (29) ist, der auf einer parallel zur Öffnungsrichtung (O) verlaufenden Linearführung (30) verschiebbar gelagert ist.
Bandantriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung einen vorzugsweise handbetätigbaren Schwenkhebel aufweist (32), der zwischen einer den Träger (29) in der Arbeitsposition beaufschlagenden Druckstellung und einer den Schlitten (29) in die Serviceposition freigebenden Lösestellung verschwenkbar ist.
Bandantriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (32) über einen auf einer gemeinsamen Welle (33) sitzenden Hilfshebel (34) den Träger (29) beaufschlagt.
Bandantriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (33) in einem Sockelteil (31) schwenkbar gelagert ist, an dem die Linearführung (30) montiert ist.
Bandantriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung durch eine, vorzugsweise mindestens zwei parallele Führungsstangen (30) gebildet ist.
Bandantriebseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Träger (29) gelagerten Rollen (14, 19) als Andruckrollen der Rollenpaare (13, 17) von Einschieß-Rückhol- und Rückspann-Einheit (9, 10) fungieren.
Bandantriebseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwinkel (A1, A2) zwischen den sich öffnenden Wangen (21, 25) der Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) und der Öffnungsrichtung (O) einen Betrag von etwa 10° bis 170° aufweisen.
Bandantriebseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umreifungsband (7) in einem Umschlingungswinkel (U) um die stationäre Antriebsrolle (14) der Einschieß-Rückhol-Einheit (9) derart herumgeführt ist, dass sich der Innenwinkel (I) zwischen den stationären Wangen (20, 24) der beiderseits der Einschieß-Rückhol-Einheit (9) liegenden Führungskanalabschnitte (10, 11, 12) entgegen der Öffnungsrichtung (O) des Trägers (29) öffnet.