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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablegen einer
flexiblen Materialbahn mit zumindest einem gegenläufig rotierenden
Paar Legewalzen, wobei die Materialbahn mittels der Legewalzen mindestens
einer Ablegestelle zuführbar ist,
wobei die Legewalzen Teil eines Legewagens sind, welcher zumindest über die
Ablegelänge
der Materialbahn mit umkehrbarer Orientierung verfahrbar ist.
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Eine
Vorrichtung der in Rede stehenden Art ergibt sich aus der
DE 101 25 452 C2 ,
wobei eine Materialbahn über
Legewalzen zu einer Ablegestelle geführt wird. Die Legewalzen sind
Bestandteil eines Legewagens, welcher eine Breitenabmessung aufweist,
die der Breite der Ablegestelle entspricht. Die Ablegestelle kann
als Palette, als Hubtisch, als Kartonage oder dergleichen ausgebildet
sein. Pro Legewagen ist jeweils eine Ablegestelle vorgesehen, auf die
in Längsrichtung
und in Querrichtung abgelegt werden kann. Das Ablegen in Längsrichtung
wird durch die Verfahrbarkeit des Legewagens in Längsrichtung
realisiert. Das Ablegen in Querrichtung wird dadurch realisiert,
dass die Materialbahn, wenn sie schmaler ist als die Breite der
Legewalzen, über
diese quer bewegt wird. Hierzu ist eine Materialzuführungseinrichtung
entsprechend querverfahrbar ausgestattet.
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Aus
DE 298 23 580 U1 ist
ein gegenläufig
rotierendes Paar Legewalzen bekannt, über die die Materialbahn einer
Ablegestelle zugeführt
wird. Die Legewalzen weisen dieselbe Breitenabmessung auf wie die
Ablegestelle und sind nicht querverfahrbar. Die
DE 44 38 770 A1 zeigt eine
Vorrichtung, bei der es um die Aufnahme von Garnaufwickelrollen
oder um die Bestückung
von Wickelmaschinen mit Garnaufwickelrollen geht. Ein schwenkbarer
Legearm ist in der
DE
196 44 383 C1 beschrieben.
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Mit
der Tatsache, dass der Legewagen gemäß dem Stand der Technik stets
in etwa genauso breit ist wie die Ablegestelle bzw. der dort entstehende
Stapel, geht einher, dass eine sehr umfangreiche und schwere Bauform
erforderlich ist. Eine solche Bauform bringt mit sich, dass größere Massen
beschleunigt werden müssen,
also starke Antriebe Verwendung finden, was natürlich unter konstruktivem Aspekt
und im Hinblick auf die erforderliche Energie mit hohen Kosten verbunden
ist. Außerdem
gehen große,
schwere Bauformen immer zu Lasten der Produktionsgeschwindigkeit.
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Ausgehend
von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben,
die eine höhere
Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht
und kostengünstiger
ist.
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Die
voranstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist
eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art derart ausgestaltet und
weitergebildet, dass der Legewagen eine geringere Breitenabmessung
aufweist als die Ablegestelle und über die Ablegebreite der Ablegestelle
mit umkehrbarer Orientierung verfahrbar ist.
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Zunächst ist
erkannt worden, dass bisherige Ablegevorgänge über die Breite der Ablegestelle stets über die
Querbewegungen der Materialbahn selbst erfolgt sind und der Legewagen
bzw. die Legewalzen ebenso breit sind wie die Ablegestelle selbst und
damit große
schwere Bauformen vorliegen, die die Produktionsgeschwindigkeit
stark eingrenzen. Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass eine höhere Produktionsgeschwindigkeit
ermöglicht
und die Vorrichtung insgesamt kostengünstiger gestaltet werden kann,
wenn der Legewagen eine geringere Breitenabmessung als die Ablegestelle,
bzw. als der ausgebildete Stapel, aufweist. Auf diese Weise wird Masse
und Baugröße reduziert
und Material sowie Antriebsenergie gespart. Wenn eine leichte Bauform mit
geringen Abmessungen längs-
und querverfahrbar ist, wird auch die Möglichkeit eröffnet, mit
einem Legewagen mehrere Legestellen anzufahren und sukzessive verschiedene
Ablegestellen mit der Materialbahn zu beliefern. Der enorme Vorteil
der erfindungsgemäßen, in
Längs-
und Querrichtung beweglichen Vorrichtung liegt in der flexiblen
Befüllung
von Ablegestellen bei geringerem konstruktiven Aufwand und geringen
Betriebskosten. Es sei ausdrücklich hervorgehoben,
dass die Vorrichtung bzw. der Legewagen nicht nur das Längs- und
Querverfahren im Bereich einer einzigen Ablegestelle ermöglicht,
sondern darüber
hinaus auch das Verfahren zu mehreren Ablegestellen, die nebeneinander
und / oder hintereinander angeordnet sind.
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In
konstruktiver Hinsicht könnte
der Legewagen Bestandteil eines Rahmens sein, der querverfahrbar
an einem Gestell angeordnet ist. Von besonderem Vorteil ist es,
wenn der Legewagen außerdem in
der Höhe
verstellbar wäre,
da dann auf Hubtische verzichtet werden könnte. Durch die Höheneinstellbarkeit
des Legewagens könnten
Regel- und Steuervorgänge
einfacher realisiert werden als bei der Einstellung eines externen
Hubtisches. Auch hier könnte der
Legewagen Bestandteil des Rahmens sein und der Rahmen bspw. an Vertikalsäulen des
Gestells verfahren werden.
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Eine
weitere, in anderer Hinsicht vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wobei Hubtische zum Einsatz kommen, sieht vor, dass der Legewagen
zwei Ablegestellen mit der Materialbahn beliefert. Sobald ein Stapel
gebildet ist, kann der Legewagen zur nächsten Ablegestelle verfahren
werden und dort mit dem Ablegevorgang beginnen. Auf diese Weise
werden längere
Stillstandszeiten vermieden. Lediglich ein Schneidvorgang zum Abtrennen
der Materialbahn nach Erlangung der gewünschten Sta pelhöhe ist erforderlich.
Der Schneidvorgang könnte
so durchgeführt
werden, dass bereits der neue Bandanfang zu den Legewalzen hin unterwegs
ist.
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Im
Hinblick auf hohe Produktionsgeschwindigkeiten ist es außerdem von
großem
Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung über Mittel
zum Niederhalten der obersten abgelegten Materialbahn verfügt. Die
Mittel zum Niederhalten könnten
sich parallel zur abgelegten Materialbahn erstrecken und diese im
Bereich der obersten abgelegten Materialbahn kontaktieren und somit
niederhalten. Durch den Kontakt der Mittel zum Niederhalten mit
der obersten abgelegten Materialbahn können vor allem bei leichten
Materialien mit einem Gewicht unter 60 g/m2 Windeinflüsse, Luftturbulenzen
oder ähnliche
Einflüsse,
sowie unerwünschte
Rückverformungen
bei elastischen Materialbahnen, wie Fasermaterialbahnen, weitgehend
ausgeschlossen werden. Um den Kontakt im gewünschten Maße herzustellen, könnte die
Ablegestelle in der Höhe
einstellbar sein und/oder auch die Mittel zum Niederhalten selbst,
die dann in ihrer Bewegung insbesondere auf die Höheneinstellung
des Legewagens abzustimmen sind. Durch die Ausübung eines gewissen Drucks
während
der Kontaktierung kann nicht nur eine Lagesicherung der obersten
Lage realisiert werden, es könnte
außerdem
auch eine vorgebbare Presskraft ausgeübt werden, um zum Beispiel
das Volumen des Stapels zu mindern und so mehr Material zur Verpackung
zu bringen. Die in Rede stehende Kontaktierung ermöglicht das
Ablegen der Materialbahn bei höheren
Geschwindigkeiten, insbesondere bei Geschwindigkeiten über 200
m/min.
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Die
Mittel zum Niederhalten könnten
zumindest eine Niederhaltewalze umfassen. Damit die gesamte oberste
Materialbahn beidseitig vom Materialbahnaustritt aus den Legewalzen
erfasst wird, könnten
zwei Niederhaltewalzen zu beiden Seiten des Legewagens auf der Stapeloberfläche abrollen.
Das Paar Niederhaltewalzen würde
dann mit dem Legewagen in Querrichtung verfahrbar sein. Von der
konstruktiven Anordnung her könnten
sich die Niederhaltewalzen von Stirnseite zu Stirnseite des Gestells
erstrecken und in Querrichtung rotieren sowie verfahren.
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Alternativ
zu den Niederhaltewalzen, die bei kleinerem Walzendurchmesser nur
temporär
in Kontakt mit kleineren Abschnitten der obersten Lage des Materialbahnstapels
sind, könnte
als Mittel zum Niederhalten zumindest ein separates Niederhalteband vorgesehen
sein. Denkbar wären
zwei Niederhaltebänder,
die sich zu beiden Seiten des Legewagens erstre cken und mit entsprechenden
Halte- und Spanneinrichtungen zusammenwirken. Beide Niederhaltebänder könnten jeweils
zu beiden Seiten des Legewagens oder auch vor und hinter diesem
angeordnet sein. Die Befestigung könnte auch am Rahmen erfolgen,
in dem der Legewagen und die Transportbänder usw. angeordnet sind,
oder auch über
Umlaufrollen. Die Laufrichtung der beiden Niederhaltebänder kann in
Längsrichtung
parallel zur Ablegelänge
oder in Querrichtung parallel zur Ablegebreite erfolgen. Im Hinblick
auf die Längs-
und Querverfahrbarkeit über den
Bereich einer einzigen Ablegestelle hinaus, könnten die Niederhaltebänder bzw.
das Niederhalteband die gesamte Fläche überspannen, die durch das Gestell
der Vorrichtung vorgegeben ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform
sieht lediglich ein Niederhalteband vor, das sich zumindest über die Ablegestelle
in Querrichtung und Längsrichtung
erstreckt und in Querrichtung umläuft. Das Niederhalteband könnte über Umlaufrollen
geführt
sein, die an den Längsseiten
des Gestells angeordnet sind, sich in Längsrichtung erstrecken und
in Querrichtung umlaufen. Damit nun bei der bevorzugten Ausführungsform
mit einem einzigen umlaufenden Niederhalteband die Materialbahn
zur Ablegestelle gelangt, könnte
dieses eine Durchtrittsöffnung
für die
Materialbahn aufweisen, die stets synchron zur Position des Legewagens
bzw. zur Austrittsstelle der Materialbahn aus den Legewalzen angeordnet
ist.
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Weitere
Mittel zum Niederhalten könnten
in Form einer Lamellenwand, eines Führungsbleches, eines Profils
vorliegen, die allesamt eine mehr oder weniger große Anpresskraft
auf den Stapel über
die oberste Lage der abgelegten Materialbahn ausüben.
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Die
Zuführung
der Materialbahn zum Legewagen könnte über eine
den Legewalzen vorgeschaltete Materialbahnzuführeinrichtung erfolgen, welche
einen Drehspeicher umfasst, der aufgrund seiner Speicherfunktion
den durch die oszillierende Bewegung des Legewagens unterschiedlichen
Bedarf an Materialbahnzuführung
kompensiert. Die durch den Richtungswechsel während der Hin- und Herbewegung
verursachte Schwankung und Längenänderung
der Materialbahn bedarf unterschiedlicher Materialbahnzuführgeschwindigkeiten.
Um diese zu realisieren, könnte
der Drehspeicher zwangsgeführt sein
und hierzu einen Motor umfassen, der Teil des gesamten Antriebssystems
der Vorrichtung ist und somit zur Position des Legewagens synchronisiert ist.
Die zwangsgeführte
synchrone Kompensation eines Wendevorgangs durch den Drehspeicher
führt zu
einer ruhigen und gleichmäßigen Materialbahnzuführung. Die
Idee des voranstehend beschriebenen Drehspeichers kann auch bei
Ablegevorgängen
Anwendung finden, bei denen die oszillierende Bewegung geringe oder
keine Bedeutung hat.
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Wie
für sich
aus dem Stand der Technik bekannt, könnte die Materialbahn auch
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auf einem Transportband und / oder zwischen zwei Transportbändern zu den
Legewalzen transportiert werden, wobei hier die Geschwindigkeit
der Materialbahn betragsgleich zu der Geschwindigkeit des Transportbandes
bzw. der Transportbänder
ist. Dabei können
die Transportbänder
eine Druckzone ausbilden, wodurch eine weitgehend faltenlosen Zuführung der
Materialbahn zwischen zwei Transportbändern, wobei die Materialbahn
auf einem Transportband aufliegt und von dem anderen abgedeckt ist,
erreicht wird. Auf diese Weise ist einerseits ausgeschlossen, dass
die Materialbahn verrutscht und andererseits, dass die Materialbahn verschmutzt
oder anderweitigen äußeren Einflüssen ausgesetzt
ist. Die Betragsgleichheit der Geschwindigkeit des Transportbandes
zur Geschwindigkeit der auf dem Transportband transportierten Materialbahn bringt
den Vorteil mit sich, dass elektrostatische Effekte weitgehend vermieden
und das Material selbst geschont wird. Die Reibungsverminderung
ist vor allem im Hinblick auf das Ablegen der Materialbahn auf die
vorherige Lage von Bedeutung. Die beiden Legewalzen bzw. der Legewagen
rollt sich stets auf der Materialbahn ab, so dass es nicht zu einer
Verschlechterung der Position der vorherigen Lage, zu einem Faltenwurf,
zu einer statischen Aufladung oder auch zu einer Qualitätseinbuße kommen
kann. Durch den Einsatz eines Legewagens wird außerdem bewirkt, dass auch die
Geschwindigkeit der obersten Lage der abgelegten Materialbahn und
die Geschwindigkeit der die oberste Lage erreichenden Materialbahn
sowie die Geschwindigkeiten der Lagen untereinander betragsgleich
sind.
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Zusammenfassend
wird ausgeführt,
dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
eine handliche und leichte Konstruktion zum Ablegen von Materialbahnen
vorgegeben wird, die die Produktionsgeschwindigkeiten erhöht und die
Herstellungs- und Energiekosten senkt. Es könnte ein Stapel auf einem Lagerbock
erstellt werden. Außerdem
werden durch die Höhenverstellbarkeit
des Legewagens, die Mittel zum Niederhalten und die Kompensation
der Wendevorgänge
durch einen zwangsgeführten
Drehspeicher weitere für
sich die Erfindung wesentlich bereichernde Ausführungsformen vorgestellt, die
der Lösung
der erfindungsgemäßen Aufgabe
förderlich sind.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch
1 nachgeordneten Ansprüche,
andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von mehreren Ausführungsbeispielen der
Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der
Erläuterung
der angeführten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung werden im allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In
der Zeichnung zeigen
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1 in
schematischer Darstellung, eine Perspektivansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 in
schematischer Darstellung, eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit höheneinstellbarem
Legewagen,
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3 in
schematischer Darstellung, eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit zwei Ablegestellen,
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4 in
schematischer Darstellung, eine Vorderansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Niederhaltewalzen,
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5 in
schematischer Darstellung, eine Aufsicht auf den Gegenstand aus 4,
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6 in
schematischer Darstellung, eine Vorderansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Niederhalteband und
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7 in
schematischer Darstellung, eine Aufsicht auf den Gegenstand aus 5.
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Die 1 bis 7 zeigen
eine Vorrichtung zum Ablegen einer flexiblen Materialbahn 1 mit
zumindest einem gegenläufig
rotierenden Paar Legewalzen 2, 3, wobei die Materialbahn 1 mittels
der Legewalzen 2, 3 mindestens einer Ablegestelle 4 zuführbar ist,
wobei die Legewalzen 2, 3 Teil eines Legewagens 5 sind,
welcher zumindest über
die Ablegelänge
L der Materialbahn 1 mit umkehrbarer Orientierung verfahrbar
ist.
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Erfindungsgemäß ist der
Legewagen 5 zumindest über
die Ablegebreite B der Ablegestelle 4 mit umkehrbarer Orientierung
verfahrbar. Dazu ist der Legewagen 5 Bestandteil eines
Rahmens 6, der querverfahrbar in einem Gestell 7 angeordnet
ist. Das Gestell 7 weist an seinen Stirnseiten sich in Querrichtung
erstreckende Führungsholme 8 auf,
an denen der Rahmen 6 beweglich gelagert ist.
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Während in 1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, wobei die Ablegestelle 4 durch einen Hubtisch
verkörpert
wird, der höhenverstellbar ist
und mit anwachsendem Stapel 9 nach unten verfahren wird,
ist in 2 nicht die Ablegestelle 4, sondern der
Legewagen 5 in der Höhe
H verstellbar. Am Gestell 7 sind für die Höhenänderung vertikale Führungsholme 10 für den Rahmen 6 angeordnet,
mit dem der Legewagen 5 in die geeignete Position relativ
zur fixen Ablegestelle 4 in vertikaler Richtung verfahrbar
ist.
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Aus 3 ergibt
sich ein drittes Ausführungsbeispiel,
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei
dem Legewagen 5 zwei Ablegestellen 4 zugeordnet
sind. Der Legewagen 5 ist in diesem dritten Ausführungsbeispiel über beide
Ablegelängen
L verfahrbar und beliefert sukzessive eine Ablegestelle 4 nach
der anderen mit der Materialbahn 1 ohne langwierige Unterbrechung.
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Die 4 bis 7 stellen
dar, dass nach einem vierten und fünften Ausführungsbeispiel zwei Arten von
Mitteln zum Niederhalten der obersten abgelegten Materialbahn 1 vorgesehen
sind.
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Nach 4 und 5 umfassen
die Mittel zum Niederhalten ein Paar Niederhaltewalzen 11, 12. Die
Niederhaltewalzen 11, 12 erstrecken sich in etwa von
Stirnseite zu Stirnseite des Gestells 7 und sind gemeinsam
mit dem Legewagen 5 in Querrichtung verfahrbar, wobei die
Niederhaltewalzen 11, 12 jeweils im Wendepunkt
des Legewagens 5 hier deutlich über die Ablegebreite B hinausragen.
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Ein
Niederhalteband 13 wird in den 6 und 7 dargestellt,
welches um Umlaufwalzen 14, 15 über den
gesamten Bereich des Gestells 7 in Querrichtung umläuft. Das
Niederhalteband 13 erstreckt sich weit über die Ablegelänge L und
die Ablegebreite B der Ablegestelle 4 und erstreckt sich – jeweils
auf der aktuellen Höhe
der obersten Lage der abgelegten Materialbahn 1 bzw. des
Stapels 9 – fast von
Stirnseite zu Stirnseite des Gestells 7.
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Das
Niederhalteband 13 weist eine nicht näher dargestellte Durchtrittsöffnung auf,
die stets synchron zur Position des Legewagens 5 bzw. zur
Austrittsstelle der Materialbahn 1 aus den Legewalzen 2, 3 angeordnet
ist.
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Besonders
aus den 1 und 3 ergibt sich,
dass die Materialbahn 1 über eine den Legewalzen 2, 3 vorgeschaltete
Materialbahnzuführeinrichtung 16 zuführbar ist,
welche einen Drehspeicher 17 umfasst. Der Drehspeicher 17 ist
zwangsgeführt
und es ist ein nicht dargestellter Motor vorgesehen, der Teil des
gesamten Antriebssystems der Vorrichtung ist und somit zur Position
des Legewagens 5 synchronisiert ist. Der Drehspeicher 17 kompensiert
in Ausübung
seiner Speicherfunktion den infolge der oszillierenden Bewegung
unterschiedlichen Bedarf an Materialbahn 1.
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Auch
hinsichtlich der Transportbänder 18 sind
besonders die 1 und 3 aussagekräftig, welche
zeigen, dass die Materialbahn auf einem Transportband 18 bis
zu dem mit dem Legewagen 5 zusammenwirkenden Wegausgleichswagen 19 und danach
zwischen zwei Transportbändern 18 bis
zu den Legewalzen 2, 3 transportierbar ist, wobei
die Geschwindigkeit der Materialbahn betragsgleich zu der Geschwindigkeit
des Transportbandes bzw. der Transportbänder ist.
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Die 3 zeigt
weiter zwei Motoren, die mit M bezeichnet sind. Der zur Materialbahnzuführung 16 benachbarte
Motor M treibt die Transportbänder 18 an
und der gegenüberliegende
Motor M treibt den Legewagen 5 an.
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Hinsichtlich
weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen
Teil der Beschreibung verwiesen.
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Abschließend sei
darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Lehre nicht auf die voranstehend
erörterten
Ausführungsbeispiele
eingeschränkt ist.
Vielmehr sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen der Gesamtanordnung,
der einzelnen Legemodule möglich.
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