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Vorrichtung zum Abnehmen und Fortführen des jeweils obersten Blattes
eines Stapels horizontal liegender Blätter Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Abnehmen und Fortführen des jeweils obersten Blattes eines Stapels horizontal
liegender Blätter mit Hilfe eines ständig in Förderrichtung umlaufenden, an einem
Schwinghebel hin- und herbewegbaren Saugkopfes.
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Bei einer bekannten, zum Abnehmen von Einzelbogen bestimmten Vorrichtung
dieser Gattung sind für das Anheben eines Blattrandes und das Wegziehen des Blattes
vom Stapel zwei verschiedene Einrichtungen vorgesehen. Zum Anheben des jeweils obersten
Blattes wird Druckluft gegen den Stapelrand geblasen. Nach dem Anheben des Blattrandes
wird mittels einer weiteren Blasvorrichtung Luft unter das Blatt geblasen, so daß
dieses auf Luft schwimmt. Erst danach kommt eine Transporteinrichtung zur Wir kung,
die aus einem ständig in Förderrichtung umlaufenden, an einem Schwinghebel hin-
und herbewegbaren Saugkopf besteht. Die Schwingbewegung wird in einer zum Blattstapel
senkrechten Ebene ausgeführt. Durch die Schwingbewegung soll erreicht werden, daß
der Saugkopf erst dann am Blatt anliegt, wenn es durch die Blasluft vom Stapel getrennt
ist.
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Während der gesamten Transportbewegung wälzt sich der Saugkopf am
Blatt ab.
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Zum Abnehmen von Blättern von einem Stapel horizontal liegender Blätter
ist ferner eine Vorrichtung mit an einem Hebelgetriebe angeordneten Saugköpfen bekannt.
Das aus mehreren Gliedern zusammengesetzte Hebelgetriebe bewirkt eine Bewegung der
Saugköpfe derart, daß diese nach dem Ansaugen eines Blattes im wesentlichen zunächst
eine Hubbewegung und anschließend eine waagerechte Bewegung ausführen. Am Ende der
waagerechten Bewegung wird das Blatt an eine Fördervorrichtung übergeben.
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Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zur Einzelabnahme von Blättern
liegen die Blätter nicht horizontal, sondern stehen auf ihren Kanten. Der Stapel
ist gegenüber der Senkrechten etwas geneigt. Durch die Abnahmevorrichtung wird das
jeweils unterste Blatt weggenommen. Die obenliegenden Blätter rutschen nach. Bei
dieser Vorrichtung sind ebenfalls an einem Schwinghebel alle Saugköpfe gelagert.
Diese werden durch Abrollen eines Zahnrades auf einer Zahnstange in eine hin- und
herdrehende Bewegung versetzt. In der obersten Stellung saugen die Saugköpfe ein
Blatt an und rollen es im Verlauf der Abwärtsbewegung des Schwinghebels über ihren
Umfang. Nach einem gewissen Abrollweg drückt eine Druckrolle gegen das aufgerollte
Blatt. Dieses wird dann über die Saugköpfe hinweggezogen, wobei zwi-
schen Blatt
und Saugköpfen eine Gleitbewegung stattfindet, da die Saugköpfe stillstehen bzw.
bei der Aufwärtsbewegung mit einem der Blattbewegung entgegengesetzten Drehsinn
rotieren.
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In Zeitungsdruckereien müssen in die Zeitungen häufig sogenannte
Beilagen eingelegt werden. Solche Beilagen bestehen in der Regel aus mehreren Blättern,
die einfach oder doppelt gefaltet sind (Kreuzfalz). Bei der Verarbeitung solcher
Beilagen muß mit hoher Frequenz gearbeitet werden, um den kontinuierlichen Weiterfluß
der in rascher Folge aus der Rotationspresse kommenden Zeitungen nicht zu stören.
Die einzelnen von einem Stapel abzunehmenden Beilagen können nicht mittels Blasluft
vom Stapel getrennt werden, da die Luft die mehrlagigen Beilagen aufblähen würde.
Auch das Abheben mittels Einzelsaugköpfen kann nicht angewendet werden, da nur die
oberste Schicht einer mehrschichtigen Beilage erfaßt würde, womit kein sicherer
Transport möglich wäre. Schrägstehende Stapel können deshalb nicht verwendet werden,
weil die Beilagen keine ausreichende Steifigkeit haben.
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Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung der eingangs genannten
Gattung so ausgebildet werden, daß damit auch mehrlagige, gefalzte Zeitungsbeilagen
abgenommen werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Saugkopf am unteren Ende eines in Förderrichtung und zurück schwingenden
Armes gelagert ist, wobei die Umlaufbewegung des Saugkopfes und die Schwingbewegung
des Armes so aufeinander abgestimmt sind, daß der Saugkopf noch während der Rückschwingbewegung
des Armes das neue Blatt erfaßt.
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Bei einer solchen Vorrichtung rotiert der Saugkopf in Förderrichtung.
Die Bewegung des Schwingarmes überlagert sich dieser Bewegung. Im letzten Teil der
Rückschwingbewegung
wird bei der Verarbeitung von Beilagen die oberste Beilage in der Nähe des Falzes
erfaßt und der Beilagenrand vom Stapel weggebogen, wobei sich die Beilage am Saugkopf
anlegt. Bei der nun folgenden 'Vo*schwingbcwegung des Armes wird hinter dem hochgebogenen
Blatteil auf die Beilage eine Schubbewegung in Förderrichtung ausgeübt.
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Die Beilage wird also nicht nur an ihrer obersten Schicht erfaßt,
da infolge der Anlage am Saugkopf auf alle Schichten der Beilagen ein Schub in Förderrichtung
übertragen wird. Da die Schwingbewegung und die Drehbewegung des Saugkopfes beide
in Förderrichtung wirken, werden Gleitbewegungen zwischen Saugkopf und Beilage vermieden.
Da der Saugkopf stets in der gleichen Richtung rotiert, treten an ihm keine Massenkräfte
auf. Der einfach gebaute Antrieb für die Schwingbewegung kann mit hoher Frequenz
arbeiten, so daß bei der Abnahme der Beilagen eine schnelle Aufeinanderfolge der
einzelnen Abnahmevorgänge erzielbar ist.
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Vorzugsweise sind am Saugkopf mehrere, mindestens jedoch zwei nacheinander
mit dem anzusaugenden Blatt in Berührung kommende Saugöffnungen vorgesehen. Neben
dem besseren Halt am Saugkopf wird damit auch der Vorteil erzielt, daß, falls die
erste Saugöffnung nicht faßt, noch eine nachfolgende Öffnung das Blatt erfassen
kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind jeweils
zwei Saugköpfe miteinander vereinigt, vorzugsweise starr miteinander verbunden,
und, von ihrer Drehachse aus gesehen, um 1800 gegeneinander versetzt. Ein Saugkopf
muß in diesem Fall während eines Arbeitszyklus eine Drehbewegung von nur 1800 ausführen,
d.h., die Drehgeschwindigkeit kann gegenüber der Anordnung von nur je einem Saugkopf
auf die Hälfte reduziert werden. Eine solche langsamere Drehbewegung des Saugkopfes
ist auch für das Aufrollen des angesaugten Blattendes vorteilhaft.
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Der Schwenkarm kann von einer Kurbel oder einem Exzenter mit Pleuelstange
angetrieben sein, wobei die Pleuelstange gelenkig am Schwenkarm befestigt ist. Die
Zuordnung von Saugkopfdrehung zu Schwenkbewegung wird so gewählt, daß das Aufrollen
des angesaugten Blattendes schon vor dem Totpunkt der Kurbeldrehung beginnt, also
bei einer Lage des Schwenkarmantriebes, von der aus sich der Schwenkarm noch etwas
nach hinten bewegt. Die Abgabe des Blattes an die angeschlossenen Förderbänder erfolgt
zweckmäßig bei der größten Schwenkgeschwindigkeit. Die Steuerung ist so eingerichtet,
daß kurz vor Erreichen oder bei Erreichen dieser höchsten Geschwindigkeit Atmosphärendruck
in den Saugkopf eingelassen wird.
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Die den Saugkopf oder mehrere Saugköpfe tragende Welle kann von einer
Kette angetrieben sein, die zu einem um die Schwenkachse des Schwenkarmes drehbaren
Kettenrad führt. Dieser Antriebsmechanismus für den Saugkopf ist sehr einfach. Die
Kette erstreckt sich längs des Schwenkarmes und hat immer die gleiche Spannung,
da sich der Abstand zwischen der Schwenkachse und der Drehachse der Saugkopfwelle
nicht ändert.
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Vorzugsweise ist die rückwärts gerichtete Schwenkbewegung des Saugkopfes
vom Bogenerfassen an im Verhältnis zur Längsausdehnung des abzunehmenden Blattes
klein, nämlich etwa ein Zehntel dieser Blattlänge.
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Es folgt nun die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung
in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt A b b. 1 eine schematische Seitenansicht
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, A b b. 2 eine Draufsicht auf einen Saugkopf
senkrecht zur Welle, Ab b. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Abb. 2, A b b.
4 eine teilweise geschnittene Darstellung der Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes,
A b b. 5 ein Steuerelement, das mit der die Saugköpfe tragenden Welle (Saugkopfwelle)
mitrotiert, Abt. 6 einen Schnitt des Steuerelementes nach A b b. 5 längs der Linie
VI-VI, Abt. 7 ein Steuerelement, das mit dem Steuerelement nach den A b b. 5 und
6 zusammenwirkt und relativ zur Saugkopfwelle stillsteht und A b b. 8 einen Schnitt
nach Linie VIII-VIII in Abb. 7.
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Von dem zu vereinzelnden Blätter- oder Beilagenstapel ist nur das
obere Ende dargestellt. Von diesem oberen Ende sollen die Blätter od. dgl. einzeln
abgenommen werden. Die Oberseite des Stapels bleibt stets auf gleicher Höhe. Um
dies zu erreichen, drückt von unten eine nicht dargestellte Hebevorrichtung gegen
den Stapel und hebt diesen entweder kontinuierlich oder in kleinen Schritten. Zum
Erfassen des jeweils obersten Blattes dient ein insgesamt mit 2 bezeichneter doppelter
Saugkopf. Dieser saugt das oberste Blatt an und zieht es um ein gewisses Stück nach
rechts vom Stapel 1 weg, läßt es danach los und übergibt es an eine aus Förderbändern
bestehende Vorrichtung, die das Blatt zur weiteren Verwendung, z. B. zu einer Vorrichtung,
in der es in Zeitungen eingelegt wird, weitertransportiert. Diese Förderbandeinrichtung
besteht aus schmalen Förderbändern 3, 4, 5, die über nicht näher bezeichnete Scheiben
oder Rollen geführt sind, deren Drehrichtung durch Pfeile7, 8 und 9 angedeutet ist.
Scheiben 6 drehen sich in Richtung des Pfeiles 10 und dienen zur Unterstützung der
angehobenen Beilage.
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Im folgenden wird die Aufhängung und die Bewegung des einzigen in
der Zeichnung dargestellten Saugkopfes erläutert. Tatsächlich sind aber in der Regel
mehrere Saugköpfe parallel zueinander angeordnet und sitzen auf der gleichen Welle.
Aus diesem Grund kann auch kein über die gesamte Breite der Blätter 1 sich erstreckendes
Band 3 verwendet werden, sondern es müssen mehrere schmale Bänder verwendet werden,
zwischen denen sich die Saugköpfe 2 frei bewegen können. Im nicht dargestellten
Maschinengestell ist eine Achse 12 gelagert, um die ein Arm 13 schwenken kann. Die
Schwenkbewegung ist zwangläufig und wird durch einen Kurbeltrieb hervorgerufen.
Dieser besteht aus einer Welle 14, einer Schwungscheibe 15 mit daran befindlichen
Kurbelzapfen 16 und einer Pleuelstange 17, die mit ihrem rechten Ende bei 18 am
Schwenkarm 13 angelenkt ist. Am unteren Ende des Schwenkarmes 13 ist eine hohle
Welle 19 gelagert. Die Hohlwelle 19 wird über eine Kette 52 angetrieben, diese Kette
läuft über ein konzentrisch zur Achse 12 gelagertes oberes Kettenrad 53 und ein
auf der Hohlwelle 19 sitzendes weiteres Kettenrad 54. Bei der Schwenkbewegung des
Armes 13 verändert sich der Abstand der Achsen der Kettenräder nicht, so daß die
Kette stets die gleiche Spannung beibehält.
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Der Saugkopf 2 ist in den A b b. 2 und 3 genauer dargestellt. Abb.
2 zeigt die Ansicht eines Stückes der Hohlwelle 19, auf der der Saugkopf befestigt
ist.
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Wie insbesondere Abt. 3 zeigt, besteht der Saugkopf2 aus um 1800 gegeneinander
versetzten Einzelköpfen 2' und 2". Die Einzelköpfe 2' und 2" sind auf die Hohlwelle
19 aufgeschraubt. Die Arbeitsfläche jedes Einzelkopfes wird durch eine Rolifläche
20 gebildet. An dieser Fläche sind Saugöffnungen 21 und 22 vorgesehen, die durch
etwa radial gerichtete Bohrungen 23 und 24 mit einem Hohlraum 25 verbunden sind.
Der Hohlraum 25 seinerseits ist über eine radiale Wellenbohrung 26 mit einem innerhalb
der Hohlwelle 19 befindlichen Rohr 27 verbunden.
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Entsprechend ist der Saugkopf 2" ausgebildet. Dieser wird über eine
Leitung 27' versorgt. Quer zu den Bohrungen 23, 24 erstrecken sich Sackbohrungen28,
29, die außen mit Gewinde versehen sind und in die Drosselstifte 30, 31 eingeschraubt
sind. Mit diesen Drosselstiften kann die Saugwirkung an den Saugöffnungen 21, 22
justiert werden, um bei mehreren parallel angeordneten Saugköpfen, die naturgemäß
verschieden weit von der Unterdruckquelle entfernt sind, überall die gleiche Saugwirkung
zu erhalten.
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Zum Abdecken der Saugöffnungen 21, 22 dient eine gewölbte Platte 32
mit Gummidichtung 33. Diese wird mittels einer Schraube 34 auf die Arbeitsfläche
aufgesetzt, wenn der Saugkopf nicht gebraucht wird, was z. B. der Fall ist, wenn
schmälere Blätter vereinzelt werden sollen, wobei nur ein Teil von mehreren parallel
angeordneten Saugköpfen gebraucht wird. Zur drehfesten Arretierung des Saugkopfes
2 auf der Welle 19 sind in der Nabe des Gußkörpers radiale Bohrungen 35, 36 angebracht.
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Im folgenden wird die Steuerung des Unterdruckes an Hand der Abb.
4 bis 8 beschrieben. Vorzugsweise in der Mitte der Hohlwelle 19 ist eine relativ
zu dieser Welle feststehende Vakuumkammer 37 angeordnet. Diese Vakuumkammer schwingt
zusammen mit der Welle 19 hin und her. Sie ist über einen Schlauch (Anschluß 38)
an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Die Vakuumkammer 37 besteht aus einem Rohrstück
39, das durch angeschweißte Platten 40 abgeschlossen ist. An den Platten 40 ist
drehfest ein in den Abb. 7 und 8 genauer gezeigtes Steuerelement 41 befestigt. Dieses
Steuerelement wirkt mit einem aus einer Graphitmasse bestehenden weiteren Steuerteil
42 zusammen, das in den Ab b. 5 und 6 als Einzelteil dargestellt ist. Dieses Steuerteil
wird über Mitnehmerstifte 43 von einem fest mit der Welle 19 verbundenen Flansch
44 mitgenommen. Durch Federn 45 wird das Steuerteil 42 dichtend gegen das Steuerelement
41 gedrückt.
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Wie Abb. 5 zeigt, sind im Steuerteil 42 um 1800 gegeneinander versetzte
Öffnungen 46, 47 vorgesehen, die sich über einen Winkel cs von etwa 600 erstrecken.
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Das Steuerelement 41 ist in den Abb. 7 und 8 genauer dargestellt.
An seiner mit dem Steuerteil 42 zusammenwirkenden Planfläche ist ein radiales schmales
Feinster 48 und ein weiterer als Einschnitt ausgebildeter Steuerschlitz 49 angebracht.
Die bereits im Zusammenhang mit den Saugköpfen beschriebenen Rohre 27,27' stehen
mit den Steueröffnungen 46, 47 über radiale Bohrungen 50, 51 in Verbindung. Bei
einer Überschneidung der Steueröffnung 46 mit dem Fenster 48 ist die Vakuumkammer
37 an die Leitung 27' angeschlossen, d. h., an den Öffnungen 21,22 der Saugköpfe
entsteht ein Unterdruck. Überschneidet
die Öffnung 46 den Einschnitt 49 in der Scheibe
41, dann gelangt Atmosphärenluft in die Leitung 27', d. h., die Saugwirkung an den
Saugköpfen verschwindet. Entsprechend ist der Vorgang, wenn die Steueröffnung 47
mit dem Fenster 48 bzw. 49 zusammenwirkt.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das Ansaugen des obersten Blattes
des Stapelsl erfolgt in der in A b b. 1 ausgezogen dargestellten Lage von Schwenkarm
13 und Saugkopf 2. In dieser Lage ist die hinterste Stellung, d. h. die am weitesten
links liegende Stellung des Schwenkarmes 13 noch nicht erreicht, wie auch aus der
Stellung des Kurbeltriebes ersichtlich ist. In dieser Stellung wurden in der zuvor
beschriebenen Weise die Saugöffnungen 21, 22 aller Saugköpfe an die Vakuumkammer
37 angeschlossen, so daß die vordere Bohrung 21 in dieser Stellung das Blatt bereits
ansaugen kann. Der Schwenkarm 13 bewegt sich nun noch um die Strecke des Pfeiles
55 nach links, wobei sich die Arbeitsfläche 20 des Saugkopfes auf der Beilage abrollt
und schließlich auch die Saugöffnung 22 mit dem abzuhebenden Blatt in Berührung
kommt. Nach einer kleinen weiteren Bewegung ist die gestrichelt eingezeichnete und
durch die Linie 56 markierte hinterste Stellung des Saugkopfes erreicht. Die Abrollbewegung
ist in diesem Zeitpunkt beendet. Der Kurbeltrieb drückt nun den Schwenkarml3 nach
vorn, zunächst bis in die gestrichelt eingezeichnete Lage 57. In diesem Zeitpunkt
hat sich die Steuerung so weitergedreht, daß die Steueröffnung 46 bzw. 47 mit dem
Schlitz 49 zur Deckung gekommen ist, d. h., der Atmosphärendruck hat nun Zutritt
zu den Saugöffnungen 21, 22 bekommen, so daß die Saugwirkung aufhört und das strichpunktierte
Blatt 58 sich vom Saugkopf lösen kann.
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Das Blatt wird nun von den Förderbändern 4,5 erfaßt und mit großer
Geschwindigkeit, d. h. mit etwa 2 bis 2,5 m/sec weggezogen. Dieses Ablösen und die
Übergabe an die Förderbänder 4, 5 erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn der Schwenkarm
57 seine größte Geschwindigkeit erreicht hat. Nach dem Ablösen des Blattes muß in
diesem Fall der Schwenkarm noch ein Stück nach rechts bewegt werden, bis die Rückbewegung
einsetzt. Der Schwenkkopf 2 hat sich während der ganzen Zeit mit gleichbleibender
Geschwindigkeit weitergedreht. Seine Drehzahl ist relativ zur Drehzahl des Kurbeltriebes
so bestimmt, daß während eines Hin- und Herganges des Schwenkarmes 13 eine Schwenkkopfdrehung
um 1800 stattgefunden hat, so daß bei Erreichen der Ansaugstellung, markiert durch
die Linie 59, der nächste Einzelsaugkopf die richtige Ausgangslage erreicht hat.
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Abweichend zum dargestellten Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich,
daß jeweils zwei Saugköpfe miteinander vereinigt sind. Wenn nur jeweils ein Einzelsaugkopf
vorgesehen ist, muß dieser mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle
14 rotieren, damit er bei jedem Hin- und Hergang des Schwenkarmes 13 in die Ansaugstellung
gebracht wird. Auch könnte der Antrieb des Schwenkarmes 13 durch ein mit Kolben
und Zylinder arbeitendes hydraulisches Getriebe angetrieben werden. An Stelle eines
Kettenantriebes für die Hohlwelle 19 kommt jeder geeignete Antrieb in Betracht,
z. B. ein Zahnradantrieb oder ein unmittelbar auf dem Schwenkarm sitzender hydraulischer
Motor, der synchron mit dem Schwenkarmantrieb arbeitet.