DE19722796A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vereinzeln von Bogen aus Papier oder ähnlichem Material von einem Bogenstapel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überführen einzelner Bogen aus Papier oder ähnlichem Material von einem Bogenstapel in die Erfassungsebene einer Prüfeinrichtung.

Papierbogen, insbesondere Formatpapiere, werden gewöhnlich in Formatschneidern von von Vorratsrollen ablaufenden ein- oder mehrlagigen Papierbahnen abgetrennt. Dazu wird die laufende Papierbahn mit rotierenden Kreismessern zunächst in mehrere parallele Teil­ bahnen zerschnitten, deren Breite der Länge einer der Seiten der Bogen gleich ist. Von den Teilbahnen werden mit umlaufenden Querschneidern die Bogen abgetrennt.

Wichtige Qualitätsmerkmale der so hergestellten Bogen sind ihre Länge und Breite sowie die Rauhigkeit der Schnittkanten. Die Länge und Breite der Bogen geben Aufschluß über die Einstellungen der Messer im Formatschneider, die Schnittkantenrauhigkeit läßt unter anderem auf den Zustand der Messer schließen. Es ist daher notwendig, diese Qualitäts­ merkmale wenigstens von Zeit zu Zeit zu erfassen, um gegebenenfalls korrigierend in den Produktionsprozeß eingreifen zu können.

Um die genannten Qualitätsmerkmale der geschnittenen Papierbogen sicher zu erfassen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sichere Einzelentnahme von einem Bogen­ stapel und eine exakte Positionierung der vereinzelten Papierbogen im Meßbereich der Prüfeinrichtung zu erzielen, und dies insbesondere auch bei unterschiedlichen Papier- Grammaturen und Bogenformaten zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist grundsätzlich auch bei einer Einzelabnahme von Bogen zu anderen Zwecken deren sichere Vereinzelung wünschenswert bzw. unabdingbar.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bogen im Bereich einer kante von einem Saugluftelement erfaßt, in die Erfassungsebene der Prüfeinrichtung überführt und in der Erfassungsebene durch eine Saugluftströmung in einer Planlage posi­ tioniert wird.

Nach einem weiteren Vorschlag ist eine besonders rationelle Überführungsweise dadurch gegeben, daß der Bogen von der Oberseite des Bogenstapels abgenommen und an die Unterseite eines lichtdurchlässigen, plattenförmigen Saugluftelements in der Erfassungs­ ebene überführt wird. Eine derart gestaltete Erfassungsebene erlaubt eine günstige Unter­ bringung und Prüfgenauigkeit der Prüforgane.

Es muß gewährleistet sein, daß ein Einzelbogen sicher erfaßt wird, jedoch die Mitnahme eines angrenzenden oder angrenzender Papierbogen ausgeschlossen ist. Dies wird gemäß einer Ausgestaltung dadurch erreicht, daß die Saugluftquelle des Saugluftelements einen einstellbaren Abstand zur Oberseite des Bogenstapels aufweist. Auf diese Weise wird bei einem größeren Saugabstand leichteres, poröses Bogenmaterial sicher erfaßt, jedoch angrenzende Papierbögen von der Mitnahme ausgeschlossen.

Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, daß der Abstand der Saugluftquelle durch un­ terschiedliche Neigungen des Saugluftelementes relativ zur Oberseite des Bogenstapels einstellbar ist.

Nach einem weiteren Vorschlag wird die Saugluftströmung in der Erfassungsebene durch zahlreiche über die Bogenbreite wirksame parallele Saugluftströme gebildet. Auf diese Weise wird nach einer im wesentlichen punktuellen Überführung eines Bogens dessen totale Überführung bzw. plane Ausrichtung in der Erfassungsebene erzielt.

Die Vorrichtung zur Ausführung des eingangs bezeichneten Verfahrens besteht aus einem zwischen einem kantenbereich des Bogenstapels und einer durch Saugluft beaufschlag­ ten, lichtdurchlässigen Halteplatte hin- und herschwenkbaren Saugkeil.

Kurze Überführungswege ergeben sich nach einer Weiterbildung dadurch, daß die Stapel­ oberseite und die der Stapeloberseite gegenüberliegende Halteplattenunterseite dem Saugkeil zugekehrt sind.

Dickeres, luftundurchlässiges Papier erfordert eine größere Saugwirkung zum Abheben ei­ nes Bogens vom Stapel. Dünneres, luftdurchlässiges Papier erlaubt nur eine geringere Saugwirkung, um das Mitreißen weiterer Bogen zu verhindern. Um in diesen Fällen die Saugwirkung des Saugkeils den jeweiligen Papiereigenschaften der zu überführenden Bo­ gen anzupassen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß der mit einem Abstand zur Keil-spitze Saugöffnungen aufweisende Saugkeil mit unterschiedlichen Neigungen gegen die Stapel­ oberfläche anstellbar ist, so daß automatisch damit der richtige Abstand der Saugluftöff­ nungen zur Stapeloberfläche erhalten wird.

Zweckmäßigerweise ist der Saugkeil auf unterschiedliche Stapelhöhen verfahrbar.

Zur Überprüfung des überführten Bogens an der Halteplatte ist eine gestreckte Endlage unabdingbar. Um dies zu erreichen wird gemäß einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß die Halteplatte mit zahlreichen sich einerseits über die Plattenbreite verteilten und sich an­ dererseits über die Plattenbreite erstreckenden parallelen, an einem Ende einen Saugluft­ anschluß aufweisenden Nuten versehen ist.

Um die Effektivität der Saugluftströmung über die gesamte Bogenbreite zu erhöhen, ist außerdem vorgesehen, daß die Nuten eine zu ihrem, dem Saugluftanschluß abgewandten Ende hin abnehmende Tiefenabstufung aufweisen.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß sowohl leichtere Bogen aus porö­ sem Material als auch schwerere bzw. dickere Bogen aus weniger porösem bzw. luftun­ durchlässigem Material sicher erfaßt und vereinzelt werden. Auf diese Weise ist auch ihre exakte bzw. lagegerechte Positionierung in der Prüfzone relativ zu entsprechenden Meß­ organen gewährleistet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 bis 4 unterschiedliche Arbeitsstellungen der erfindungsgemäßen Überführungs­ vorrichtung,

Fig. 5 eine Arbeitsstellung der Überführungsvorrichtung für dickeres bzw. luftun­ durchlässiges Bogenmaterial,

Fig. 6 eine Arbeitsstellung der Überführungsvorrichtung für dünneres bzw. luft­ durchlässiges Bogenmaterial,

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Saugkeils der Überführungsvor­ richtung,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Saugkeil,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Halteplatte,

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Halteplatte gemäß Fig. 9,

Fig. 11 ein Anordnungsschema von Meßkameras in der Draufsicht,

Fig. 12 auf drei Kameras bezogene Prüfstellungen eines Bogens mit zugeordneten, vergrößerten Meßfeldausschnitten und

Fig. 13 einer Prüfstation zugeordnete Ablagestation für geprüfte Bogen.

Die in Fig. 1 dargestellte Überführungsvorrichtung weist eine Plattform 1 für einen Bogen­ stapel 2 aus Papierbogen 3 auf.

Oberhalb des Bogenstapels 2 befindet sich eine Prüfeinrichtung 4 mit einem Saugluftele­ ment in Form einer lichtdurchlässigen Halteplatte 6 aus Plexiglas, deren unterseitige Halte­ fläche 7 dem Bogenstapel 2 zugewandt ist. Die Haltefläche 7 ist gemäß den Fig. 9 und 10 durch zahlreiche Nuten 8 unterbrochen, die über die Breite der Halteplatte 6 gleich­ mäßig verteilt sind bzw. sich parallel im wesentlichen über die Breite erstrecken und eine unterschiedliche Tiefenabstufung aufweisen, derart, daß ein mittlerer tiefer Nutabschnitt 9 beidseitig in einen flacheren Nutabschnitt 11 bzw. 12 übergeht.

An einem Ende münden Saugluftanschlüsse 13 in die tiefen Nutabschnitte 9 ein, die an einen Saugkasten 14 angeschlossen sind.

Die Größe der Haltefläche 7 der Halteplatte 6 ist so bemessen, daß Papierbogen unter­ schiedlicher Formate aufgenommen werden können. Als Beispiel ist in Fig. 10 ein strich­ punktiert dargestellter kleinformatiger Papierbogen 3 angedeutet, bei dem die nicht benö­ tigten äußeren Saugluftanschlüsse 13 der Halteplatte 6 außer Betrieb genommen sind.

Oberhalb der Halteplatte 6 sind drei Kameras 16 in der Anordnung gemäß Fig. 11 instal­ liert, welche durch Verfahren (Pfeil 17) der Halteplatte 6 die Größenabmessungen (Länge, Breite) sowie die Rauhigkeit der Schnittkanten des Papierbogens 3 überprüfen.

In Fig. 12 sind drei Prüfstellungen des Papierbogens 3 gezeigt mit zwei beispielhaft dar­ gestellten Ausschnitten in einer Eckzone und einer mittleren Kantenzone des Papierbogens 3, wobei in zwei repräsentativen Meßfeldern A, B, der Eckzone und einem Meßfeld C der Kantenzone eine die Schnittkantenrauhigkeit anzeigende vergrößerte Zackenlinie X er­ scheint.

Zwischen der Haltefläche 7 der Halteplatte 6 und der Oberseite des Bogenstapels 2 ist ein Überführungselement in Form eines Saugkeils 18 auf- und abfahrbar bzw. aufwärts schwenkbar angeordnet. Zu diesem Zweck ist der Saugkeil 18 auf einer Achse 19 eines Keilträgers 21 schwenkbar gelagert, welcher seinerseits durch eine Spindel 22 mittels ei­ nes Antriebsmotors 23 an einer Säule 24 auf- und abfahrbar ist. Ein ortsfester bzw. an der Säule 24 befestigter Anschlagbolzen 26 für den schwenkbaren Saugkeil 18 ist mittels einer Stellschraube 27 in der Höhe einstellbar, wodurch die Neigung des Saugkeils 18 beim Auf­ setzen auf den Bogenstapel 2 in Abhängigkeit von der jeweiligen Papierqualität bestimmt wird.

Als Einstellhilfe bzw. zur Betriebsüberwachung dient ein mit dem schwenkbaren Saugkeil 18 verbundener induktiver Geber 28, der mit einer Steuerfläche 29 eines auf der Achse 19 einstellbar verspannten Steuerkörpers 31 zusammenwirkt.

In Fig. 5 ist eine Extremeinstellung des Saugkeils 18 durch flächiges Aufsetzen auf einen Bogenstapel 2 mit Papierbogen 3 aus besonders schwerem, luftundurchlässigem Bogen­ material und in Fig. 6 eine Extremeinstellung durch stark geneigtes Aufsetzen auf einen Bogenstapel 2 mit Papierbogen 3 aus besonders leichtem, luftdurchlässigem Bogenmate­ rial dargestellt.

Bei diesen Einstellungen erhalten zur keilspitze beabstandete Saugluftöffnungen 32 ge­ mäß Fig. 7 an der Unterseite des Saugkeils 18 beim flächigen Aufsetzen unmittelbaren Kontakt zum obersten luftundurchlässigen Papierbogen 3, der sicher erfaßt wird bzw. be­ halten die Saugluftöffnungen 32 einen Abstand zum obersten luftdurchlässigen Papierbo­ gen 3, so daß dieser noch sicher erfaßt wird ohne den darunterliegenden Bogen mitzu­ reißen.

Der innere Hohlraum des Saugkeils 18 ist zu diesem Zweck als Saugkammer 33 ausgebil­ det.

Zur Steuerung der Saugluft am Saugkeil 18 und am Saugkasten 14 ist die Saugkammer 33 mit einer ventilgesteuerten Saugluftversorgung 34 und der Saugkasten 14 mit einer ventil­ gesteuerten Saugluftversorgung 36 verbunden, welche ihrerseits an eine zentrale Steuer­ einrichtung 37 angeschlossen sind, die außerdem steuerungsmäßig mit dem Antriebsmotor 23 verbunden ist.

Gemäß Fig. 13 ist neben der Überführungsvorrichtung der Prüfeinrichtung eine Ablage­ station 38 zur Ablage der geprüften Papierbogen 3 vorgesehen, auf welche durch Saug­ luftabschaltung die Papierbogen abgeworfen werden.

Die Wirkungsweise der Überführungsvorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert:

In Fig. 1 befindet sich ein zu prüfender Bogenstapel 2 aus relativ dünnen, luftdurchlässi­ gen Papierbogen 3 auf der Plattform 1. Die Steuereinrichtung 37 aktiviert den Antriebsmo­ tor 23, welcher mittels der Spindel 22 den Keilträger 21 auf die Stapelhöhe absenkt, bis der Saugkeil 18 mit der Keilspitze auf den Bogenstapel 2 aufsetzt.

Die Steuereinrichtung 37 aktiviert die Saugluftversorgung 34 für den Saugkeil 18, so daß der oberste Papierbogen 3 von den zu seiner Oberfläche beabstandeten Saugluftöffnun­ gen 32 des Saugkeils 18 angesaugt und von den darunterliegenden Papierbogen verein­ zelt wird.

Anschließend kehrt der Antriebsmotor 23 seine Drehrichtung um und fährt den Keilträger 21 aufwärts, wobei der Saugkeil 18 durch Anschlag seines rückseitigen Hebelendes gegen den Anschlagbolzen 26 gemäß Fig. 2 aufwärtsschwenkt und dabei den angesaugten Pa­ pierbogen 3 vom Bogenstapel 2 abschält.

In Fig. 3 hat der Saugkeil 18 seine obere Schwenkendstellung erreicht, in der durch Akti­ vierung der Saugluftversorgung 36 für den Saugkasten 14 die Saugluftanschlüsse 13 der Halteplatte 6 ein Ende des Papierbogens 3 erfassen. Die in den abgestuften Nuten 8 ent­ stehende Saugluftströmung zieht gemäß Fig. 4 sukzessive das eine Ende des Papierbo­ gens 3 vom Bogenstapel 2 und nach Abschaltung der Saugluft auch das andere Ende des Papierbogens vom Saugkeil 18 ab und legt ihn in gestreckter Lage an die Halteplatte 6 an.

Jetzt können die erforderlichen Prüfungen durch Verfahren der Halteplatte 6 relativ zu den Kameras 16 erfolgen und die gewonnenen Signale entsprechend ausgewertet werden. An­ schließend verfährt die Halteplatte 6 in die in Fig. 13 gezeigte Position, wo durch Abschal­ tung der Saugluft der Papierbogen 3 in die Ablagestation 38 herunterfällt.

Claims (12)

1. Verfahren zum Überführen einzelner Bogen aus Papier oder ähnlichem Material von einem Bogenstapel in die Erfassungsebene einer Prüfeinrichtung, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bogen im Bereich einer kante von einem Saugluftelement erfaßt, in die Erfas­ sungsebene der Prüfeinrichtung überführt und in der Erfassungsebene durch eine Saug­ luftströmung in einer Planlage positioniert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen von der Oberseite des Bogenstapels abgenommen und an die Unterseite eines lichtdurchlässigen, plattenförmigen Saugluftelements in der Erfassungsebene überführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugluftquelle des Saugluftelements einen einstellbaren Abstand zur Oberseite des Bogenstapels auf­ weist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Saug­ luftquelle durch unterschiedliche Neigungen des Saugluftelements relativ zur Oberseite des Bogenstapels einstellbar ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugluftströmung in der Erfassungsebene durch zahlreiche über die Bogenbreite wirksame parallele Saugluftströme gebildet wird.

6. Vorrichtung zum Überführen einzelner Bogen aus Papier oder ähnlichem Material von einem Bogenstapel in die Erfassungsebene einer Prüfeinrichtung, gekennzeichnet durch einen zwischen einem kantenbereich des Bogenstapels (2) und einer durch Saugluft beaufschlagten lichtdurchlässigen Halteplatte (6) hin- und herschwenkbaren Saugkeil (18).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapeloberseite und die der Stapeloberseite gegenüberliegende Halteplattenunterseite (7) dem Saugkeil (18) zugekehrt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Abstand zur Keilspitze Saugöffnungen (32) aufweisende Saugkeil (18) mit unterschiedli­ chen Neigungen gegen die Stapeloberfläche anstellbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkeil (18) auf unterschiedliche Stapelhöhen verfahrbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (6) mit zahlreichen sich einerseits über die Plattenbreite verteilten und sich an­ dererseits über die Plattenbreite erstreckenden parallelen, an einem Ende einen Saugluft­ anschluß (13) aufweisenden Nuten (8) versehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (8) eine zu ihrem dem Saugluftanschluß (13) abgewandten Ende hin abnehmende Tiefenabstufung (9, 11) aufweisen.

12. Vorrichtung zum Abnehmen einzelner Bogen aus Papier oder ähnlichem Material von der Oberseite eines Bogenstapels, gekennzeichnet durch einen mit unterschiedlichen Neigungen gegen die Stapeloberseite anstellbaren Saugkeil (18), welcher mit einem Ab­ stand zur Keilspitze Saugluftöffnungen (32) aufweist.