DE19743423A1 - Vorrichtung zum Überführen von Papierstapeln von einer ersten Förderbahn auf eine zweite Förderbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen von mit definiertem Taktab­ stand transportierten Papierstapeln an Papierverarbeitungsmaschinen von einer geradeaus verlaufenden ersten Förderbahn über eine diagonale Verbindungs­ förderbahn auf eine parallel oder rechtwinklig zur ersten Förderbahn verlaufende zweite Förderbahn.

Zum Verteilen von in einem kontinuierlichen Strom zugeförderten Papierstapeln auf verschiedene, beispielsweise zu Weiterverarbeitungseinrichtungen wie Packma­ schinen führende Förderbahnen, werden üblicherweise Vorrichtungen eingesetzt, welche auch bzw. ursprünglich zum Ausschleusen von Papierstapeln aus einem Förderstrom bzw. einem Verarbeitungsprozeß verwendet werden. Ein derartiger Ausschleusvorgang stellt keine besonders großen Anforderungen an die Form­ haltung der Papierstapel.

Eine geordnete Überführung von Papierstapeln auf die eingangs bezeichnete Weise setzt hingegen eine korrekte Formhaltung und Abstandhaltung voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für relativ hohe Förderleistungen ausgelegte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu erstellen, mit deren Hilfe Papierstapel form- und taktgerecht separaten Förderbahnen zugeführt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine die Papierstapel von der ersten Förderbahn auf die Verbindungsförderbahn überführende zweiachsige Schiebeeinheit und eine die Papierstapel von der Verbindungsförderbahn auf die zweite Förderbahn überführende zweiachsige Fängereinheit.

Eine sich in den kontinuierlichen Förderstrom übergangslos bzw. fließend einfügende Überführungsbewegung der Papierstapel läßt sich mittels einer Wei­ terbildung problemlos dadurch erreichen, daß die Schiebeeinheit und die Fänger­ einheit mit einem den Papierstapeln eine definierte Geschwindigkeitskomponente in Transportrichtung der zweiten Förderbahn erteilenden Antriebsmittel M_X sowie mit einem den Papierstapeln eine quer zur Transportrichtung der zweiten Förderbahn gerichtete, auf die Geschwindigkeit der Verbindungsförderbahn ansteigende bzw. von dieser auf Null reduzierte überlagerte Geschwindigkeitskomponente erteilenden Antriebsmittel M_Y ausgestattet sind.

Eine Überlagerung der Förder- und Überführungsbewegungen läßt sich am ein­ fachsten gemäß einer Weiterbildung verwirklichen, nach der die Förderbahnen als Bänderbahnen ausgebildet sind, denen die Schiebeeinheit und die Fängereinheit als oberseitig in die Förderbahnen eingreifende Funktionseinheiten zugeordnet sind.

Ein exakter Taktabstand und eine exakte Ausrichtung der Papierstapel im Zuge ihrer Zuförderung, Überführung und Abförderung läßt sich nach einem weiteren Vorschlag am leichtesten dadurch verwirklichen, daß die Förderbahnen jeweils mit einer entlang einer Center-Linie einer Gruppe von Bänderbahnen verlaufenden, die Papierstapel an ihrem Schwerpunkt transportierenden Bänderbahn versehen sind. Um eine problemlose Überführung von der ersten Förderbahn auf die Verbindungs­ förderbahn sicherzustellen, ist außerdem vorgesehen, daß die mittlere Bänderbahn der Verbindungsförderbahn aus zwei Teilen besteht, deren in die erste Förderbahn eingreifender Bandabschnitt höhenverstellbar ist.

Der Bewegungsablauf während der Überführung der Papierstapel kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch optimiert werden, daß die Bänderbahnen der Verbindungsförderbahn in einem Winkel von 30° zu den Bänderbahnen der ersten bzw. zweiten Förderbahn verlaufen.

Zweckmäßigerweise sind die zweiachsigen Funktionseinheiten als mechanische Lineareinheiten mit angekoppelten Servoantrieben ausgebildet, an deren die Linearbewegung ausführende Kraftbrücke ein Schiebeblech bzw. ein Fängerblech befestigt ist, wobei nach einem zusätzlichen Vorschlag das Schiebeblech bzw. Fängerblech als die Papierstapel seitlich begrenzendes sowie unterseitig stützendes Winkelblech ausgebildet sind.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht in der stoßfreien bzw. sanften und gleichzeitig zügigen Entnahme, Umlenkung und Wiedereingliederung der Papierstapel aus einem bzw. in einen kontinuierlichen Förderstrom.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1a bis 1f unterschiedliche Arbeitsstellungen einer Überführungsvorrichtung in Verbindung mit parallel zueinander verlaufenden Förderbahnen in der Draufsicht,

Fig. 2a bis 2e unterschiedliche Arbeitsstellungen der Überführungsvorrichtung in Verbindung mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Förderbahnen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine zwischen zwei parallelen Förderbahnen verlaufende Verbindungsförderbahn,

Fig. 4 eine Seitenansicht auf oberhalb der Förderbahnen angeordneten Überführungsmitteln,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Überführungsmittel,

Fig. 6 eine räumliche Darstellung der Überführungsmittel,

Fig. 7 eine alternative Anordnung der Überführungsmittel in Verbindung mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Förderbahnen,

Fig. 8a bis 8d unterschiedliche Arbeitsstellungen der Überführungsmittel zwischen einer ersten Förderbahn und der Verbindungsförderbahn und

Fig. 9a bis 9d unterschiedliche Arbeitsstellungen der Überführungsmittel zwischen der Verbindungsförderbahn und einer parallel zur ersten Förderbahn verlaufenden zweiten Förderbahn.

Die in Fig. 1 dargestellte Überführungsvorrichtung soll Papierstapel 1 von einer ersten, geradeauslaufenden Förderbahn 2 über eine diagonale Verbindungsförder­ bahn 3 auf eine parallel zur ersten Förderbahn 2 verlaufende zweite Förderbahn 4 überführen, wobei die ersten und zweiten Förderbahnen beispielsweise an nicht dargestellte Packmaschinen angeschlossen sind, die je nach Bedarf und Leistungs­ fähigkeit über die Förderbahnen 2 bzw. 4 gemeinsam oder wahlweise mit Papier­ stapeln 1 versorgt werden.

Die Förderbahnen 2 bis 4 sind als Bänderbahnen 6, 7, 8 ausgebildet, deren jeweils entlang einer Center-Linie einer Gruppe von Bänderbahnen 6, 7, 8 verlaufende mittlere Bänderbahn 9 bzw. 11 bzw. 12 die Papierstapel 1 mit ihrem Mittel- bzw. Schwerpunkt 13 transportieren.

Die Bänderbahnen 7 der Verbindungsförderbahn 3 verlaufen diagonal in einem Winkel ϕ von 30° zu den Bänderbahnen 6 und 8 der ersten und zweiten Förder­ bahn 2 bzw. 4.

Der gemäß Fig. 3 in die Bänderbahnen 6 der ersten Förderbahn 2 hineinragende Bandabschnitt 14 der mittleren Bänderbahn 11 der Verbindungsförderbahn 3 ist relativ zu deren Förderebene absenkbar und die Bänderbahn 11 gegebenenfalls auf nicht dargestellte Weise unterteilt. Auf diese Weise ist eine Behinderung des Geradeaustransports der Papierstapel 1 im Überführungsbereich ausgeschlossen.

Gemäß den Fig. 4 bis 6 ist über der Förderebene der Förderbahnen 2 bis 4 eine Schiebeeinheit 16 in Form einer zweiachsigen Funktionseinheit vorgesehen zum Überführen der Papierstapel 1 von der ersten Förderbahn 2 auf die diagonale Ver­ bindungsförderbahn 3.

Eine weitere zweiachsige Funktionseinheit ist als Fängereinheit 17 zum Überführen der Papierstapel 1 von der diagonalen Verbindungsförderbahn 3 auf die zweite Förderbahn 4 vorgesehen.

Als Funktionseinheiten 16, 17 für die Schiebe- und Fängerfunktion können beispielsweise mechanische Lineareinheiten des Typs WIESEL WA3-ZRT der Firma NEFF Antriebstechnik Automation GmbH, D-71111 Waldenbuch einge­ setzt werden. Eine derartige Lineareinheit weist zur Umsetzung einer rotatorischen Bewegung eines Antriebsmittels in eine translatorische Bewegung einen Zahnrie­ men und zwei Kugelumlaufschlitten auf und ist an einer eine Bewegung in Pfeil­ richtung X und in Pfeilrichtung Y ausführenden Kraftbrücke 18 mit einem die Papier­ stapel 1 unterseitig stützenden und seitlich begrenzenden, als Winkelblech ausge­ bildeten Schiebeblech 19 bzw. Fängerblech 21 versehen.

Zur Ausführung der ersten Überführungsbewegung des Schiebeblechs 19 von der ersten Förderbahn 2 auf die Verbindungsförderbahn 3 entlang zweier Koordinaten (Pfeile X, Y) in bzw. quer zur Transportrichtung der zweiten Förderbahn 4 ist die Schiebeeinheit 16 mit als Servoantriebe ausgebildeten Antriebsmitteln M_X und M_Y ausgestattet.

Zur Ausführung der zweiten Überführungsbewegung des Fängerblechs 21 von der Verbindungsförderbahn 3 auf die zweite Förderbahn 4 entlang der beiden Koordi­ naten X, Y in bzw. quer zur Transportrichtung der zweiten Förderbahn 4 ist die Fängereinheit 17 mit als Servoantriebe ausgebildeten Antriebsmitteln M_X und M_Y ausgestattet.

Bei dem in den Fig. 2 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Elemente, die denen der zuvor beschriebenen Anordnung entsprechen, mit gleichen, um hundert erhöhten Bezugszahlen versehen und nicht noch einmal besonders erläutert.

Diese Variante unterscheidet sich dadurch, daß die zweite Förderbahn 104 im rechten Winkel zur ersten Förderbahn 102 verläuft, wobei die Funktionseinheiten 117, 116 in entsprechend angepaßter Weise integriert bzw. in der motorischen Steuerung umgerüstet sind.

Die Funktionsweise der Überführungsvorrichtung wird nachfolgend am Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 3, 4, 5 unter Hinzunahme der Fig. 8 und 9 näher erläutert. Im folgenden werden für die formelhaft angegebenen Geschwindigkeitsverhältnisse die Papierstapel 1 als Riese R, das Schiebeblech 19 der Schiebeeinheit 16 als Pusher P, das Fängerblech 21 der Fängereinheit 17 als Catcher C und deren Geschwindigkeiten in der X- und Y-Richtung gemäß Fig. 5 mit V_RX, V_RY bzw. V_PX, V_PY bzw. V_CX, V_CY bezeichnet.

In Fig. 8 ist der strichpunktiert angedeutete Arbeitsbereich des Schiebeblechs 19 (Pusher C) mit 22 und in Fig. 9 der strichpunktiert angedeutete Arbeitsbereich des Fängerblechs 21 (Catcher C) mit 23 bezeichnet.

Gemäß Fig. 1a werden die Papierstapel 1 auf der ersten, geradeausführenden Förderbahn 2 mit einem definierten Taktabstand T zugeführt, wobei beispielsweise das durch ein Diagonalkreuz gekennzeichnete Ries R auf die zweite Förderbahn 4 überführt werden soll. Zunächst steht dabei das Schiebeblech 19 (Pusher P) in der in den Fig. 1a und 8a dargestellten Warteposition, während der zu überfüh­ rende Papierstapel 1 (Ries R) mit gleichbleibender Geschwindigkeit V_RX zugeführt wird.

Gemäß Fig. 1 b, 8b wird der in X-Richtung gestartete Pusher auf die Ries­ geschwindigkeit V_RX beschleunigt bzw. synchronisiert sowie anschließend gemäß Fig. 1b, 8c der Ausschleusvorgang durch Beschleunigung des Pushers in Y-Richtung eingeleitet und mit Erreichen der Pushergeschwindigkeit V_PY auf die festgelegte Endgeschwindigkeit V_RY = V_RX.tanϕ wird das Ries gemäß Fig. 1c, 8d auf die Bänderbahnen 7 der Verbindungsförderbahn 3 überführt. Während das Ries gemäß Fig. 1d auf der diagonalen Verbindungsförderbahn 3 mit gleichbleibender Geschwindigkeit V_RX weitertransportiert wird, wird der Pusher entlang der X- und Y-Koordinaten in die Ausgangsposition gemäß Fig. 1a, 8a zurückbewegt.

Gleichzeitig steht das Fängerblech 21 (Catcher C) gemäß Fig. 9a innerhalb seines Arbeitsbereiches 23 in Warteposition, um die Geschwindigkeit V_RY des ausgeschleusten Rieses vor der Überführung auf die zweite Förderbahn 4 auf Null zu reduzieren.

Hierzu wird der in X-Richtung gestartete Catcher gemäß Fig. 9b auf die Ries­ geschwindigkeit V_RX beschleunigt bzw. synchronisiert und anschließend gemäß Fig. 9c der Abbremsvorgang des Rieses in Y-Richtung eingeleitet sowie nach der Reduzierung der Catcher-Geschwindigkeit V_CY auf Null gemäß Fig. 1e, 9d das Ries mit gleichbleibender Geschwindigkeit V_RX, auf die zweite Förderbahn 4 überführt.

Während das Ries gemäß Fig. 1f auf der zweiten Förderbahn 4 abtransportiert wird, fährt der Catcher entlang der X- und Y-Koordinaten in die Ausgangsposition zurück.

Für die in den Fig. 2a bis 2e und Fig. 7 dargestellte alternative Überführung von Papierstapeln auf die senkrecht zur ersten Förderbahn 102 verlaufende zweite Förderbahn 104 ergeben sich bei entsprechend angepaßter Bewegungsabfolge des Schiebeblechs 119 und Fängerblechs 121 entsprechende Transportstellungen des Papierstapels beim Beginn der Ausschleusung in Fig. 2a, bei der Übergabe durch den Pusher auf die Verbindungsförderbahn 103 in Fig. 2b beim Transport auf der Verbindungsförderbahn 103 in Fig. 2c, bei der Übergabe durch den Catcher auf die zweite Förderbahn 104 in Fig. 2d und beim Abtransport auf der zweiten Förderbahn 104 in Fig. 2e.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Überführen von mit definiertem Taktabstand transportierten Papierstapeln an Papierverarbeitungsmaschinen von einer geradeaus verlaufenden ersten Förderbahn über eine diagonale Verbindungsförderbahn auf eine parallel oder rechtwinklig zur ersten Förderbahn verlaufende zweite Förderbahn, gekenn­ zeichnet durch eine die Papierstapel (1; 101) von der ersten Förderbahn (2; 102) auf die Verbindungsförderbahn (3; 103) überführende zweiachsige Schiebeeinheit (16; 116) und eine die Papierstapel von der Verbindungsförderbahn auf die zweite Förderbahn überführende zweiachsige Fängereinheit (17; 117).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebe­ einheit (16; 116) und die Fängereinheit (17; 117) mit einem den Papierstapeln (1; 101) eine definierte Geschwindigkeitskomponente in Transportrichtung der zweiten Förderbahn (4; 104) erteilenden Antriebsmittel (M_X) sowie mit einem den Papier­ stapeln eine quer zur Transportrichtung der zweiten Förderbahn gerichtete, auf die Geschwindigkeit der Verbindungsförderbahn (3; 103) ansteigende bzw. von dieser auf Null reduzierte überlagerte Geschwindigkeitskomponente erteilenden Antriebs­ mittel (M_Y) ausgestattet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahnen (2 bis 4; 102 bis 104) als Bänderbahnen (6, 7, 8) ausgebildet sind, denen die Schiebeeinheit (16; 116) und die Fängereinheit (17; 117) als oberseitig in die Förderbahnen eingreifende Funktionseinheiten zugeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahnen (2 bis 4, 102 bis 104) jeweils mit einer entlang einer Center-Linie einer Gruppe von Bänderbahnen (6; 7; 8) verlaufenden, die Papierstapel (1; 101) an ihrem Schwerpunkt (13) transportierenden Bänderbahn (9; 11; 12) versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bänderbahn (6, 7, 8) der Verbindungsförderbahn (3; 103) aus zwei Teilen besteht, deren in die erste Förderbahn (2; 102) eingreifender Bandabschnitt höhenverstell­ bar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänderbahnen (7) der Verbindungsförderbahn (3; 103) in einem Winkel von 30° zu den Bänderbahnen (6; 8) der ersten bzw. zweiten Förderbahn (2; 102 bzw. 4; 104) verlaufen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiachsigen Funktionseinheiten (16, 17; 116, 117) als mechanische Lineareinheiten mit angekoppelten Servoantrieben (M_X, M_Y) ausgebildet sind, an deren die Linearbewegung ausführende Kraftbrücke (18) ein Schiebeblech bzw. Fängerblech (19; 119 bzw. 21; 121) befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebe­ blech (19; 119) bzw. Fängerblech (21; 121) als die Papierstapel (1; 101) seitlich begrenzendes sowie unterseitig stützendes Winkelblech ausgebildet sind.