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TECHNISCHES
GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung, mit
der die Laufrichtung von flächigen
Produkten geändert
werden kann. So ist in der Weiterverarbeitung von Produkten, die
Druckbogen oder auch demgegenüber
höhere
Produkte wie zum Beispiel mehrseitige Broschüren oder Bücher sein können, oftmals ein Weitertransport
zur ursprünglichen
Laufrichtung von 90 Grad erforderlich, um solche Produkte weiter bearbeiten
oder verarbeiten zu können.
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STAND DER TECHNIK
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Bei einer bekannten Drehvorrichtung
für Produkte
der eingangs genannten Art stoßen
zwei Förderabschnitte
für solche
Produkte rechtwinklig aufeinander. Dadurch wird jedes Produkt in
dem ersten Transportabschnitt auf die Geschwindigkeit Null vollständig abgestoppt
und anschließend
in der um 90 Grad gegenüber
der ersten Transportrichtung neuen Transportrichtung wieder auf
die gewünschte
ursprüngliche
Transportgeschwindigkeit beschleunigt und weitertransportiert. Das
jeweilige Produkt muss dabei die 90 Grad-Station erst verlassen
haben, bevor das nächste
Produkt wieder in diese 90 Grad-Station hineintransportiert werden
kann.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drehvorrichtung für Produkte
der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Laufrichtung der
Produkte beliebig verändert
werden kann, insbesondere auch beibehalten werden kann, und zwar
ohne dass die einzelnen Produkte im Zusammenhang mit der Änderung
der Laufrichtung angehalten werden müssten.
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Diese Erfindung ist durch die Merkmale
des Hauptanspruchs gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand von sich an den Hauptanspruch anschließenden weiteren
Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Drehvorrichtung zeichnet
sich durch zumindest zwei Transportvorrichtungen für die Produkte
aus, die gleichzeitig und dabei mit unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten
auf unterschiedliche Bereiche der Produkte einwirken. Diese Bereiche
sind bezüglich
der Resultierenden der Transportrichtungen der beiden Transportvorrichtungen
in zur Querrichtung voneinander beabstandet. Auf diese Weise können die
Produkte ohne abgestoppt zu werden mit beliebiger Ausrichtung weitertransportiert
werden.
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Die Transportrichtungen der insbesondere beiden
Transportvorrichtungen können
bogenförmig oder
insbesondere linear vorhanden sein. So können die Transportrichtungen
beispielsweise parallel oder konzentrisch zueinander ausgerichtet
sein. Bei linearen, parallel nebeneinander ausgerichteten Transportvorrichtungen
können
insbesondere endlos umlaufende, beispielsweise als Zahnriemen ausgebildete
Förderbänder Verwendung
finden. Auf solchen Förderbändern können die
einzelnen Produkte aufliegend befördert werden. Es wäre auch
möglich, Produkte
beispielsweise mittels an sich bekannter Vakuumtechnik hängend oder
aufliegend zu befördern.
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Die Transportvorrichtungen können auch Walzen-
oder Rollenbahnen aufweisen, auf denen die Produkte ebenfalls aufliegend
oder hängend transportiert
werden können.
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Um die unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten
der verschiedenen Transportvorrichtungen auf das jeweilige Produkt zu übertragen,
können
Druckelemente verwendet werden, die auf den Produkten aufliegen.
Diese Druckelemente sind so angeordnet, dass das jeweils gewünschte Drehmoment
auf die einzelnen Produkte wirksam werden kann. Die Drehachse des
jeweiligen Drehmoments steht senkrecht auf der Ebene der Transportvorrichtungen.
Die Drehachse kann neben oder zwischen den beispielsweise beiden
Transportvorrichtungen wie insbesondere den beiden Förderbändern oder auch
auf einer dieser Transportvorrichtungen wirksam sein.
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Als Druckelemente können Kugeln
verwendet werden, die oberhalb der Transportvorrichtungen auf den
Produkten im Bereich der Drehvorrichtung aufliegen.
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Diese Kugeln können frei drehbar gelagert sein.
Eine solche Lagerung kann in einer oberhalb der Produkte angeordneten
Platte verwirklicht werden. Eine solche Platte kann ebenfalls dazu
verwendet werden, ein beim Drehen der einzelnen Produkte wie beispielsweise
der Druckbogen möglicherweise auftretendes
Aufbäumen
im Bereich der Produktecken zu verhindern. Statt der Platte können auch
einzelne Stabsegmente oder andere Elemente, die ein Aufbäumen des
Produkts an den Ecken oder Seiten verhindern, verwendet werden.
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Um unterschiedlich dicke beziehungsweise hohe
Produkte, wie einzelne Druckbogen oder Prospekte oder Bücher, in
gleicher Weise durch die Drehvorrichtung hindurch transportieren
zu können,
kann die Platte in ihrem Abstand zu den Transportvorrichtungen,
beispielsweise den Förderbändern, veränderbar
eingestellt werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung sind den in den Ansprüchen
ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen
zu entnehmen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Drehvorrichtung für einzelne
Druckbogen, in der die Druckbogen einzeln nacheinander ohne Stopp
um 90 Grad gedreht werden,
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2 eine
Darstellung ähnlich
der von 1, bei der die
Produkte in zu 1 vergleichbarer
Weise gedreht werden, allerdings mit gegenüber der Drehvorrichtung gemäß 1 anderen Transportvorrichtungen,
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3 eine
Drehvorrichtung ähnlich
der von 1, mit einer
Drehung eines Druckbogens um 30 Grad,
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4 eine Änderung
der Laufrichtung für einzelne
Druckbogen um 90 Grad, wie sie im Stand der Technik bekannt ist,
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5 eine
Anordnung von drei parallel nebeneinander angeordneten Produktströmen von
beispielsweise einzelnen Druckbogen mit einer entsprechend dreifach
wirkenden Drehvorrichtung,
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6 eine
schematisierte Seitenansicht eines der in der erfindungsgemäßen Drehvorrichtung verwendbaren
Transportbandes, mit auf dem Produkt aufliegendem, in Transportrichtung
nicht drehbarem, als Kugel oder alternativ als Walzenkörper ausgebildeten
Druckelement,
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7 ein
bei einer erfindungsgemäßen Drehvorrichtung
zusätzlich
zu dem beispielsweise Transportband der 6 vorhandenes Transportband, bei dem
in Transportrichtung verdrehbare Druckelemente in Form von Kugeln
auf dem jeweiligen Produkt aufliegen.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Eine Drehvorrichtung 10 besitzt
einen ersten Transportabschnitt 12 und einen weiteren Transportabschnitt 14.
In dem ersten Transportabschnitt 12 haben die durch die
beiden Abschnitte 12, 14 hindurchtransportierten
Produkte, die im vorliegenden Fall einzelne Druckbogen 16 sind,
eine erste Transportrichtung 18 und eine zweite Transportrichtung 20,
die im vorliegenden Fall miteinander fluchten.
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Die einzelnen Druckbogen 16 besitzen
im Grundriss eine im vorliegenden Fall Rechteckform mit vier Ecken
A, B, C und D.
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Im ersten Transportabschnitt 12 haben
die einzelnen Druckbogen 16 eine erste Laufrichtung, bei
der sie mit ihren Ecken C, D in Transportrichtung 18 vorne
liegen. In dem zweiten Transportabschnitt 14 liegen die
einzelnen Druckbogen 16 in Transportrichtung 20 mit
ihren beiden Ecken B, C vorne. Die einzelnen Druckbogen 16 sind
also bezogen auf den ersten Transportabschnitt 12 in dem
zweiten Transportabschnitt 14 um 90 Grad gedreht vorhanden.
Dieses Drehen erfolgt in der zwischen den beiden Transportabschnitten 12, 14 vorhandenen
Drehvorrichtung 10.
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Innerhalb der Drehvorrichtung 10 sind
ein linkes und ein rechtes Transportband 22, 24 vorhanden,
auf denen die einzelnen Druckbogen 16 zwischen dem ersten
Transportabschnitt 12 und dem zweiten Transportabschnitt 14 aufliegend
transportiert werden.
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Das rechte Transportband 24 hat
eine gegenüber
dem linken Transportband 22 höhere Geschwindigkeit. Die beiden
unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewirken, dass der oberhalb
des linken Transportbandes 22 vorhandene Punkt P1 nach einer
bestimmten Wegstrecke nach Punkt P1a weitertransportiert wird. Während vom
Punkt P1 in einem bestimmten Zeitraum der Transportweg 26 durchschritten
wird, bewegt sich bespielsweise der im Bereich des rechten Transportbandes 24 vorhandene
Punkt P21 längs
des Transportweges 28 in seine Lage P21a. Der Transportweg 28 resultiert
aus der gegenüber
dem linken Transportband 22 entsprechend größeren Transportgeschwindigkeit
des rechten Transportbandes 24. Der vor dem Drehen von
der vorderen Kante 30 des Druckbogens 16 gleich
weit wie der Punkt P1 entfernte Punkt P22 (Abstand 34)
wandert während
des Transportweges 28 in seine gedrehte Position P22a.
In dieser gedrehten Position hat er von der Kante 32 des
gedrehten Druckbogens 16a einen Abstand 36, der
dem seitlichen Abstand 36 des Punktes P22 zur Kante 32 vor der
Drehung entsprach. Die Abstände 36 der
Punkte P22 und P21 beziehungsweise P22a und P21a sind gleich groß.
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Der gedrehte Bogen 16a kann
dann in der zweiten Transportrichtung 20 weitertransportiert
werden. Die Transportgeschwindigkeit kann gleich groß wie die
im ersten Transportabschnitt 12 sein. Diese Transportgeschwindigkeiten
können
auch bei dem linken Transportband 22 vorhanden sein. Das
würde dann
bedeuten, dass der Druckbogen 16 in seine gedrehte Stellung 16a transportiert
wird mit unveränderter,
konstanter Geschwindigkeit.
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Bei der Drehvorrichtung 10 gemäß 1 ist die Resultierende 38 der
Transportrichtungen 18, 20 parallel zu den beiden,
parallel im Abstand nebeneinander angeordneten linken und rechten
Transportbändern 22, 24 vorhanden.
Die auf den Druckbogen 16 einwirkenden, die Drehung verursachenden
Bereiche des Druckbogens 16 liegen damit in zur Richtung
der Resultierenden 38 Querrichtung 40 – bei der Darstellung
gemäß 1 – links beziehungsweise rechts
neben der Resultierenden 38, einmal im Bereich des linken
Transportbandes 22 und zum anderen im Bereich des rechten
Transportbandes 24.
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Die in 2 dargestellte
Drehvorrichtung 10.2 unterscheidet sich von der Drehvorrichtung 10 lediglich
darin, dass drei Transportvorrichtungen, jeweils parallel nebeneinanderliegend,
vorhanden sind. Eine erste Transportvorrichtung 22.1 wirkt
im Schwerpunkt des Druckbogens 16, im Punkt P1. In der
Drehvorrichtung 10.2 wird so der Punkt P1 in die Stelle
P1a verschoben. Zusätzlich
sind zwei in Querrichtung rechts neben dem linken Transportband 22.1 weitere
Transportbänder 24.1, 24.2 vorhanden. Durch
diese beiden Transportbänder 24.1 und 24.2, die
auch jeweils nur alleine vorhanden sein könnten, werden die Punkte P21
und P31 in ihre gedrehte Stellung P21a und P31a geschoben. Die entsprechenden
Punkte P22 und P32 kommen in ihre gedrehten Lagen P22a und P32a,
wie es vergleichsweise bei 1 mit
dem Punkt P22, P22a bereits beschrieben ist.
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Die beiden Geschwindigkeiten der
Transportbänder 24.1 und 24.2 sind
unterschiedlich, wobei die Geschwindigkeit des ganz rechten Transportbandes 24.2 größer ist
als die des weiter links angeordneten Transportbandes 24.1,
entsprechend dem jeweils größeren Abstand
zum Transportband 22.1.
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Bei beiden Drehvorrichtungen 10, 10.2 ist
in Transportrichtung vor der Dreheinwirkung auf die einzelnen Druckbogen 16 jeweils
eine linke Begrenzungswand 42 vorhanden, die im vorliegenden
Fall links zur linken Kante 44 des Druckbogens 16 vorhanden
ist. Diese linke Begrenzungswand 42 endet in Transportrichtung
in einer von dem Druckbogen 16 wegführenden Ausrundung 46.
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Nach Beendigung des Drehvorganges
ist an dem Druckbogen 16a im Bereich der in 1 linken oberen Ecke C wiederum
eine linke Begrenzungswand 48 vorhanden, die eine untere
Ausrundung 50 aufweist. Diese Begrenzungswand 48 ist
neben der nunmehr seitlich vorhandenen Kante 30 angeordnet. Sie
verhindert eine ungewollte weitere Drehung des Druckbogens 16a.
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In 3 ist
ein Bogen 16 dargestellt, der in eine im vorliegenden Fall
um etwa 30 Grad gedrehte Lage 16b mittels eines linken
Transportbandes 22.3 und eines rechten Transportbandes 24.3 verdreht wird.
Die Geschwindigkeit des rechten Transportbandes 24.3 ist
entsprechend größer als
die des linken Transportbandes 22.3, so dass gleichzeitig
der Punkt P1 in seine Lage P1a oberhalb des linken Transportbandes 22.3 und
ein Punkt P21 oberhalb des rechten Transportbandes 24.3 in
seine Position P21a gebracht werden kann. Bei diesem Weitertransport
bewegt sich der Punkt P22 des Bogens 16 in seine Position
P22a in der gedrehten Position des Bogens 16b. Die Punkte
P21 und P22 liegen in Querrichtung 40 seitlich nebeneinander.
Die Resultierende 38.3 der sich aus den Transportrichtungen
der beiden Transportbänder 22.3, 24.3 ergebenden
Transportrichtungen liegt richtungsmäßig zwischen den beiden Transportbändern 22.3, 24.3.
Der Bogen 16b kann in Richtung der Resultierenden 38.3 oder
auch in einer beispielsweise um 30 Grad gedrehten Richtung, in Transportrichtung 20.3,
oder in einer beliebig anderen Transportrichtung weitertransportiert
werden.
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Bei der in 4 dargestellten 90 Grad-Wendestation 55 handelt
es sich um eine im Stand der Technik bekannte Vorrichtung. Die einzelnen
Bogen 16 laufen in einem ersten Transportabschnitt 56 in
einer ersten Transportrichtung 58 in dieser Wendestation 55 auf
eine Prallwand 60, an der sie angehalten werden.
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Anschließend werden sie in einer um
90 Grad gedrehten Transportrichtung 62 längs eines zweiten
Transportabschnittes 64 weitertransportiert. Durch die
zueinander gedrehten Transportrichtungen 58, 62 wird
erreicht, dass die Ausrichtung der einzelnen Bogen sich ebenfalls
um 90 Grad ändert.
In dieser Wendestation 55 müssen die einzelnen Druckbogen 16 bis
auf die Geschwindigkeit Null in der Transportrichtung 58 abgebremst
werden. Anschließend müssen sie
wieder auf die gewünschte
Transportgeschwindigkeit beschleunigt werden.
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Bei der Darstellung gemäß 5 werden drei Produktströme von im
vorliegenden Fall gleichen Druckbogen 16.1, 16.2, 16.3 parallel
nebeneinander liegend gefördert.
In ihrem ersten Transportabschnitt 12.5 haben die einzelnen
Druckbogen 16.1, 16.2, 16.3 einen gegenseitigen
Abstand 70, der aus Platzgründen so gering wie möglich ist.
Nach Durchlaufen einer Dreh vorrichtung 10.5, in der die
einzelnen Produkte 16.1, 16.2, 16.3 in
ihre im vorliegenden Fall um 90 Grad gedrehte Position 16.1a, 16.2a, 16.3a gebracht
werden, werden sie in einem nachfolgenden zweiten Transportabschnitt 14.5 parallel
nebeneinander weitertransportiert. In diesem zweiten Transportabschnitt 14.5 besitzen
die einzelnen Produkte einen Abstand 72, der im vorliegenden
Fall größer ist
als der Abstand 70 des ersten Transportabschnittes 12.5.
Durch den vergrößerten Abstand 72 wird
dem jeweiligen unterschiedlichen Rechteckmaß der einzelnen Druckbogen
Rechnung getragen.
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Zwischen dem ersten Transportabschnitt 12.5 und
dem zweiten Transportabschnitt 14.5 ist die Drehvorrichtung 10.5 mit
einer vorgeschalteten Aufspreizvorrichtung 74 und einer
nachfolgenden Abspreizvorrichtung 76 angeordnet. Die Drehvorrichtung 10.5,
in der beispielsweise die vorstehend erwähnte Drehvorrichtung 10 oder 10.2 dreifach
nebeneinanderliegend vorhanden ist, bewirkt eine Drehung der einzelnen
Produkte 16.1, 16.2, 16.3 so wie dies
vorstehend bereits beschrieben ist. Da der Abstand innerhalb der
Drehvorrichtung 10.5 zwischen den einzelnen Produktströmen größer sein
muss als es die Produkte in dem ersten Transportabschnitt 12.5 haben,
wird in einer zwischengeschalteten Aufspreizvorrichtung 74 dieser
erforderliche, größere Abstand 78 der
einzelnen Produktströme
erzeugt. Aufgrund der Rechteckform der einzelnen Produkte besitzt
die Diagonale 80 eine größere Länge als jede Rechteckseite
des jeweiligen Druckbogens 16.1, 16.2, 16.3.
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Die Abspreizvorrichtung 76 führt die
Produktströme
wieder von dem gegenseitigen Abstand 78 auf den gegenseitigen,
geringeren Abstand 72 zurück. Diese platzsparende Einrichtung
berücksichtigt, dass
die Rechtecklänge
der rechteckförmigen
Bogen kürzer
ist als die Diagonale 80 der betreffenden Druckbogen.
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Die Drehung der einzelnen Druckbogen
erfolgt im vorliegenden Fall um eine in einer Platte 82 platzierte
Kugel 84 (6).
Die Platte 82 ist oberhalb des beispielsweise Druckbogens 16 und
dabei auch oberhalb des linken Transportbandes 22 vorhanden. Die
Kugel 84 wird mittels der Platte 82 von oben auf den
Druckbogen 16 gedrückt
und dadurch der Druckbogen 16 von oben gegen das Transportband 22 gedrückt. Der
Druckbogen 16 hat also im Bereich der Kugel 84 die
Transportgeschwindigkeit 86 des oberen Trumms des endlos
umlaufenden Transportbandes 22. Bezogen auf die 1 liegt die Kugel 84 damit
in dem Punkt P1 auf dem Druckbogen 16.
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Auch die Kugel 84 wird zusammen
mit der sie lagemäßig haltenden
Platte 82 mit der Transportgeschwindigkeit 86 des
Transportbandes 22 (7) weitertransportiert.
Dadurch gelangt der Punkt P1 in seine Lage P1a (1). Statt der Kugel 84 könnte auch
ein walzenförmiger
Körper 88 (6) verwendet werden.
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In ihrem jeweiligen, einen Druckbogen 16 gegen
das obere Trumm des linken Transportbandes 22 pressenden
Zustand können
die Kugel 84 oder der Walzenkörper 88 sich in Transportrichtung 86 nicht
drehen. Allerdings ist es möglich,
dass der Walzenkörper 88 und
in vergleichbarer Weise auch die Kugel 84 sich um eine
vertikale Achse 90 in einer Rotationsbewegung 92 drehen.
Diese Rotationsbewegung 92 ist bei dem walzenförmigen Körper 88 erforderlich,
da derselbe eine flächige
Auflage auf dem Druckbogen 16 besitzt und bei einer Drehung
des Bogens 16, wie sie vorstehend beschrieben ist, ein Mitverdrehen
des unterhalb des walzenförmigen
Körpers 88 vorhandenen
Bereichs des Bogens 16 verhindern würde. Bei der Kugel 84 ist
diese rotative Bewegung 92 nicht unbedingt erforderlich
infolge der nahezu punktförmigen
Auflage der Kugel 84 auf dem Bogen 16.
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Im Bereich des oder der anderen neben
dem Transportband 22 vorhandenen Transportbändern, wie
beispielsweise dem in 1 dargestellten
rechten Transportband 24, liegen auf dem Bogen 16 in
einer Platte 82.2 mehrere Kugeln 84.2 (7). Diese Kugeln 84.2 sind
in entsprechend kugelkalottenartigen Lagerstellen 94 innerhalb
einer Platte 82.2 frei drehbar angebracht. Die Kugeln 84.2 lasten
durch ihr Gewicht drückend
auf dem oberen Trumm des Transportbandes 24 und übertragen
dadurch die Geschwindigkeit des Transportbandes 24 auf
den Bereich des Bogens 16 zwischen dem oberen Trumm und
den Kugeln 84.2. Im Bereich der Kugeln 84.2 und damit
im Bereich des Transportbandes 24 bekommt dadurch der Druckbogen 16 eine
gegenüber
dem Bereich oberhalb des linken Transportbandes 22 vergrößerte Transportgeschwindigkeit.
Dies hat zur Folge, dass sich der Druckbogen 16 entsprechend
verdreht. Die Drehachse des Bogens 16 ist im vorliegenden
Fall im Bereich der Kugel 84 und damit im Bereich des linken
Transportbandes 22.
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Durch eine nicht völlige Drehfixierung
der Kugel 84 in Transportrichtung könnte die Transportgeschwindigkeit
des Bogens 16 im Bereich des linken Transportbandes 22 abgebremst
werden. Dies hätte
zur Folge, dass die Drehachse für
den Bogen 16 – bezogen
auf die 1 – nach links
von dem linken Transportband 22 wegwandern würde. Der Schwenkradius
des Druckbogens 16 wäre – bezogen auf 1 – vergrößert.
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Es wäre auch möglich, im Bereich der Drehvorrichtung
das beispielsweise linke Transportband 22 in Gegenrichtung
anzutreiben. Dies hätte
zur Folge, dass die Drehachse für
den Druckbogen 16 in den Bereich zwischen den beiden Transportbändern 22, 24 wandern
würde.
Eine 90 Grad-Verdrehung – und vergleichsweise jede
andere Verdrehung – des Bogens 16 würde längs eines
vergleichsweise kürzeren
Wegabschnittes erfolgen.
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Die Transportbänder können auch durch parallel hintereinander
liegende, angetriebene Wellen verwirklicht werden. Statt der Kugeln
könnten
auch Rollen oder sonstige das Produkt gegen die Fördervorrichtungen
drückende
oder saugende Einrichtungen verwendet werden.
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Auch könnte beispielsweise bei der
Druckvorrichtung 10.2 der 2 beispielsweise
das linke Transportband 22.1 von oben auf den Druckbogen 16 einwirken,
so dass die einzelnen Bogen an dem linken Transportband 22.1 hängend transportiert
werden würden.
Im Bereich der Drehvorrichtung 10.2 würden die einzelnen Druckbogen
von hintereinander angeordneten Transportbändern auf ein als Saugband
ausgebildetes Transportband 22.1 übernommen werden. Nach Beendigung
des Drehvorgangs würde
dann der beispielsweise um 90 Grad gedrehte Bogen 16a wieder
auf ein Transportband abgeworfen werden. In der Drehvorrichtung 10.2 könnte das
eine oder könnten
die beiden das Drehmoment auf den Bogen ausübenden Transportbänder 24.1, 24.2 wie
beschrieben nach wie vor vorhanden sein. Sowohl die Transportvorrichtungen
als auch die Einrichtungen zum Erzeugen des notwendigen Kraftschubes
auf die Produkte können
also aus verschiedenen Richtungen auf die einzelnen Bogen einwirken.
Die Produkte können
eine beliebige Form haben, sie müssen
nicht beispielsweise im Grundriss rechteckig sein.