DE2163291C3

DE2163291C3 - Endlosförderband zum Fördern blattförmiger Gegenstände

Info

Publication number: DE2163291C3
Application number: DE19712163291
Authority: DE
Inventors: James A. Broadview Heights Ohio Kolibas
Original assignee: Multigraphics Inc
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1971-12-20
Filing date: 1971-12-20
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE2163291A1; DE2163291B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Endlosförderband nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem Förderband der in Rede stehenden Art (DE-PS K13016) wird eine Anordnung verwendet, bei welcher die elektrostatische Aufladung des Förderbandes durch Reibung zwischen dem Förderband und einer Reibrolle geschieht. Wenn Endlosiorderbändei zum Transport verhältnismäßig leichten Bogenmaterials benutzt werden und mit hoher Geschwindigkeit laufen, dann besteht die Gefahr, daß die Aufladung durch eine Reibrolle nicht mehr ausreicht, da die erforderliche Oberflächenreibung nicht immer sichergestellt ist. Ein zu starkes Anpressen der Reibrolle führt andererseits zu unerwünschter Abbremsung des Förderbandes und gegebenenfalls zu thermischen Nebenwirkungen unerwünschter Art.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Endlosförderband der in Rede stehenden Art so auszugestalten, daß die Haftung der auf das Förderband aufgegebenen blattförmigen Gegenstände absolut sicher gewährleistet ist, auch wenn mit hoher Geschwindigkeit, mit leichtem Blattmaterial und gegebenenfalls mit einer gewissen Schräglage des Förderers gearbeitet wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 gelöst.

Das Endlosförderband vermag irrfolge der zur elektrostatischen Aufladung dienenden Auflage Blattmaterial aufzunehmen und dies mit äußerster Präzision zu fördern, selbst wenn der Förderer unter einem Winkel schräg nach oben gerichtet verläuft, was normalerweise zu einem Schlupf und Abgleiten des Materials führt. Bei Verwendung in einer Druckerpresse vermag das Endlosförderband bedruckte Papierbogen aufzunehmen und diese mit entsprechend hoher Geschwindigkeit einem Sammler zuzuführen. Trotz der sehr hohen Geschwindigkeit von Druckerpressen vermag das Endlosförderband .mit ausreichender Geschwindigkeit zu arbeiten, derart, daß sogar eine Trennung zwischen aufeinanderfolgenden Papierbogen gewährleistet ist und die Bogen vom Sammler exakt aufgenommen werden können, durch entsprechende Geschwindigkeitsänderung kann der Abstand der einzelnen bedruckten Papierbogen verringert oder vergrößert werden, ohne daß ein Zwischenstop der Förderanlage erforderlich wäre.

Das Endlosförderband eignet sich auch insbesondere dazu, bedruckte Papierbogen ohne Gefahr des Verwischens zu transportieren, da die dielektrische Auflage, an der Unterseite des oberen Bandtrums wirkend, ausreichende Haftkraft vermittelt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Förderanlage unter Verwendung des Endlosförderbandes;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht von Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine schematische vergrößerte Einzelansicht des in Fig. 1 dargestellten Endlosiörderbandes; und

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht im Bereich eines Abschnittes der dielektrischen Auflage unter Darstellung eines auf dem Förderband aufgelegten Blattes.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein zum Fördern blattförmiger Gegenstände dienendes Gerät 10 nach der Erfindung dargestellt. Das Gerät 10 ist als Fördergerät für Papierblätter ausgebildet und befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen einem Eingabe- und einem Aufnahmegerät. Das Eingabegerät kann Bestandteil einer Druckerpresse sein, welche die bedruckten Blätter direkt dem Gerät 10 zuführt. Das Aufnahmegerät kann aus einem schematisch dargestellten Sammler oder aus einem anderen Gerät für Blattmaterial bestehen.

Der Rahmen 12 des Gerätes 10 ist mit einem nachfolgend beschriebenen Förderbett 14 ausgestattet. Ein Endlosförderer 16 ist dem Förderbett 14 zugeordnet, um Blätter 17 in Richtung des in Fig. 1 dargestellten Richtungspfeils zu transportieren.

Der Endlosförderer 16 ist mit Rollen 18 und 20 ausgestattet, welche an den gegenüberliegenden Enden des Förderbettes gelagert sind. Die Blätter 17 werden auf der Oberfläche eines Förderbandes 22 getragen, welches aus Förderbandabschnitten 22a, b, c... besteht. Die Förderbandabschnitte laufen um die Rollen 18 und 20. Das obere Trum des Förderbandes 22 verläuft entlang des Förderbettes. Ein geschwindigkeitsveränderlicher Elektromotor 24 treibt die Rolle 18 an, so daß die Förderbandabschnitte 22«, b, c... über dem Förderbett 14 angetrieben werden. Vorzugsweise werden sieben Förderbandabschnitte am Förderer eingesetzt.

Das Förderbett 14 weist eine Tragplattae 32 (Fig. 2) auf, die als im Strangpreßverfahren gefertigter Aluminiumkörper ausgebildet sein kann. Die Tragplatte 32 besitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel sieben parallele und im Abstand zueinander befindliche Erhebungen 34, welche sich von der Tragplatte nach oben erstrecken und zwischen welchen sich flache Ausnehmungen 36 befinden. Die Erhebungen und Ausnehmungen erstrecken sich entlang des Endlosförderers parallel zur Bahn der geförderten Blätter 17. Vorzugsweise sind die Seitenkanten der Tragplatte durch Ausnehmungen 37 (Fig. 2) gebildet. Das obere Trum jedes Förderbandabschnittes gleitet jeweils auf einer Erhebung 34. Jede Erhebung weist im wesentlichen die gleiche Breite wie der zugehörige Förderbandabschnitt auf. Gewöhnlich stützt die Tragplatte die Förderbandabschnitte gegenüber Durchhang durch Schwerkraftwirkung ab. Das Förderbett kann jedoch auch vertikal angeordnet sein.

Ein elektrisches Heizelement 40 ist an der Unterseite des Förderbettes angebracht. Das Heizelement dient zur Erwärmung der Tragplatte 32 und ist über ein geeignetes thermostatisches Steuerungsgerät 42 (Fig. 4) an eine elektrische Stromquelle angeschlossen. Das thermostatische Steuerungsgerät 42 steuert den Strom im Heizelement 40, um die Tragplatte 32 auf der erwünschten Temperatur zu halten. Die Wärme der Tragplatte wird auf die Förderbandabschnitte übertragen, um diese auf einem minimalen Trockenheitsgrad zu halten. Dies gewährleistet, daß der elektrische Widerstand der Förderbandabschnitte nicht infolge von Feuchtigkeit im Bereich des Gerätes reduziert wird.

Eine zur Aufladung dienende Auflage 44 befindet sich oberhalb der Erhebungen 34 und ist aus Auflageabschnitten 44a, b, c... gebildet. Die Auflageabschnitte sind je zwischen einem Förderbandabschnitt und der zugehörigen Erhebung angeordnet. Die Auflageabschnitte bestehen je aus einem kontinuierlichen Streifen eines dielektrischen Materials und sind an der gemeinsamen Tragplatte angebracht. Die Auflageabschnitte können durch Klebemittel an den Erhebungen 34 befestigt sein, derart, daß sie sich entlang der Tragplatte erstrecken.

Das Förderband 22, die Auflage 44 und die Tragplatte 32 bilden einen Influenzgenerator 50 (Fig. 3). Der Influenzgenerator SO erzeugt elektrostatische Ladungen und damit elektrostatische Kräfte, welche die Blätter am Endlosfö jLr.-i halten, wenn sie sich vorwärtsbewegen. Gemäß Fig. 3 sind die Rollen 18 und 20 und die Tragplatte 32 elektrisch geerdet, was auch für den Rahmen 12 zutrifft. Die Förderbandabschnitte 22a, b, c... werden um die Rollen 18 und 20 bewegt, wobei das obere Trum der Förderbandabschnitte jeweils den zugehörigen Auflageabschnitt 44a, b, c... berührt.

Jedes Förderband 22 besteht aus einem Material, welches einen hohen spezifischen Widerstand besitzt und auf der reibungselektrischen Skala verhältnismäs ßig neutral ist. Bei einem zufriedenstellend arbeitenden Förderer aus einem zweilagigen gehefteten Baumwollgewebe einer Breite von 25,4 mm und einer Dicke von 8,3 mm beträgt der spezifische Widerstand etwa 10ⁿ Ohm/cm. Wegen des verhältnismäßig hohen spezifischen Widerstandes von Baumwolle besitzen die Bänder einen extrem hohen elektrischen Widerstand, gemessen in der Ebene des Bandes. Da die Bänder dünn sind, ist der elektrische Widerstand in Querrichtung der Bandebene indessen nicht sehr

is groß. Das Heizelement 40 verhindert, daß die Bänder Feuchtigkeit aus der umgebenden Atmosphäre aufnehmen, da Feuchtigkeit den spezifischen Widerstand des Bandmaterials reduzieren könnte. Baumwolle ist in der reibungselektrischen Reihe verhältnismäßig neutral, d. h., das Material gibt nicht mehr Elektronen ab, als es aufnimmt.

Die Oberflächen der Bänder sind infolge der vorstehenden Enden der gewebten Baumwollfasern unregelmäßig und erzeugen einen weichen Flor. Der Flor auf der Oberseite der Bänder hat zur Folge, daß jedes Band die zuvor bedruckten Blätter über einer sehr großen Anzahl kleiner Flächenbereiche aufnimmt. Diese Art des Transports verhindert die Übertragung von Farbe und verringert beträchtlich die Neigung zur Fehlerbildung.

Die Auflageabschnitte 44a, b, c... sind vorzugsweise als Streifen aus Polytetrafluoräthylen (TFE) geformt, einem Kunststoffmaterial, welches unter der Bezeichnung »Teflon« bekannt ist. TFE unterscheidet sich in reibungselektrischer Hinsicht vom Material des Baumwollbandes und liegt nahe am negativen Ende der reibungselektrischen Reihe. Wenn nahezu jedes andere Material einschließlich Baumwolle am TFE gerieben wird, nimmt dieses Material die Elektronen vom anderen Material auf.

Außer einer starken Bindung gegenüber Elektronen besitzt TFE einen extrem hohen spezifischen Widerstand (etwa H)'^h Ohm/cm). Die auf dem TFE sich absetzenden Elektronen werden also aus der Zwischenfläche gegenüber dem Förderband nicht fortgetragen. Das TFE wird infolgedessen gegenüber Erde elektrisch negativ geladen, wenn sich die Förderbandabschnitte bewegen.

Polytetrafluoräthylen erweist sich als vorteilhaft zur Verwendung ails Ladekörper, da Schmutz und andere Verunreinigungen nicht auf der Oberfläche des Materials haften bleiben. Selbst wenn sich Fremdteilchen auf der Oberfläche des TFE festsetzen sollten, dann wird die Bindefähigkeit gegenüber Elektronen nicht wesentlich reduziert.

Die aus TFE bestehenden Aufhgeabschnitte 44a, b,c... besitzen, wie bereits ausgeführt, eine gute Bindefähigkeit, und zwar gegenüber Elektronen, wenn diese durch die Baumwollbänder gerieben werden.

Aus diesem Grunde und infolge der negativen Ladung, welche bei arbeitendem Förderer von den Auflageabschnitten aufgenommen werden, sind diese als Ladekörper bezeichnet.

Wenn sich das Förderband 22 über die Auflage 44

bewegt, werden Elektronen vom Förderband auf den zugehörigen Auflageabschnitt übertragen. Da diese nichtleitend sind, verbleiben die Elektronen auf der Oberfläche 45 (Fig. 4) der Auflageabschnitte, wes-

halb diese bezüglich Erde negativ geladen werden. Obwohl sich Elektronen kontinuierlich bei sich bewegendem Förderband an der Auflage 44 absetzen, verbleibt die negative Ladung auf einem im wesentlichen konstanten Spitzenwert. Wenn dieser erreicht ist, trennen sich die Elektronen der Auflage 44 durch Bogenentladung von den Kanten der Auflageabschnitte gegenüber dem geerdeten Förderbett 14, was mit derselben Geschwindigkeit geschieht, mit welcher die Elektronen durch das Förderband auf die Auflage 44 aufgetragen werden. Wenn die Förderbandabschnitte 22 über die geerdete Rolle 18 laufen, werden die Elektronen von der Rolle auf die Förderbandabschnitte abgegeben, um die auf die Auflageabschnitte abgegebenen Elektronen zu ersetzen. is

Der Spitzenwert der Ladung hängt primär von der Dicke der Auflage ab, da diese Dicke die Länge des Luftspaltes bestimmt, innerhalb welchem die Bogenentladungen geschehen. Bei einer bevorzugten Konstruktion besitzen die Ladekörper, die die Auflageabschnitte bilden, eine Dicke von 0,25 mm und werden auf etwa 7 Kilovolt negativ bezüglich der Spannung am Fördertisch aufgeladen. Die Dicke des aus Polytetrafluoräthylen bestehenden Materials der Auflageabschnitte kann vergrößert oder verringert werden, um entsprechend das Ladungsniveau zu vergrößern oder zu verringern.

Die Beziehung der Ladungen an den verschiedenen Elementen des Influenzgenerators 50 sind schematisch in Fig. 4 dargestellt. Die Zwischenschicht bzw. Grenzfläche des Förderbandes und der Auflage ist negativ an der Fläche des jeweiligen Auflageabschnittes und positiv an der Fläche des zugehörigen Förderbandabschnittes. Dies hat zur Folge, daß jeder Förderbandabschnitt am zugehörigen Auflageabschnitt haften bleibt, wenn sich das Förderband relativ zur Auflage bewegt. Es ist also kein Spannmechanismus für das Förderband erforderlich, um die einzelnen Förderbandabschnitte in Berührung mit den Auflageabschnitten zu halten. Da die Förderbandabschnitte an den Auflageabschnitten haften, kann der Endlosförderer auch unter einem Winkel ausgerichtet werden, ohne daß seine Leitungsfähigkeit darunter leidet. So kann der Endlosförderer auch umgekehrt oder bezüglichderin Fig. 1 dargestellten Position schräg verlaufend angeordnet werden.

Wenn ein aus Papier bestehendes Blatt auf das Förderband aufgegeben wird, dann fließen Elektronen von den Auflageabschnitten durch die Förderbandabschnitte quer zu diesen auf das Blatt. Das Papierblatt ist etwas leitend, weshalb die gesamte, dem Förderbett zugewandte Blattfläche auf eine verhältnismäßig hohe negative Ladung bezüglich des Förderbettes, d. h. bezüglich der Tragplatte, aufgeladen wird. Diese Spannungsverteilung ist schematisch in Fig. 4 dargestellt.

Papier eines Blattes, welches zuvor in einer Drukkerpresse bearbeitet wurde, besitzt ausreichend Feuchtigkeit, so daß die Oberfläche des Papiers genügend elektrisch leitfähig ist, um die Elektronen von den Auflageabschnitten aufzunehmen. Elektrisch leitendes Material und Papier bzw. Plastikfflm mit leitendem Belag werden in gleichem Maße durch den Endlosförderer transportiert. Wenn Papier nicht ausreichend feucht ist, dann kann die den Endlosförderer oder die zugehörige Eingabe umgebende Atmosphäre mit Feuchtigkeit angereichert werden.

Die jeweils oberhalb der Ausnehmungen 37 befindlichen Blätter werden über einen Luftspalt 55 hinweg von der Tragplatte angezogen. Der Luftspalt 55 besteht zwischen dem jeweiligen Blatt bzw. zwischen den Blättern und der Unterseite jeder Ausnehmung 36. Wenn Papier leichten Gewichts zu fördern ist, dann kann sich dieses nach innen verziehen, wie durch den Teil 60 des Blattes dargestellt ist. Die Ausnehmungen 36 sind ausreichend tief geformt, so daß die nach innen gezogenen Teile 60 nicht an der Unterseite der jeweiligen Ausnehmung aufliegen und die Blätter entladen können. Luft ist ein Dielektrikum, es kann jedoch auch ein festes Dielektrikum verwendet werden, um ein Durchhängen der Blätter nach Wunsch zu verhindern.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Breite der Erhebungen 34, der Auflageabschnitte 44a, b,c... und der Förderbandabschnitte 22a, b, c ... größer ist als etwa 13 mm, um ausreichend große elektrostatische Reibkräfte zwischen den Blättern und dem Endlosförderer zu erzeugen. So besitzen nach einer Ausführungsform die Förderbandabschnitte, die Erhebungen und die Auflageabschnitte jeweils eine Breite von etwa 25 mm, während die Ausnehmungen 36 etwa eine Breite von wenigstens 9,5 mm besitzen. Die Förderbandabschnitte sollten sich dabei mit wenigstens 63 cm pro Sekunde relativ zu den Auflageabschnitten bewegen, um das Entstehen elektrostatischer Kräfte optimal zu gestalten.

Wenn die Blätter 17 vom Endlosförderer abgegeben werden, dann vergrößert sich der Abstand zwischen dem Förderbett und den Blättern zunehmend, was zu einer äußerst hohen Spannung über dem nunmehr vergrößerten Luftspalt zwischen den Blättern und dem Förderbett führt. Wenn dies der Fall ist, wird die Ladung an den Blättern durch eine eine geringe Energie aufweisende Bogenentladung zwischen dem geerdeten Maschinenrahmen und dem jeweiligen Blatt vernichtet. Das Blatt ist anschließend im wesentlichen ohne Ladung bzw. ist wenigstens ausreichend gering geladen, so daß bei Stapelung der Blätter jedes einzelne Blatt leicht vom Stapel abgenommen werden kann.

	B ezugszeichenliste
10	Gerät
12	Rahmen
14	Förderbett
16	Endlosförderer
17	Blatt
18	Rolle
20	Rolle
22	Förderband
22a, b, c...	Förderbandabschnitt
24	Elektromotor
32	Tragplatte
34	Erhebung
36	Ausnehmung
37	Ausnehmung
40	Heizelement
42	Steueningsgerät
44	Auflage
44a, b, c...	Auflageabschnitt
45	Oberfläche
50	Influenzgenerator
55	Luftspalt
60	Tefl

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endlosförderband zum Fördern blattförmiger Gegenstände, wobei das Förderband durch Reibung an einem dielektrischen Teil elektrostatisch aufgeladen wird, wodurch die Gegenstände an ihm haftend befördert werden, dadurch gekennzeichnet,daß das dielektrische Teil aus einer Auflage (44) besteht, über die die Unterseite des oberen Bandtrums gleitend geführt ist.

2. Endlosförderband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (22) aus mehreren parallelen, endlos umlaufenden Förderbandabschnitten (22a, b, c.) besteht, und daß die Auflage (44) aus mehreren, jeweils unter den Förderbandabschnitten befindlichen Auflageabf.chnitten (44a, b, c...) gebildet ist, welche ihrerseits an einer gemeinsamen Tragplatte (32) angebracht sind.

3. Endlosförderband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (32), unterhalb des oberen Bandtrums befindlich, in Längsrichtung des Förderbandes parallel zueinander sich erstreckende Erhebungen (34) aufweist, auf welchen die Auflageabschnitte befestigt sind.

4. Endlosförderband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (32) wie auch die das Förderband (22) führenden Rollen (18, 20) elektrisch geerdet sind.

5. Endlosförderband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (32) an ein vorzugsweise thermostatisch gesteuertes elektrisches Heizelement (40) angeschlossen ist.

6. Endlosförderband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (22) aus einem Material besteht, welches einen hohen spezifischen Widerstand besitzt und an der reibungselektrischen Skala verhältnismäßig neutral ist.

7. Endlosförderband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband aus einem gewebten Fasermaterial besteht.

8. Endlosförderband nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Auflage (44) aus Polytetrafluoräthylen besteht.

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