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Blocklagenförderer Die Erfindung betrifft einen Blocklagenförderer
für den Transport einer auf einer ersten Unterlage flach ruhend bereitliegenden
Blocklage aus Papierbögen auf eine zweite Unterlage mit einem zur zweiten Unterlage
führenden mit gleichbleibender Bandgeschwindigkeit umlaufende Förderbänder aufweisenden
Bandförderer- und einem Einführer zum Einführen der Blocklagen in das förderaufwärtige
Ende des Bandförderers.
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Bei einem bekannten Blocklagenförderer reicht der Bandförderer mit
seinem förderabwärtigen Ende bis zur ersten Unterlage, und die dort bereitliegende
Blocklage wird von Einführungsfingern ein kleines Stück aus ihrer Ruhelage verschoben
bis der förderabwärtige Rand der Blocklage vom förderaufwärtigen Ende des Bandförderers
erfaßt wird. Der Bandförderer zieht dann die Blocklage zwischen seine Förderbänder
und nimmt sie mit. Beim Einziehen der Blocklage ist Schlupf nur bei geringer Fördergeschwindigkeit
vermeidbar. Bei hoher Fördergeschwindigkeit des Bandförderers besteht dagegen die
Gefahr, daß durch beim Einziehen
auftretende Beschleunigungskräfte
nur die äußeren Papierbögen der Blocklage mitgenommen werden, die in der Mitte dagegen
weniger und der Block verrutscht, wodurch die weitere Handhabung erschwert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Blocklagenförderer der eingangs
genannten Art so auszugestalten, daß auch bei hohen Fördergeschwindigkeiten ein
schlupffreier Transport möglich ist.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einführer ein Beschleunigungsförderer
ist mit einem mit ungleichförmiger Geschwindigkeit zyklisch umlaufenden Förderelement
das nur während eines Teilabschnittes seines Umlaufzyklus, während dessen es sich
mit bis auf die Bandgeschwindigkeit steigernder Geschwindigkeit bewegt, mit der
Blocklage in Mitnahmeeingriff gebracht wird.
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Durch die Erfindung wird die erforderliche Beschleunigung von der
Geschwindigkeit null der ruhend bereitliegenden Blocklage auf die unter Umständen
sehr hohe Bandgeschwindigkeit gleichförmig auf den Teilabschnitt der Mitnahme verteilt.
Dadurch werden extreme Beschleunigungswerte und damit auch die dadurch bedingten
Schlupfe vermieden. Wenn die Blocklage nicht mehr vom Beschleunigungsförderer gezogen
wird sondern allein vom Bandförderer ihren Bewegungsimpuls erfährt, befindet sie
sich bereits auf der Bandgeschwindigkeit. In dem kritischen Moment der Übergabe
in dem die Blocklage vom Beschleunigungsförderer freigegeben wird, hat sie bereits
die Bandgeschwindigkeit erreicht, und es findet deshalb in diesem Moment keine wesentliche
Geschwindigkeitsänderung statt, so daß in diesem Moment keine nennenswerten Beschleunigungskräfte
auf die Blocklage einwirken. Das ist von Bedeutung, weil am förderaufwärtigen Ende
die Blocklage zunächst unter Umständen noch nicht vollständig in dem Bandförderer
erfaßt ist und deshalb auch kleine Beschleunigungskräfte zu Schlupf und Verschiebungen
führen
könnten, insbesondere wenn im Interesse eines schnellen Transportes die Bandgeschwindigkeit
hoch ist.
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Der Beschleunigungsförderer. überbrückt das erste Transportstück,
das nicht länger zu sein braucht als erforderlich um kritische Beschleunigungswerte
zu vermeiden. Daran schließt sich dann der mit der hohen Bandgeschwindigkeit fördernde
Bandförderer an, der die Blocklage über den ganzen, Rest des Transportweges mit
der hohen Bandgeschwindigkeit fördert, so daß insgesamt gesehen, eine hohe Transportgeschwindigkeit
erzielbar ist.
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Aufgabe einer Weiterbildung ist es, den ungleichförmigen Antrieb des
Förderelementes hinsichtlich des erforderlichen technischen Aufwandes und der Wirkungsweise
zu optimieren. Diese Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der Teilabschnitt
der Mitnahme vom Minimalbereich zum nächsten Maximalbereich der etwa sinusförmigen
Kurve des Geschwindigkeitsdiagramms der Umlaufbewegung des Förderelementes erstreckt.
Diese Weiterbildung macht sich den Umstand zunutze, daß ein etwa sinusförmiges Geschwindigkeitsdiagramm
einfach, zum Beispiel durch einen Kurbeltrieb oder ein Ellipsenrädergetriebe,zu
verwirklichen ist. Der herausgegriffene Abschnitt bietet einen gleichförmigen Verlauf
des Beschleunigungsdiagramms.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigt: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel nach
der Erfindung von der Seite gesehen, Figur 2 ein Geschwindigkeitsdiagramm zu Figur
1, Figur 3 den Teilschnitt III/III aus Figur 1, Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel
von der Seite gesehen, Figur 5 den Ausschnitt V aus Figur 4 und Figur 6 ein Ellipsenrädergetriebe
für das zweite Ausführungsbeispiel.
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Gemäß Figur 1 bis 3 ist mit 1 die erste Unterlage, mit 2 der Beschleunigungsförder,
mit 3 der Bandförderer und mit 4 die zweite Unterlage bezeichnet. Auf der ersten,
sich horizontal erstreckenden, tablettförmigen Unterlage liegt ruhend eine Blocklage
5, die möglichst schnell und ohne zu verrutschen auf die zweite Unterlage 4 in die
Stellung der Blocklage 6 gebracht werden soll, die auf der Unterlage 4 mit ihrer
förderabwärtigen Kante 7 an einem Anschlag 8 anliegt. Den größten Teil des Transportweges
zwischen den beiden Unterlagen 1 und 4 überbrückt der Bandförderer 3, dessen Oberbänder
9 und Unterbänder 10 mit gleichbleibender hoher Fördergeschwindigkeit in Pfeilrichtung
umlaufen. In Figur 1 ist jeweils nur ein Ober- und ein Unterband
sichtbar,
die übrigen Bänder sind durch die dargestellten verdeckt. Eine Blocklage wird, wie
für die Blocklage 11 gezeichnet, zwischen den unteren Trumms der oberen Bänder 9
und den oberen Trumms der unteren Bänder 10 gehalten und mitgenommen, Am förderabwärtigen
Ende rutscht die Blocklage auf die Unterlage 4 infolge Trägheit, gegebenenfalls
unterstützt durch eine Abschüssigkeit gegenüber der Horizontalen gegen den Anschlag
8 in die Stellung der Blocklage 6. Der Beschleunigungsförderer 2 überbrückt den
Zwischenraum zwischen der Unterlage 1 und dem förderaufwärtigen Ende 12 des Bandförderers
3. Er weist als Förderelement eine Zange 13 auf, deren Backen 14, 15 den förderaufwärtigen
Rand der Blocklage 5 von oben und unten erfassen können, Die Zange 13 ist an einem
Schlitten 16 gelagert, der in Förderrichtung gemäß Pfeil 17 und in Gegenrichtung
hin- und herbeweglich ist und zwar durch einen Kurbelantrieb 18. Der Kurbelantrieb
18 besteht aus einem gleichförmig umlaufend angetriebenen Kurbel 19, der eine Schubstange
20 in Längsrichtung hin- und herbewegt, die mit ihrem freien Ende an einem in einem
Schwenklager 21 schwenkbar gelagerten Hebel 22 angelenkt ist, dessen freies Ende
23 über eine Übertragungsstange 24 an den Schlitten 16 angelenkt ist. Bei jedem
Umlauf der Kurbel 19 vollführt der Schlitten 16 einen Vorwärts- und einen Rückwärtshub
in beziehungsweise gegen die Pfeilrichtung 17 und zwar nach einem sinusförmigen
Geschwindigkeitsdiagramm, das in Figur 2 eingezeichnet ist. Der Schlitten 16 ist
in einer Schlittenführung beweglich, zu der eine feststehende Stange 30 und eine
Schiene 31 gehören. Auf der Stange 30 gleitet eine Muffe 34 des Schlittens und auf
der Schiene 31 rollen diverse Führungsrollen 32, 33 die am Schlitten gelagert sind.
Es sind an dem Schlitten mehrere Zangen vorgesehen, von denen in Figr 1 nur die
dem Beschauer zugekehrte Zange 13 sichtbar ist, weil die dahinterliegende Zange
35 dadurch verdeckt ist. Es können auch noch weitere Zangen vorgesehen sein. Die
Zangenunterteile 36, 37 sind an einem Unterbalken 38 befestigt und die Zangenoberteile
39, 40 an einem Zangenoberbalken 41. Die unteren Zangenbacken 15,
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behalten bei Betrieb ihre Höhenlage gegenüber der strichpunktiert in Figur 1 eingezeichneten
Bahn 59 der Blocklagen und befinden sich immer unterhalb der Bahn dieser Blocklagen.
Die oberen Zangenbacken 14, 43 befinden sich bei geöffneter Zange oberhalb der Bahn
der Blocklagen. Die seitlichen Schlittenwangen 44, 45,an denen der Zangenunterbalken
38 und der Zangenoberbalken 41 befestigt sind, befinden sich seitlich neben der
Bahn der Blocklagen 5, so daß bei geöffneten Zangen keinerlei Elemente des Schlittens
16 beziehungsweise der Zangen in die Bahn der Blocklagen ragen und die Blocklage
im Anschluß an die Ubergabe ungehindert durch die Zangen und den Zangenschlitten
16 weitertransportiert werden kann, während der Schlitten 16 zurückbleibt, um schließlich
zurückzulaufen.
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Zum Öffnen der Zange 13 ist der Arm 46 der oberen Zange 13 in einem
Schwenkgelenk 47 am Zangenoberteil 40 schwenkbar angelenkt.
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Eine Zugstange 48 ist an dem Arm 46 angelenkt. Auf diese Zugstange
48 wirkt ein im Schwenklager 58 am Zangenoberteil 40 angelenkter Kipphebel 49, der
sich mit einer Rolle 50 auf einer Stange 51 abstützt, die in einem staticnären Lager
52 schwenkbar gelagert ist und durch eine Stange 53, die über einen Kipphebel 54
auf einer Nockenscheibe 56 abgestützt ist, hin- und hergeschwenkt wird. Die Nockenscheibe
läuft mit der Kurbel 19 synchron um und ist mit diesem koaxial montiert. Der obere
Backenarm 46 steht unter der Preßwirkung einer sich auf dem Zangenoberteil 40 abstützenden
Druckfeder 57, die das Bestreben hat, die Zange zu schließen. Wird die Stange 51
angehoben, dann wird die Zangenbacke 14 gegen die Kraftwirkung dieser Druckfeder
47 angehoben und die Zange 13 geöffnet. In entsprechender Weise ist auch die Zange
35 ausgebildet. Die beiden Zangen 14 und 35 werden gemeinsam über eine einzige Rolle
50 betätigt. Die Stangen 20, 24 und 53 sind nur durch ihre strichpunktierte Mittellinie
angedeutet.
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In Figur 2 ist auf der liegendenAchse der Weg S im gleichen Maßstab
wie in der darüber gezeichneten Figur 1 aufgetragen und
auf der
stehenden Achse die Geschwindigkeit V aufgetragen.
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In das Diagramm ist eine volle Sinuswelle eingetragen, deren erste
Halbwelle dem Vorlauf des Schlittens 16 beziehungsweise der Zange 13 in Richtung
des Pfeils 17 entspricht und dessen zweite Halbwelle mit negativen Geschwindigkeitswerden
dem Rücklauf gegen die Pfeilrichtung 17 entspricht. Im Maximum erreicht die Zange
die Geschwindigkeit V1 und das ist die Bandgeschwindigkeit mit der die Bänder 9
und 10 des Bandförderers umlaufen, also die Fördergeschwindigkeit des Bandförderers
3. Dick ausgezogen ist in Figur 2 das Geschwindigkeitsdiagramm für die Transportbewegung
der Blocklage 5. Diese befindet sich zunåchst in Ruhelage, bis sie im Punkt P1 von
der Zange 13 erfaßt und mitgenommen wird. Sie folgt der Bewegung der Zange auf dem
Teilabschnitt der Mitnahme, der sich vom Punkt P1 bis zum Punkt P2 erstreckt und
wird dabei gleichförmig auf die Geschwindigkeit V1 beschleunigt. Im Punkt P2 ist
die Blocklage in das förderabwärtige Ende 12 des Bandförderers 3 eingefahren und
von diesem erfaßt worden und von der Zange 13 freigegeben worden. Die Blocklage
läuft nun mit der Bandgeschwindigkeit Vi bis an das Ende des Bandförderers, wo sie
ausgestoßen wird, um beginnend am Punkt P3 unter Geschwindigkeitsverlust auf die
zweite Unterlage 4 zu laufen, wo sie im Punkt P4 durch den Anschlag 8 abgestoppt
wird.
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Die Zange 13 läuft über den Punkt P2 geöffnet hinaus und kehrt erst
in dem Punkt P5 um - das ist der Wendepunkt der Sinuskurve 26. Das Geschwindigkeitsdiagramm
für den Rücklauf ist die gespiegelte zweite Halbwelle der Sinuswelle 26 die strichpunktiert
eingezeichnet ist und mit 27 bezeichnet ist. Der Geschwindigkeitsverlauf ist, abgesehen
vom Punkt P1 und P4, stetig und ohne enge Krümmungen, so daß extreme Beschleunigungswerte
vermieden werden.
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Die Unstetigkeitsstelle im Punkt P1 ist ohne praktische Bedeutung,
und bei der Unstetigkeitsstelle im Punkt P4 wird die Blocklage am Anschlag 8 abgebremst.
Die Zange 13 ist nur während des Teilabschnittes der Mitnahme, also vom Punkt P1
bis zum Punkt P2 geschlossen und während des restlichen Zyklus geöffnet.
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Bei dem zweiten in Figur 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist mit 60 die erste Unterlage, auf der ruhend eine Blocklage 61 bereitgestellt
ist, bezeichnet. Dieser ersten Unterlage 60 schließt sich der Beschleunigungsförderer
62 an und daran der Bandförderer 63, der zur zweiten Unterlage 64 führt, die durch
einen Anschlag 65 begrenzt ist. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
vom ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur durch den anders ausgebildeten
Beschleunigungsförderer 62, wo hingegen die erste Unterlage 60, der Bandförderer
63 und die zweite Unterlage 64 genau so ausgebildet sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
abgesehen von den Unterschieden, die nachfolgend besonders herausgestellt sind.
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Der Beschleunigungsförderer 62 weist eine Lose-Rollen-Bahn 66 auf,
die eine die erste Unterlage 60 verlängernde Unterlage für die Blocklage 61 bildet
und die mit ihrem förderaufwärtigen Ende 67 noch in den Bereich der Unterlage 60
ragt , so daß die ruhende Blocklage 61 mit ihrem förderabwärtigen Rand auf diesem
förderaufwärtigen Ende 67 ruht. Diesem förderaufwärtigen Ende 67 gegenüber ist eine
Schubwalze 68 gelagert, die von einem zentralen Antrieb 69, der auch den Bandförderer
63 antreibt, unter Zwischenschaltung eines Ellipsengetriebes 70 angetrieben wird.
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Die Abtriebsbewegung des Antriebs 69 ist gleichförmig, so daß der
Bandförderer 63 mit gleichförmiger Geschwindigkeit ailgetrieben wird. Diese gleichförmige
Abtriebsgeschwindigkeit wird in dem Ellipsengetriebe 70 in eine ungleichförmige
Geschwindigkeit von etwa sinusförmigem Verlauf umgesetzt. Diese ungleichförmige
aber zyklische Abtriebsgeschwindigkeit des Ellipsenrädergetriebes wird so auf die
Schubwalze 68 übertragen, daß sich
diese zyklisch dreht, also bei
jeder vollen Periode der Geschwindigkeitsänderung einen Umlauf vollführt hat. Die
Schubwalze dreht sich in Pfeilrichtung um ihre senkrecht zur Zeichenebene der Figur
4 stehende Achse. In Figur 5 ist die letzte förderaufwärtige Rolle 71 der Lose-Rollen-Bahn
und die ihr gegenüber auf gleicher Höhe, bezogen auf die Transportrichtung, gelagerte
Schubwalze 72 noch einmal vergrößert herausgezeichnet, und es ist aus Figur 5 ersichtlich,
daß die bereitgestellte Blocklage 61 zwischen die Rolle 71 und die Schubwalze 72
paßt.
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Die Schubwalze 72-weist ein vorspringendes Umfangssegment 73 auf,
das an seinem vorwärtigen Ende schwenkbar um eine Achse 74, die parallel zur Achse
75 der Schubwalze liegt, an der Schubwalze gelagert ist und mit ihrem freien Ende
durch eine Druckfeder 76 auf der Walze abgestützt ist. Die Schwenkbewegungen des
Umfangssegmentes sind durch zwei justierbare Anschläge 77, 78 begrenzt. Auf dem
vom Punkt U1 bis zum PunktU2 reichenden Umfangsabschnitt ragt das Umfangssegment
73 soweit radial nach außen, daß es auf die Blocklage 61 von oben aufsetzt und diese
zwischen sich und die Lose-Rolle-Bahn 66 einklemmt. In Figur 5 ist die Schubwalze
68 in einer Winkelstellung gezeichnet, kurz bevor sie mit der Blocklage 61 in Eingriff
gerät. Während des Eingriffes nimmt die Schubwalze die Blocklage 61 mit ihrer durch
den Umfang des Umfangssegmentes 73 gegebenen Umfangsgeschwindigkeit in Förderrichtung
mit. Im Zuge der weiteren Drehbewegung der Schubwalze gerät diese im Anschluß an
den Punkt U2 wieder außer Eingriff mit der Blocklage. Der auf diese Weise erzielte
Vorschub der Blocklage ist so bemessen, da er ausreicht, die Blocklage 61 mit ihrem
vorderen Rand in das förderabwärtige Ende des Bandförderers 63 einzuschieben und
zwar soweit, daß dieser die Blocklage sicher erfaßt hat.
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Das Ellipsenrädergetriebe ist hinsichtlich seiner Phase so justiert,
daß in der in Figur 5 gezeichneten Stellung, also bei beginnendem Beschleunigungsvorschub,
die Drehgeschwindigkeit der Schubwalze 68 minimal ist und am Ende des Teilabschnittes
der Mitnahme, also dem Moment in dem die Schubwalze gerade ihren Eingriff mit der
Blocklage 61 verliert, die höchste Drehgeschwindigkeit erreicht hat. Der Anschlag
77 ist so justiert, daß die bei höchster Drehgeschwindigkeit der Schubwalze hervorgerufene
Vorschubgeschwindigkeit der Block lage 61 mit der konstanten Transportgeschwindigkeit
des Bandförderers 63 übereinstimmt.
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Hinter den in der Zeichnung sichtbaren Rollen befinden sich weitere
Rollen der Rollenbahn. Hinter der in der Zeichnung sichtbaren Schubwalze können
sich weitere Schubwalzen befinden, die synchron und phasengleich angetrieben auf
eine gemeinsame Welle 79 gesteckt sind.
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Die Bewegung der Blocklage 61 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
erfolgt im wesentlichen nach dem Geschwindigkeitsdiagramm aus Figur 2 mit nur einem
geringfügig anders gekrümmten Verlauf des Teilabschnittes zwischen den Punkten P1
und P2, die den Punkten U1 und U2 etwa entsprechen.
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Bei dem in Figur 6 dargestellten Ellipsenrädergetriebe sind mit 80
und 81 zwei kreisrunde Zahnräder bezeichnet und mit 82 und 83 zwei verzahnte Ellipsenräder
bezeichnet. Das Zahnrad 81 steckt mit dem Ellipsenrad 83 auf einer gemeinsamen Welle,
die von dem zentralen Antrieb 69 mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben
wird.
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Das Zahnrad 80 steckt mit dem Ellipsenrad 82 auf einer gemeinsamen
Welle, die die Abtriebswelle des Ellipsengetriebes 70 ist. Die Ellipsenräder 82
und 83 kämmen miteinander. Das Ellipsengetriebe ist in Figur 6 in einer Funktionsstellung
gezeichnet, in der die Abtriebsgeschwindigkeit minimal ist, also in einer Stellung
die
der Stellung der Schubwalze aus Figur 5 entspricht.
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Die angegebenen Geschwindigkeitsbeziehungen brauchen nicht exakt erfüllt
zu sein, es genügt wenn sie ungefähr erfüllt sind, um den mit der Erfindung angestrebten
Vorteil wenn auch mit Einschränkungen zu erzielen.
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Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar im Rahmen einer Schulheftstraße.