DE3220813C2 - Vorrichtung zum Stapeln von Bogen - Google Patents

Abstract

Zum Bilden eines Stapels und zum Abtransportieren des gebildeten Stapels (14) laufen geschuppt übereinander liegende Bogen (12) gegen einen Anschlag (49), von dem an einem Sternrad (41) mehrere vorgesehen sind. Sie werden dabei von Tragfingern (47) getragen, und der Stapel (14) wird über dem eigentlichen Stapeltisch (17) durch ein Stützelement (25), das rampenartig schräg durch die Tischebene hindurchragt, getragen. Nach dem Absenken des Stützelementes (25) kann der Stapel mit einem Greifer (39) abgezogen werden, während ein neuer Stapel sich auf dem durch Drehung des Sternrades (41) eingeschwenkten Tragfinger (47) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln von Bogen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 13 03 445 bekanntgeworden. Dort läuft ein geschuppt angeförderter Bogeiistrom auf einem Stapeltisch gegen einen ausschwenkbaren Anschlag. Wenn der sich sammelnde Stapel die nötige Höhe erreicht hat, wird ein Trennschuh mit einem Hilfsanschlag über dem Stapel eingeschwenkt und hält die Bogenvorderkanten so lange, bis der auf dem Stapeltisch liegende Stapel abgezogen ist. Danach schwenkt der Trennschuh wieder aus, und der Hauptteil der Stapelbildung findet auf dem Stapeltisch statt.

Diese Vorrichtung arbeitet zufriedenstellend. Es könnte jedoch, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und bestimmten Papiersorten vorkommen, daß wegen des anderen Bogenlaufs und der unterschiedlichen Krümmung der Vorderkante im vorderen Teil der Stapelbildung ein Absatz zwischen dem auf dem Trennschuh gesammelten und dem übrigen Stapelteil entsteht.

Nach dem gleichen Prinzip arbeitet eine Stapelvorrichtung nach der DE-OS 28 35 416, bei der jedoch der Anschlag und das Tragelement zu einem Winkelanschlag zusammengefaßt sind, der schwenkbar und anhebbar ist. Während des Schließens des Greifers sammeln sich die Bogen auf der abgeschrägten Greiferoberseite. Auch hier kann der beschriebene Absatz entstehen. Die Vorrichtung nach der DE-OS 31 27 569 arbeitet nach dem gleichen Prinzip. Es sind dort zusätzliche Führungen am Anschlag vorgesehen.

Aus der DE-OS 31 22 451 ist eine Stapelvorrichtung bekanntgeworden, in der ein Tragelement von der Bogenhinterkante her unter den Bogenstrom greift und an der Stapelhinterkante eine Lücke im Stapel schafft. In diese Lücke fährt dann ein Trennrechen ein, um zwei Stapelteile voneinander zu trennen. Das Trennelement wird danach entgegen der Bogenstromrichtung wieder herausgezogen. Es handelt sich hier um ein anderes Stapelprinzip als bei der eingangs geschilderten Vorrichtung.

Es ist ferner in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 30 46 107 vorgeschlagen worden, bei einer ähnlichen Anordnung von Anschlägen und Tragelementen ein System von paternosterartig von der Stapelhinterkante her eingreifenden Rechen vorzusehen, von denen je einer beim Abziehen des Stapels der Stapelhinterkante folgt und den durch das Trennelement abgetrennten, sich darüber bildenden Stapel übernimmt. Nach dem Ausfahren des unter dem Trennelement gebildeten Stapels wird dieses herausgeschwenkt, so daß sich der neue Stapel auf dem Rechen bildet. Auch hier wird der Stapel zweiteilig gebildet, und es könnten unter den ungünstigsten Bedingungen sichtbare Absätze im Stapel entstehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem Oberbegriff so weiterzubilden, daß ein absatzloses Bilden des Stapels auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

Vorzugsweise sind das Tragelemeni und die Stützeinrichtung so ausgebildet angeordnet und gesteuert, daß der Stapel sich auf ihnen liegend bildet und durch ihr Ausfahren bzw. Absinken in eine Abziehposition kommt. Im Gegensatz zur Vorrichtung nach der DE-AS 13 03 445 findet also die Stapelbildung auf dem Tragelement statt, wobei die Stützeinrichtung den Stapel so stützt, daß im Bereich der Stapelvorderkante unter ihm ein Abstand zwischen dem Stapeltisch und dem Tragelement frei bleibt, durch den nach Absenken der Stützeinrichtung und Ausfahren des Tragelementes der Stapel abgezogen werden kann.

Dadurch wird erreicht, daß die Stapelbildung stets unter gleichen Bedingungen und in der gleichen Position stattfindet. Es entfällt damit jede Möglichkeit, daß der Stapel einen später sichtbaren Absatz bekommt, was eintreten könnte, wenn er während der Stapelbildung seine Position wechselt. Der Positionswechsel findet bei der Vorrichtung nach der Erfindung erst nach Beendigung der Stapelbildung statt. Das Abziehen des Stapels vom Stapeltisch kann durch Greifer oder andere beliebige Vorrichtungen geschehen. Es wäre auch möglich, den Stapel mit Bandtransport oder durch Schieber abzuführen, obwohl die Greifer vorteilhaft sind, weil sie sicherstellen, daß die obersten Blätter des Stapels nicht durch Reibung an den darüberliegenden Blättern des neuen Stapels zurückgehalten werden. Wenn hier von einem Stapeltisch die Rede ist, so ist darunter jede beliebige Ausbildung einer Auflage für den Stapel zu verstehen, also beispielsweise auch eine Bänderstrecke.

Vorzugsweise kann die Stützeinrichtung rampenartig schräg von unten her in den Stapelbereich eingreifen. Sie kann insbesondere aus vorzugsweise leicht gewölbt oder abgeknickt ausgebildeten Blechen oder Leisten bestehen, die an ihren entgegen der Bogenlaufrichtung weisenden Enden um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sind. Es handelt sich also um schmale Leisten oder Streifen, die durch Schlitze im Stapeltisch nach oben hindurchgreifen und eine Auflaufschanze für die Blätter bilden, so daß das Stapelende nicht zu weit schräg nach oben auflaufen muß und ein Zurückrutschen der Bogen ausgeschlossen wird. Die Tatsache, ob der auflaufende Stapel in schräg nach oben gerichteter Lage gesammelt wird und wie diese Neigung ist, hängt u. a. von der Fördergeschwindigkeit ab. Durch das Aufwärtslaufen werden die Bogen schon automatisch etwas zurückgehalten, so daß ihre kinetische Energie vor dem Auftreffen auf den Endanschlag des Stapels gemindert wird.

Vorzugsweise können mehrere, um eine horizontale Achse schrittweise drehbare Tragelemente vorgesehen sein, die im wesentlichen in Bogenlaufrichtung in den Stapelbereich einfahrbar sind. Praktisch bildet sich dadurch ein Rad, daß vorteilhaft als dünne Scheibe ausge- bo bildet sein kann, an denen die Tragelemente im wesentlichen tangential angeordnet sind.

Vorzugsweise können die Tragelemente eine entgegen der Bogenlaufrichtung verjüngte, im wesentlichen dreieckige Form haben, die vorzugsweise auch in Querrichtung abgeschrägt ist. Ferner können die sich an die Tragelemente anschließender., einen Anschlag für die Bogenvordcrkanien bildenden Bauteile eine Aufraiihung oder Riffelung haben. Diese Anschläge sind die Hauptanschläge, an denen die Stapelvorderkante sich bildet Durch die Aufrauhung oder Riffelung werden die Bogen daran gehindert an dem Anschlag hochzulaufen und dadurch eine unsaubere Stapelvorderkanle zu bil den.

Die Drehachse der im wesentlichen tangential an Scheiben oder Drehsternen angebrachte! Tragelemente kann nahezu senkrecht über der Stapelvorderkante liegen. Dadurch hindert der Stern von Tragelementen nicht die Bogenabführung. und es wird dafür gesorgt daß die Tragelemente in Bogenlaufrichtung in den Stapel einfahren. Da durch die Ausbildung als drehbares Rad die Weiterschaltgeschwindigkeit sehr groß gewählt werden kann, ist der Einlauf in den sich in gleiche Richtung bewegenden Bogenstapel völlige unproblematisch, da die Geschwindigkeiten von Tragelement und Bogenstrom aufeinander abgestimmt sein können. Der oder die letzten Bogen des fertigen Stapels werden beim Einschwenken des neuen Tragelementes gegebenenfalls von dessen Unterseite mitgenommen und mit Sicherheit an einen für die Stapelvorderkante vorgesehenen Anschlag herangeführt, der vorzugsweise um eine unterhalb des Stapeltisches liegende Achse zum Absenken schwenkbar gelagert ist. Dieser und die Stützeinrichtung können zusammen vor dem Abziehen des Stapels absenkbar sein, so daß der Stapel dann auf den Stapeltisch aufliegt und in Bogenlaufrichtung abgezogen werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale sowohl einzeln vorteilhaft und besonders bevorzugt in ihrer gegenseitigen Kombination angewendet werden können.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in mehreren Arbeitsstellungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung in einer teilgeschnittenen Seitenansicht.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines aus dem Drehstern entfernten Tragelementes und

F i g. 3 bis 6 Teildarstellungen entsprechend F i g. I in unterschiedlichen Arbeitspositionen der Vorrichtung.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung 11 bildet das Ende oder eine Zwischenstation einer Papierbearbeitungsmaschine, in der beispielsweise von einer Papierrolle einzelne Bogen 12 geschnitten und unter Umstanden mehrreihig bzw. mehrnutzig nebeneinander in geschuppter bzw. gestaffelt übereinanderliegender Form auf einem Antransportförderer 13 in Bogenlaufrichtung 15 transportiert werden.

Am Ende des Antransportförderers 13 liegt etwa um die Höhe des zu bildenden Stapels 14 unter der Antransportebene ein Stapeltisch 17, der im vorliegenden Beispiel aus einem Tischblech mit Längsschlitzen darin besteht.

Ein Förderband 18, daß gleichzeitig das Oberband des Antransportförderers 13 ist reicht bis kurz vor das Sternrad 41.

Im Bereich der Stapelvorderkaute 20 befindet sich ein senkrechter, von unten her durch die Schlitze im Stapeltisch 17 hindurchragender Anschlag 19. der an einem Hebel 21 angebracht und um eine horizontale Achse 23 schwenkbar ist. Im mittleren Bereich des Stapels ragen durch die Schlitze im Stapeltisch 17 mehrere parallel zueinander verlaufende Stiitzelemenic 25 durch, die aus Blechstreifen bestehen, die an ihrem freien, in Richtung auf die StaDclvorderkante weisenden F.iide t-twns in

Richtung auf die Horizontale etwas abgeknickt sind, während sie im übrigen rampenartig schräg aufwärts geneigt durch den Stapeltisch 17 hindurchragen und um eine ebenfalls dicht unterhalb des Stapeltisches 25 angeordnete Achse 26 schwenkbar sind.

Die Schwenkung der Stützelemente 25 und des Hebels 21 kann auf beliebige Weise mechanisch oder pneumatisch gesteuert erfolgen. In der Zeichnung ist die Betätigung durch Arme 27, 28 dargestellt, die über einen Verbindungsmechanismus 30 von einer Kurve 29 gesteuert werden. In den Verbindungsmechanismus 30 ist ein Federmechanismus 24 eingeschaltet, durch den die Stützelemente abgefedert gelagert sind. Sie könnten jedoch auch durch selbstfedernde Ausbildung nachgiebig ausgebildet sein.

Die Kurve 29 wird von einem Motor 33 aus über ein Getriebe 31 angetrieben, daß auch ein Kettenrad 35 einer Kette 37 wahlweise antreibt, die zu einer Abzieheinrichtung 35 gehört. An der Kette 37 sind Greifer 39 befestigt, die durch eine nicht dargestellte Einrichtung gesteuert, geöffnet und geschlossen werden können. Der Greifer kann den Stapel 14 an seiner Vorderkante 20 ergreifen und auf der Verlängerung des Stapeltisches 17 in Bogenlaufrichtung 15 abziehen.

Um eine Achse 40. die im wesentlichen senkrecht über der Stapelvorderkante horizontal angeordnet ist, sind in Achsrichtung hintereinander mehrere Sternräder 41 schrittweise drehbar angeordnet, die aus schmalen Scheiben bestehen und an ihrem Außenumfang im dargestellten Beispiel vier Tragelemente 43 tragen.

Die in Fig.2 detailliert dargestellten Tragelemente 43 sind mittels je eines Befestigungsschuhs 45 am Sternrad 41 befestigt und besitzen daran anschließend eine einseitig über das Stirnrad hinausragende, im wesentlichen radial verlaufende Anschlagfläche 49, die eine horizontal quer zur Bogenlaufrichtung ausgerichtete Riffelung 51 aufweist, die auch durch eine Aufrauhung oder eine andere haftende Beschichtung ersetzt werden könnte. Aus der Anschlagfläche 49 ragt ein Tragfinger 47 hervor der die Form eines dreieckigen Sporns mit einer im wesentlichen ebenen unteren Fläche und einer sowohl nach hinten (entgegen der Bogenlaufrichtung) als auch seitlich geneigten oberen Fläche. Der die Anschlagfläche 49 bildende Abschnitt des Tragelementes 43 hat eine untere Begrenzung, die eine quer zur Bogenlaufrichtung abgeschrägte Schrägfläche 53 bildet. Die das Sternrad 41 bildende Scheibe ist etwa sägezahnartig ausgebildet, wobei an der steilen Räche jedes Sägezahns ein Tragelement so aufgenommen ist, daß der Tragfinger 47 mit seiner Außenfläche 48 etwa tangential verläuft während die Oberkante 50 schräg nach außen geneigt ist. Zwischen dem Sternrad und jedem Tragfinger ist ein ausreichender Spalt gebildet, um die Stapeldicke aufzunehmen.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

In F i g. 1 ist der Zeitpunkt dargestellt in dem ein neuer Stapel 14a gerade beginnt sich zu bilden. Dazu laufen seine Vorderkanten auf die Oberkante 50 des Tragfingers 47 auf, der so an der Stapelvorderkante steht daß die Anschlagfläche 49 die Stapelvorderkante definiert Die Bogen laufen auf dem bereits gebildeten Stapel 14, der von den Stützelementen 25, von denen auch mehrere in Querrichtung angeordnet sind (vorzugsweise zwei je Stapel) in einer Lage gehalten sind, daß der Stapel selbst eine in Längsrichtung gewölbte Rampe bildet auf der die Bogen 12, unterstützt von den Oberbändern 18, bis zur Anlage an eine Anschlagfläche 49 herangeführt werden, wo die Riffelung 51 sie daran hindert am Anschlag hochzusteigen.

Die Vorderkante des bereits gebildeten Stapels 14 liegt unter der Außen- oder Unterfläche 48 des Tragelementes, und die Spitze des Tragelementes bildet einen Keil, der die beiden Stapel klar voneinander trennt. Durch die dreiecksförmige Ausbildung des Tragfingers 47 nimmt der Stapel auch eine in dieser Richtung quer zur Bogenlaufrichtung gewölbte Gestalt an, was erwünscht sein kann.

Sowie die Voraussetzungen für das Beginnen der Sammlung des neuen Stapels 14;; geschaffen sind, werden gleichzeitig und synchron Stützelemente 25 und der Anschlag 19 abgesenkt, so daß sie unter dem Stapeltisch 17 verschwinden. Dies kann gegebenenfalls durch unterschiedliche Länge der Hebelarme 28 um unterschiedliche Drehwinkelbeträge erfolgen. Dies wird durch die Kurve 29 gesteuert. Gleichzeitig wird die Abzieheinrichtung 34 betätigt, indem der Greifer 39 auf die Stapelvorderkante zufährt und sich über ihr schließt (Fig. 3). Der nun auf dem Stapeltisch 17 aufliegende Stapel 14 wird in Bogenlaufrichtung 15 unter dem sich neu bildenden Stapel 14a abgezogen.

In Fig.4 ist gezeigt, daß unmittelbar nach dem Abziehen des Stapels 14 der Anschlag 19 und die Stützelemente 25 wieder hochgeschwenkt werden, so daß die Stützelemente nun eine Auflauframpe für den sich bildenden Stapel darstellen.

In Fig.5 ist der Zeitpunkt gezeigt, an dem die Bildung des Stapels 14a beendet ist. Das Sternrad 41 wird schnell um eine Teilung, d. h. im dargestellten Beispiel um eine Viertelumdrehung weitergedreht, wodurch die Stapelvorderkante 20, die nicht mehr von den Stützelementen 25, die in einigem Abstand vor der normalen Lage der Spitze des Tragfingers 47 enden, getragen ist. In dieser Phase übernimmt der bis zum Sternrad 41 hochragende Anschlag 19 die Aufgabe der Anschlagfläche 49.

Normalerweise schon vordem nächsten einlaufenden Bogen ist der neue Tragfinger wieder in seiner Position. In F i g. 6 ist er kurz vor dieser Position dargestellt, und der dort gezeigte Bogen 12a kann schon auf den Tragfinger auflaufen.

Damit ist wieder die Stellung nach Fig. 1 erreicht, und der Funktionsablauf beginnt von neuem. Die abgefederte bzw. selbstfedernde Ausbildung der Stützelemente 25 sorgt dafür, daß die untere Fläche 48 des Tragfingers den Stapel nicht einklemmen kann, bevor die Stützelemente 25 abgesenkt sind. Das Absenken bringt den Stapel in jedem Fall frei von dem Tragelement so daß er beim Abziehen nicht an der Unterseite des Tragelementes entlanggezogen wird.

Durch die Vorrichtung kann eine absatzlose Stapelbildung und problemlose Abführung bei größter Laufruhe und verschleißarmer Ausführung der Vorrichtung geschaffen werden, und es können sehr hohe Taktzahlen von über hundert Stapel pro Minute erzielt werden. Der Drehstem erlaubt eine sehr hohe Geschwindigkeit des Ausfahrens des vorherigen und Einfahren des neuen Tragelementes, so daß sich keinerlei Komplikationen bei der Trennung der beiden Stapel voneinander ergeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Stapeln von Bogen und zum Entnehmen des Stapels mit einer die Bogen nacheinander zufördernden Transporteinrichtung, mit einem zumindest um die Höhe des zu bildenden Stapels zur Austragsebene der Transporteinrichtung nach unten versetzt angeordneten Stapeltisch, mit einem in Bogentransportrichtung die vordere Stapelkante festlegenden, während der Entnahme des Stapels ausschwenkbaren Anschlag, mit einem in den Bogenstrom einfahrbaren, im Bereich der Bogenvorderkanten wirksamen Tragelement, das in Bogentransportrichtung aus dem Stapel ausfahrbar ist und mit einer unterhalb des Tragelements wirkenden Abzieheinrichtung zur Entnahme des auf dem Stapeltisch liegenden fertigen Stapels, dadurch gekennzeichnet, daß eine von unten her über die Ebene des Stapeltisches (17) hinaus anhebbare Stützeinrichtung (25) vorgesehen ist, die derart angeordnet ist, daß sie während der Stapelbildung den mittleren bis vorderen Bereich des Stapels trägt und bei Erreichen der vorgegebenen Stapelhöhe unterhalb die Ebene des Stapeltisches (17) absenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (25) zusammen mit dem Anschlag (19) vor dem Abziehen des Stapels, vorzugsweise durch Verschwenken, absenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (25) rampenartig ausgebildet ist und schräg von unten her in den Stapelbereich eingreift.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (25) aus mehreren, parallel zueinander verlaufenden Blechleisten besieht, die an ihren in Richtung auf die Stapelvorderkante weisenden Enden flach abgeknickt ausgebildet sind und an ihren entgegen der Bogenlaufrichtung (15) weisenden Enden gemeinsam um eine horizontale Achse (26) schwenkbar gelagert sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (25) selbstfedernd oder abgefedert gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, am Umfang eines Sternrades (41) gleichmäßig verteilt angeordnete Tragelemente (43) vorgesehen sind, daß das Sternrad (41) an einer horizontalen, schrittweise drehbaren Achse angeordnet ist und die Tragelemente nacheinander in Bogenlaufrichtung (15) in den Stapelbereich einfahrbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere auf der Achse (40) parallel nebeneinander angeordnete Sternräder (41) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (43) eine entgegen der Bogenlaufrichtung (15) weisende verjüngte, im wesentlichen dreieckige Form haben, und ihre Tragflächen vorzugsweise in Querrichtung abge- b5 schrägt sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragelement (43) eine vertikal zur Bogenlaufrichtung stehende Anschlagfläche (49) für die Bogenvorderkante aufweist, deren Oberfläche eine Aufrauhung oder Riffelung (51) besitzt

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (40) nahezu senkrecht über der Stapelvorderkante (20) liegt und die Tragfläche der Trageleniente (43) in im wesentlichen tangentialer Lage zum Umfang des Sternrades (41) angeordnet ist.