DE3330681C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abnehmen einzelner Papierblätter von einem Stapel von Papierblättern, der auf den Kanten stehend sich gegen einen Anschlag abstützt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 14 28 149 bekannt.

Übliche maximale Verarbeitungsgeschwindigkeiten der bisherigen Vorrichtungen, auch derjenigen nach der erwähnten US-PS 14 28 149, bei denen zu einem Zeitpunkt nur ein Blatt erfaßt werden kann, sind etwa 12 000 Stück pro Stunde. Solche Einrichtungen können dann aber nicht in einer Fließbandanlage zusammen mit Hochge­ schwindigkeits-Einrichtungen Verwendung finden, die Verarbei­ tungsgeschwindigkeiten von 40 000 bis 60 000 Stück pro Stunde aufweisen; man muß sich deshalb mit parallelen Hilfsbändern be­ helfen. Die vergleichsweise geringe Verarbeitungsgeschwindig­ keit von etwa 12 000 Stück pro Stunde läßt sich auch nicht durch eine Vorrichtung gemäß der DE-PS 29 03 128, bei welcher die Randbereiche der Blätter in Kerben eines Rotationskörpers eingeführt werden, oder durch eine Vorrichtung gemäß der DE-OS 28 20 876, bei welcher der untere Randbereich der Blät­ ter einen hin- und herbewegbaren Sauger vom Stapel abgebogen und dieser Randbereich dann von einer Kämmeinrichtung eines Rotationskörpers übernommen und abgezogen wird, wesentlich steigern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Vor­ richtung nach der eingangs erwähnten US-PS 14 28 149 derart zu verbessern, daß Verarbeitungsgeschwindigkeiten zwischen 40 000 und 60 000 Stück pro Stunde erreicht werden. Die Lö­ sung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruchs 1.

Die aus einem oder mehreren Blättern bestehenden Papiererzeugnis­ se werden Kante an Kante und im wesentlichen aufrechtstehend an einem aus Rollen bestehenden Anschlag angelagert, und zwar in be­ liebiger Menge. Das vorderste Blatt wird an seinem unteren Rand vom Stapel weggebogen und in eine Kerbe der gekerbten Umfangs­ fläche eines Rotationskörpers eingebracht, etwa einer Scheibe oder einer Trommel, womit eine exakte Einhaltung des Abstandes und ein exaktes Erfassen zum Abziehen des Blattes vom Stapel mög­ lich wird. Ein nachfolgendes Blatt wird bereits dann vom Stapel weggebogen, wenn sich das vorhergehende Blatt in seinem Sitz befindet, und es wird im wesentlichen horizontal aus dem Stapel herausgezogen, so daß die Erzeugnisse dann in einer dachschin­ delartig sich überlappenden Reihe vorliegen, womit die Geschwin­ digkeit weiter erhöht und die Reibung weiter erniedrigt wird.

Die abgenommenen Erzeugnisse werden um einen Kreisbogen von im wesentlichen 180° auf dem Rotationskörper herumgeführt und wer­ den dann wieder entlassen, wenn sie an der Unterseite des Rota­ tionskörpers eine im wesentlichen horizontale Position erreicht haben. Während des Weges auf dem erwähnten Kreisbogen des Rota­ tionskörpers werden die sich überlappenden Dokumente durch ein flexibles Band gegen den Umfang des Rotationskörpers gedrückt, wobei das Band mit derselben Geschwindigkeit umläuft wie der Um­ fang des Rotationskörpers, und zwar auf einem Bewegungsweg be­ nachbart dem Förder-Kreisbogen. Die Erzeugnisse werden dann ei­ nem Förderband in Form einer sich dachschindelartig überlappen­ den Folge übergeben und auf diesem zur weiteren Bearbeitung wei­ tertransportiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Auf der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht einer Vorrichtung zum Abnehmen einzelner Papierblätter von einem Stapel, wobei die Anfangsphase des Trennvorgangs darge­ stellt ist,

Fig. 2 eine ähnliche Teil-Seitenansicht derselben Vorrich­ tung, wobei die gleichzeitige Bearbeitung von mehreren einzelnen Papierblättern in einer dachschindelartig sich überlappenden Folge mit genauer zeitlicher Takt­ gabe und Abstandeinhaltung dargestellt ist,

Fig. 3 eine Einzelheiten zeigende Teil-Seitenansicht, wobei einige Teile weggebrochen sind, zur Darstellung der Klemmelemente zum Festklemmen der Papierblätter und des Nockenantriebs für die Klemmen,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung, wobei die Teile nach den Fig. 1 bis 3 weggelassen sind, und

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht der linken Seite der Vorrichtung von Fig. 4.

Die Papierblätter 22 werden Kante an Kante auf einer Bodenplatte 16 gestapelt, die gegenüber der Horizontalen geringfügig geneigt ist, wobei die Papierblätter 22 im wesentlichen aufrechtstehen. Bei gefalteten Blatterzeugnissen befindet sich der Falz am Boden. Der Anschlag für die Papierblätter 22 besteht aus einer Reihe von Rollen 17, die die Abnahmereibung vermindern, wenn die Papierblätter 22 vom Stapel 15 abgezogen werden. Der Stapel 15 kann bezüglich der Anzahl von Papierblättern 22 unbegrenzt sein und kann von einem Fördermechanismus aufgegeben werden, und zwar durch bündelweise Aufgabe oder manuelles Beladen. Vor­ zugsweise wird eine konstante Förderkraft auf das Hinterende des Stapels 15 durch geeignete, auf der Zeichnung nicht dar­ gestellte, Elemente bewirkt, um so die Papierblätter fest gegen die Rollen 17 zu drücken, und zwar mit einer vorgegebenen Kraft. Die Neigung der Bodenplatte 16 nach unten unterstützt die Anlage der Papierblätter 22 an den Rollen 17.

Ein Rotationskörper 18 ist mit einer Umfangsfläche 19 versehen, die einen exakten Abstand untereinander einhaltende Kerben 20 besitzt, die als Sitz für die vom Ende des Stapels 15 nachein­ ander zugeführten Papierblätter 22 dienen. Die anfängliche Trenn­ trägheit ist sehr gering, weil nur die Bodenkante des Papierblat­ tes 22 mit vernachlässigbarer Reibungshaftung bewegt werden muß und weil wesentlich weniger Gewicht zu bewegen ist als dem gesamten Papierblatt 22 entspricht. Auch die Strecke, über welche die Papierblätter 22 bewegt werden müssen, ist gering, ebenso ihre Bewegungsgeschwindigkeit; darüberhinaus werden die Papierblätter 22 auf einer Bahn bewegt, die sich nicht mit sich ebenfalls be­ wegenden Sauggreifern kreuzt, und die das Papierblatt 22 nach der Trennung erfassenden Greifer müssen nicht intermittierend, sondern können kontinuierlich arbeiten, und zwar mit geringeren Beschleunigungen. Es ist somit eine hohe Geschwindigkeit der Ab­ trennung der einzelnen Papierblätter 22 erreichbar, und zwar mit Hilfe eines Saugkörpers 23, der sich an einem hin- und hergehenden Arm 24 befindet, wobei dieser Arm 24 in seinen Bewegungsphasen synchron zur Rotation des Rotationskörpers 18 ist, derart, daß der Saugkörper 23 das Papierblatt 22 in die Kerben 20 des Rotations­ körpers 18 einlegt, welcher Vorgang in Fig. 1 gerade erfolgt ist. Eine Kurbelwelle 25 bewegt den Saugkörper 23, wobei dieser im synchronen Takt mit Saugkraft versorgt wird, so daß er bei der Hin- und Herbewegung jedes Papierblatt 22 aufnimmt und wieder freigibt.

Um die Trenn- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten der Handhabung der Papierblätter 22 bei der Abnahme vom Stapel 15 weiter zu erhöhen, sind zwei die Papierblätter 22 vom Stapel 15 wegbiegende Saugkörper 23, 23A vorgesehen, die sich mittels der Kurbelwelle 25 in geeigneter Phasenbeziehung zueinander hin- und herbewegen, so daß der eine Saugkörper 23A ein Papierblatt 22 berührt und es beginnt wegzubiegen, bevor der andere Saugkörper 23 das vor­ her weggebogene Papierblatt 22 wieder freigibt. Saugkörper 23, Arm 24 und Kurbelwelle 25 stellen einen Mechanismus geringer Trägheit dar, der nicht mit allzu hoher Geschwindigkeit be­ wegt werden muß. Vorzugsweise besteht der Rotationskörper 18 aus einer Reihe von Scheiben, wie sich dies am besten aus Fig. 5 ergibt, womit es möglich ist, die Kurbelwelle 25, den Arm 24 und entsprechende Steuerelemente an oder zwischen den Scheiben längs und um die Scheiben-Drehwelle 26 anzuordnen. Es ist wesent­ lich, daß die Bewegungsbahn der Papierblätter 22 und die kurze Strecke zwischen den dachschindelartig weggebogenen Blättern ver­ hindern, daß die Saugkörper 23 einander behindern. Die kurzen Bewegungswege vereinfachen den Betrieb und verbessern die Wartungs­ freiheit.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Rotationskörper 18 gleichzei­ tig eine Mehrzahl einzelner Papierblätter 22, 22A usw. aufzuneh­ men vermag. Der Rotationskörper 18 mit den Vorsprüngen 30 und den Kerben 20 dreht sich gegen den Uhrzeigersinn und nimmt die einzelnen Papierblätter 22 fest und exakt an vorgegebenen Stellen auf, nämlich dem Grund der nacheinanderfolgenden Kerben. Dies verleiht den einzelnen Papierblättern eine exakte Steuerung be­ züglich des Abstands und der zeitlichen Taktfrequenz. Der Rota­ tionskörper 18 kann eine Umdrehungsgeschwindigkeit aufweisen, die mit einem - nicht gezeigten - Fördersystem synchronisiert ist, durch welches die Papierblätter 22 weitertransportiert werden sol­ len.

Die Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, daß es möglich ist, unter Verwendung eines sich vergleichsweise langsam drehen­ den Rotationskörpers 18 jedes einzelne Papierblatt mittels einer Klemmeinrichtung 31, 31S festzuhalten und es vom Stapel 15 gegen die Kräfte der Rollen 17 und der anliegenden Papier­ blätter abzuziehen. Geht man beispielsweise davon aus, daß der Rotationskörper 18 vierundzwanzig Kerben aufweist, die auf etwa 36 cm verteilt sind, dann genügt es für eine Verar­ beitung von 60 000 Stück pro Stunde, wenn sich der Rotations­ körper 18 mit einer Geschwindigkeit von 2500 Umdrehungen pro Stunde dreht. Vergleicht man dies mit der ansonsten erforder­ lichen Umdrehungsgeschwindigkeit von 60 000 Umdrehungen pro Minute zur Erfüllung der erwähnten Verarbeitungsgeschwindig­ keit, dann wird ersichtlich, daß die Vorrichtung wesentlich zuverlässiger und genauer arbeitet. Andere Vorteile bestehen im geringen Energieverbrauch usw. Damit können auch die Klemmhebel 31 sich relativ langsam und kontinuierlich in ihre Positionen bewegen und müssen nicht auf intermittierende Weise das Papierblatt 22 bei hoher Drehgeschwindigkeit ergrei­ fen und festhalten. Weiterhin ist das Papierblatt 22 in der schlitzartigen Kerbe 20 gelagert und muß deshalb nicht vom Klemm­ hebel 31 zum Zweck des Festklemmens bewegt werden und selbst dann, wenn es doch ein kleines Stück bewegt werden muß, erfolgt die Bewegung mit der geringen Geschwindigkeit des Rotationskörpers 18 und mit vergleichsweise niedriger Beschleunigung. Mit der Vor­ richtung wird somit eine Festhaltewirkung erzeugt, die bei sehr hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten und großer Effektivi­ tät eine Verarbeitung Blatt für Blatt ermöglicht, wobei die Zeit, die dem Festhalteelement zur Verfügung steht, verlängert ist und wobei die Papierblätter 22 über einen Bewegungsweg von nur wenigen Zentimetern kontinuierlich beschleunigt werden müs­ sen, nicht aber über die gesamte Länge des jeweiligen Papier­ blattes 22. Dabei werden mehrere Papierblätter 22 gleichzeitig in sich überlappender Weise verarbeitet, womit die Unterbre­ chungen der Relativbewegung klein sind und die Menge der ver­ arbeiteten Papierblätter 22 hoch ist.

Aus der Zeichnung ergibt sich, daß die Papierblätter 22 aus der im wesentlichen vertikalen Speicherposition in eine im wesent­ lichen horizontale Abnahmeposition tangential zum Rotations­ körper 18 gelangen, wobei sich benachbart den Papierblättern 22 an beiden Seiten verkürzte Reibungsabschnitte mit verkürzter Wegstrecke ergeben, wenn das Gewicht des Stapels 15 die Papier­ blätter 22 zusammenpreßt. Die Reibung wird somit beträchtlich verkleinert. Weil jedes der nacheinander bewegten Papierblätter 22 nur die Strecke zwischen benachbarten Kerben 20 überwinden muß, ist die gesamte für die Reibung verantwortliche Überlap­ pungsstrecke sehr klein, wenn die Papierblätter 22 in der dar­ gestellten, sich dachschindelartig überlappenden Weise trans­ portiert werden.

Gemäß Fig. 3 besteht ein einfacher Mechanismus zum Betätigen der Klemmhebel 31 aus einem festen Nockenrad 32, um welches sich der Rotationskörper 18 dreht. Es ist ersichtlich, daß die Nocken­ rolle 33 gegen das Nockenrad 32 durch eine Feder 34 gehalten wird, wenn der Klemmhebel 31 um die Welle 35 gegen die Anschläge 31S geschwenkt wird.

Über den gesamten radialen Außenumfang 36 des Nockenrades 32, also über den Bogen 27, ist die Klemmeinrichtung 31, 31S offen, so daß die Papierblätter 22 in die Kerben 20 eintreten können, wie dies gerade beim Blatt 22 in Fig. 2 der Fall ist.

Über den Rest des Bogens der Drehung - im wesentlichen 180° - des Rotationskörpers 18 wird der Klemmhebel 31 in die Klemm­ stellung zum Festhalten des Papierblattes bewegt. Der Klemm­ hebel 31 wird wieder in seine Freigabestellung zurückgebracht, wenn das Papierblatt sich einer Freigabeposition nähert, in wel­ cher es horizontal weggefördert werden kann, wobei sich diese Position nahe der Unterseite des Umfangs des Rotationskörpers 18 befindet. Mehrere nacheinanderfolgende Positionen der Klemmhebel 37 sind in Fig. 3 dargestellt, wobei sie mit den Klemmpositionen von Fig. 2 korrespondieren. Es ist offensichtlich, daß das Abheben der Klemmhebel 31 vom Papierblatt sich aufgrund des abge­ flachten Umrisses 38 des Nockenrades ergibt.

Gemäß Fig. 4 werden die schindelartig sich überlappenden Papier­ blätter um den Umfang des Rotationskörpers 18 herumgeführt und auf ein vorzugsweise horizontales Förderband 40 übergeben, und zwar mit exakte Abstände einhaltender, schindelartiger Überdec­ kungsreihe 41. Die Richtung kann jedoch auch geändert werden.

Während die Papierblätter 22 um den bogenförmigen Bewegungsweg des Rotationskörpers 18 herumlaufen, werden sie sorgfältig und exakt bezüglich ihrer Geschwindigkeit gesteuert, wobei die Geschwindigkeit beispielsweise etwa 200 cm pro Minute beträgt, so daß die Produkte einen Abstand zueinander von etwa 2,5 cm besitzen. Dabei werden die Papierblätter durch ein bieg­ sames Band 42 festgehalten, das sich mit der gleichen Geschwin­ digkeit wie der Umfang des Rotationskörpers 18 bewegt. Eine beschleunigende Rolle 39 kann die Bewegung des Förderbandes 40 beschleunigen, womit die Papierblätter aus ihrer Überlappungspo­ sition heraus vereinzelt werden; weitere kontinuierliche Ge­ schwindigkeitsänderungen sind möglich, womit dann die Papier­ blätter einzeln und voneinander getrennt weiter befördert werden. Bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 60 000 Produkten pro Stunde bzw. 1000 Produkten pro Minute kann somit mit einer Geschwindigkeit von lediglich etwa 20 m pro Minute begonnen werden, worauf durch nacheinanderfolgende Beschleu­ nigungen die beispielsweise etwa 30 cm langen Papierblätter ver­ einzelt werden und mit einer Geschwindigkeit von etwa 350 m pro Minute weitergefördert werden. Der Transportmechanismus ist, wie ersichtlich, sehr einfach und beansprucht nur wenig Platz. Die gesamte Anordnung ist billig und leicht zu warten, arbeitet jedoch mit wesentlich verbesserter Genauigkeit der Steuerung der Geschwindigkeit der Papierblätter, wobei die Geschwin­ digkeit über einen großen Geschwindigkeitsbereich eingestellt werden kann, und zwar wesentlich besser als bei bisherigen Einrichtungen, wobei die Vorgänge nacheinander mit hoher Präzision durchgeführt werden.

Die perspektivische Zeichnung von Fig. 5 zeigt die Einfachheit des aus mehreren Scheiben zusammengesetzten Rotationskörpers 18 und die Bandführung 42. Dabei sind die Klemmeinrichtungen 31, 31S an den beiden mittleren Scheiben angeordnet.

Mit der Vorrichtung wird somit eine Hochgeschwindigkeits-Ein­ richtung zum Trennen, Fördern und Transportieren von blattförmigem Papiermaterial geschaffen, etwa zum Einlegen von in einem Stapel unbegrenzter Dicke vorliegenden, ein- oder mehrseitigen Signa­ turen in gedruckte Zeitungen auf mit der Geschwindigkeit von Ro­ tationspressen laufenden Förderbändern, und zwar in exaktem Zeit­ takt und in einer exakten Abstandsfolge, um so eine direkte Wei­ terförderung zu anderen Einlege- oder Bearbeitungseinrichtungen zu ermöglichen. Die Vorrichtung kann mit Vorteil auch für an­ deres blattförmiges Papiermaterial Anwendung finden, das von einem Stapel abgenommen und auf einem einzigen Förderband synchron zu anderen Anordnungen transportiert werden soll, die eine exakte Geschwindigkeit und Trennung der Papierprodukte erfordern.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Abnehmen einzelner Papierblätter von einem Stapel von Papierblättern, der auf den Kanten stehend sich gegen einen Anschlag abstützt, mit einem hin- und herbewegbaren Sauger, der den unteren Randbereich des jeweils äußersten Blattes des Stapels ergreift und diesen vom Stapel abbiegt, und mit einem um eine parallel zur Stapeloberfläche angeordnete Drehachse umlaufenden, an seinem Umfang parallel zur Drehachse gekerbten Rotationskörper, der die abgebogene Kan­ te des Blattes aufnimmt und weiter vom Stapel abbiegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper (18) eine Vielzahl von über seinen Umfang gleichmäßig verteilte Kerben (20) aufweist, wobei jeder Kerbe (20) eine den unteren Rand des Blattes (22) ergreifende Klemmeinrichtung (31) zugeordnet ist, und daß meh­ rere Blätter (12) gleichzeitig in einer sich dachschindelartig überlappenden Folge vom Stapel (15) abgezogen werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag mehrere im Abstand voneinander be­ findliche Rollen (17) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einem Teil des Umfangs des Rotations­ körpers (18) ein Band (42) liegt, das sich mit diesem bewegt und das die Blätter (22) in einer sich dachschindelartig überlappenden Folge auf dem Rotationskörperumfang festhält.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (22) von der Klemm­ vorrichtung (31) auf ein Förderband (40) übergeben werden, wo­ bei die Geschwindigkeit des Förderbands (40) derart bemessen ist, daß die sich dachschindelartig überlappende Folge der Blätter (22) beibehalten bleibt.

5. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Abnehmen von gefalteten Blättern, wobei der Stapel (15) auf den Faltkanten stehend angeordnet ist.