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Einrichtung zum Fördern und Ablegen der von einem rotierenden Querschneider
geschnittenen Bogen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Fördern und Ablegen
der von einem Querschneider geschnittenen Bogen. Die Papierbahn wird dem rotierenden
Querschneidemesser mit einer ersten Geschwindigkeit zugeführt, die geschnittenen
Bogen werden hinter dem Messer auf schnell laufenden Transportbändern mit einer
zweiten Geschwindigkeit weitergeführt und dann langsam laufenden Transportbändern
übergeben, wo sie teilweise übereinandergeschoben (überlappt) und mit einer dritten
Geschwindigkeit zu einer Ausstoßvorrichtung geführt werden, welche sie mit einer
vierten Geschwindigkeit auf einen Stapel ablegt.
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Derartige Einrichtungen sind bekannt. Leitet man, wie es ursprünglich
vorgeschlagen wurde, alle Geschwindigkeiten mit Hilfe von Zahnradübersetzungen von
einem einzigen Antrieb ab, so ist die Einrichtung nur für eine einzige Formatlänge
(Bogenlänge) bzw. einen eng begrenzten Formatbereich verwendbar; man hat daher vorgeschlagen,
stufenlos regelbare tYbersetzungsgetriebe vorzusehen, die eine Einstellung der einzelnen
Geschwindigkeiten zulassen. Diese Einstellung bereitet jedoch gewisse Schwierigkeiten.
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Die erste Geschwindigkeit ist durch die zulässige Betriebsgeschwindigkeit
der Maschine gegeben, so daß
ihre Einstellung keine besonderen Überlegungen
erfordert. Die Einstellung der zweiten und der dritten Geschwindigkeit jedoch ist
von mehreren Faktoren abhängig und bereitet daher erhebliche Schwierigkeiten. Die
zweite Geschwindigkeit muß in einem bestimmten Verhältnis zur ersten Geschwindigkeit
stehen; dieses Verhältnis wechselt mit der zu schneidenden Formatlänge der Bogen.
Die dritte Geschwindigkeit wiederum muß, um eine einwandfreie Üb erlappung zu erzielen,
in einem bestimmten Verhältnis zur zweiten Geschwindigkeit stehen; dieses Verhältnis
ändert sich nicht nur mit der Formatlänge, sondern auch mit dem Verhältnis der ersten
zur zweiten Geschwindigkeit. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, -eine Einrichtung
zu schaffen, welche eine leichte und schnelle Einstellung der zweiten und dritten
Geschwindigkeit für alle Betriebsbedingungen derart ermöglicht, daß eine Beschädigung
der Bogen vermieden und bei jeder Formatlänge eine einwandfreie Oberlappung erzielt
wird.
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Um diese Aufgabe zu lösen, hat man unter anderem bereits vorgeschlagen,
an der Überlappungsstelle mechanische Stützen in Form ausziehbarer Stäbe anzubringen;
man hat ferner umlaufende Sammelvorrichtungen in Form einer umlaufenden Trommel
oder umlaufender Bänder vorgeschlagen, und man hat schließlich vorgeschlagen, für
die vierte Geschwindigkeit einen gesonderten Antrieb mit konstanter Drehzahl vorzusehen
und die dritte Geschwindigkeit mittels eines Differentials von der ersten und der
vierten Geschwindigkeit gemeinsam abzuleiten. Diese Anordnungen sind jedoch umständlich
und erfüllen ihren Zweck nicht immer in der gewünschten Weise.
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Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, daß die erste
und dritte Geschwindigkeit durch eine feste Übersetzung (beispielsweise eine Zahnradübersetzung)
in einem festen Verhältnis zueinander stehen, während die Übersetzung zwischen der
ersten und der zweiten Geschwindigkeit für jede Formatlänge mit Hilfe eines stufenlosen
Getriebes auf einen vorher bestimmten Wert einstellbar ist.
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Die Übersetzung zwischen der ersten und der dritten Geschwindigkeit
wird dabei im wesentlichen so gewählt, daß diese Geschwindigkeiten sich verhalten
wie
wobei f die kürzeste Formatlänge, e der zugehörige Abstand der auf den schnell laufenden
(mit der zweiten Geschwindigkeit laufenden) Bändern geförderten Bogen und x der
Kleinstwert der Gefährdungsgröße ist. Für die praktisch ammeistenverwendeten Formatlängen
und Geschwindigkeiten erhält das Verhältnis der ersten zur dritten Geschwindigkeit
(der Quotient dieser beiden Geschwindigkeiten) dabei einen Wert, der zwischen 3
und 3,5 liegt. Die Einstellung der Übersetzung für die zweite Geschwindigkeit erfolgt
derart, daß die zweite Geschwindigkeit sich zur ersten Geschwindigkeit wie (f -
x) zu (f -verhält.
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Zwecks weiterer Vereinfachung der Einstellung kann das stufenlose
Getriebe zur Einstellung der zweiten Geschwindigkeit direkt in Formatlängen geeicht
oder mit dem Formatgetriebe gekuppelt sein.
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Im letzteren Falle ist lediglich das gewünschte Format einzustellen;
eine gesonderte Einstellung der verschiedenen Geschwindigkeiten entfällt daher vollständig.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den Ansprüchen hervor.
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Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung nach
der Erfindung; Fig. 2 ist ein Teil der Fig. I in vergrößertem Maßstab; Fig. 3 ist
eine Ansicht der Scheibe zur Einstellung des stufenlosen Getriebes für die zweite
Geschwindigkeit; Fig. 4 und 5 sind Querschnittsformen des vorgeschobenen Bogens
63 der Fig. 2.
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Die zu schneidende Bahn 5, die aus einer oder mehreren Lagen bestehen
kann, wird von in der Zeichnung nicht dargestellten Vorratsrollen abgewickelt und
gelangt zunächst zwischen die Rollen 6 und 7 der Fig. I. Hinter diesen Rollen sind
kreisförmige, rotierende Messer 59 und 60 angeordnet, die die Papierbahn in Längsrichtung
zerteilen. Diese Kreismesser können auch fortfallen, wenn die Papierbahn unzerteilt
geschnitten werden soll. Durch die dahinter angeordneten Einzugswalzen I und 8,
von denen die Walze 1 mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben wird, wird
der Papierbahn die Geschwindigkeit a erteilt, welche die erste Geschwindigkeit darstellt.
Hinter den Einzugswalzen gleitet die Papierbahn auf der Führung g herab, wobei sie
zwischen dem feststehenden Messer 10 und dem an der Messertrommel II befestigten
umlaufenden Messer 12 in einzelne Bogen zerschnitten wird. Diese Bogen gelangen
auf das endlose Band 2, welches mit der zweiten Geschwindigkeit b angetrieben wird;
die Geschwindigkeit b ist größer als die Geschwindigkeit a. Das Band 2 läuft über
die Rollen 13, I4, I5 und I6, von denen die Rolle. 13 angetrieben wird; die Rolle
15 ist mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Gewicht belastet, um das
Band 2 zu straffen. Statt eines über die ganze Breite durchlaufenden Bandes 2 können
auch mehrere nebeneinander angeordnete Bänder vorhanden sein. Die Rolle I7, die
lose mitläuft, dient dazu, den geschnittenen Bogen auf das Band 2 aufzudrüclçen,
wodurch er auf die Geschwindigkeit b gebracht wird. Die Rolle I8 dient als Stützrolle.
Am Ende des Bandes 2 ist ein Gegenband 19 vorgesehen, das über die Rollen 20 und
2I läuft und dazu dient, den geschnittenen Bogen am Ende der Transportbahn zu erfassen
und vorzuschieben. Statt des einen Bandes 19 können ebenfalls mehrere nebeneinander
angeordnete Bänder vorhanden sein. Hinter den Rollen 14 und 20 ist eine Führungsschiene
21 zur Unterstützung des austretenden Bogens 63 (Fig. 2) angeordnet. Um den Bogen
63 zu versteifen, sind die Rollen 14 und 20 in bekannter Weise so ausgebildet, daß
der Bogen 63 eine einfache oder mehrfache Längswellung erhält, wie aus Fig. 4 bzw.
5 im Querschnitt zu ersehen.
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Von dem Band 2 gelangen die geschnittenen Bogen auf das mit der dritten
Geschwindigkeit c laufende Band (bzw. Bänder) 3; die Geschwindigkeit c ist kleiner
als die Geschwindigkeit a, so daß die Bogen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, dachziegelartig
übereinander-
geschoben werden. Das Band 3 läuft über die Rollen
22, 23, 24 und 25. Die Rolle 25 ist die angetriebene Rolle. Die lose mitlaufenden
Rollen 26 und 27, deren Abstand von der Rolle 22 veränderlich ist, dienen dazu,
die Bogen zu erfassen und ihnen die Geschwindigkeit c zu erteilen.
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Hinter den Bändern 3 gelangen die Bogen auf den Tisch 28, wo sie
von den Rollen 4 und 29 erfaßt und mit der vierten Geschwindigkeit d auf den Stapel
32 abgelegt werden. Über den Rollen 29 und 30 läuft ein Band 31. Ein Anschlagbrett
33 sorgt für die gleichmäßige Ausrichtung der Bogen.
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Die bisher beschriebene Einrichtung ist bekannt und bildet nicht
den Gegenstand der Erfindung. Dieser besteht vielmehr lediglich in der besonderen
Art des Antriebes und der Einstellung der Geschwindigkeit der verschiedenen Bänder
und Walzen oder Rollen. Ein Hauptantriebsmotor 34 treibt über ein stufenlos veränderliches
Getriebe, beispielsweise zwei konische Walzen 35 und 36 und einen verschiebbaren
Riemen 37, eine durchgehende Hauptwelle 38; der tSbersetzungsgrad des Getriebes
35 bis 37 kann durch ein (nicht dargestelltes) Handrad eingestellt werden. Die Welle
38 treibt über die Kegelräder 39, die senkrechte Welle 40 und die Kegelräder 41
die Einzugswalze I. Der Antrieb der Messerwalze 11 erfolgt über die Kegelräder42,
die Welle 43, ein stufenloses Getriebe 44, die Welle 45 und die Kegekäder 46. Durch
das Handrad47, das mit einer in Formatlänge geeichten Skala versehen ist, wird die
tbe}setzang des Getriebes 44 und damit die Formatlänge eingestellt. Der Antrieb
der Walze 13 und damit des Transportbandes 2 für die zweite Geschwindigkeit erfolgt
über die Kegelräder48, die Welle 49, das stufenlose Getriebe 50, die Welle 51 und
die Kegelräder 53. Der Übersetzungsgrad des stufenlosen Getriebes 50 wird mittels
des Handrades oder der Scheibe 52, die in Fig. 3 vergrößert dargestellt ist, in
der weiter unten beschriebenen Weise eingÆ stellt.
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Der Antrieb der Walze 25 und damit der Transportbänder 3 für die
dritte Geschwindigkeit erfolgt über die Kegelräder 67 und 68, die Welle 54 und die
Kegelräder 55. Das Transportband 3 erhält hierdurch die Geschwindigkeit c, deren
Verhältnis zur Geschwindigkeit a konstant ist. Der Antrieb der Ausstoßwalze 4 erfolgt
durch einen Motor 56 über ein stufenloses Getriebe 57 und die Kegelräder 58. Die
Bogen werden hierdurch in bekannter Weise mit der Geschwindigkeit d auf den Stapel
32 abgelegt; die Geschwindigkeit d ist von den Geschwindigkeiten a, b und c unabhängig.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die mit der Geschwindigkeit a
dem Querschneidemesser zugeführten Papierbahnen 5 nach dem Schnitt als einzelne
Bogen mit einer Geschwindigkeit b fortgeführt, die größer ist als die Geschwindigkeit
a. Dies hat zur Folge, daß zwischen den Bogen von der Bogenlänge oder der Formatlänge
f Abstände e entstehen. Die Rollen 17 und I8 werden so eingestellt, daß sie bei
der kleinsten zu schneidenden Formatlänge die Vorderkante des Bogens in dem Augenblick
erfassen, in welchem das Querschneidemesser 12 die Hinterkante desselben durchschneidet.
Bei größeren Formatlängen kann das Erfassen, da die Walzen den Bogen sanft ergrei.en,
früher erfolgen. Die Geschwindigkeit b muß größer sein als die Geschwindigkeit a,
um die Bogen zu straffen. Da das rotierende Messer 12 und die Messerwalze 11 bei
kleiner Formatlänge f mit einer Umfangsgeschwindigkeit umläuft, die größer ist als
die Zuführgeschwindigkeit a, muß die Geschwindigkeit b auch größer sein als die
Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Messers 12, da dieses andernfalls die Hinterkante
der Bogen beschädigen kann. Bei kleiner Formatlänge f muß daher die Geschwindigkeit
b besonders groß gewählt werden, was große Abstände e zwischen den Bogen zur Folge
hat. Bei größeren Formatlängen kann eine kleinere Geschwindigkeit b (die jedoch
immer noch größer sein muß als die Geschwindigkeit a) gewählt werden, woraus ein
geringerer Bogenabstand e resultiert.
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Da die Geschwindigkeit c des Bandes 3 geringer ist als die Geschwindigkeit
a, schieben sich die Bogen 64, 65, 66 usw. auf dem Band 3 dachziegelartig übereinander,
wie in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt den Augenblick, in welchem die hintere Kante
des langsam laufenden Bogens 64 sich direkt unterhalb der vorderen Kante des vorgeschobenen
Bogens 63 befindet, d. h. den Moment, in welchem der Bogen 63 sich über den Bogen
64 schiebt. Die in diesem Moment frei überstehende Länge x des schnell laufender,
Bogens 63 wird im folgenden als kritischer Überhang oder Gefährdungsgröß e bezeichnet.
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Um eine sichere Überlappung zu erreichen, ist es erforderlich, die
Gefährdungsgröße x innerhalb bestimmter Grenzen zu halten. Wird der kritische Üb
erhang x zu groß, so fällt die Vorderkante des Bogens 63 herab, bevor sie sich über
den Bogen 64 geschoben hat, so daß keine einwandfreie Überlappung erfolgt, wobei
die Bogen beschädigt werden und die Maschine gesäubert werden muß. Wird die Größe
x zu klein, so erfolgt ein Zusammenstoß, bevor die Hinterkante des Bogens 64 von
der Höhe des Bandes 2 auf die Höhe des Bandes 3 herabgefallen ist, so daß ebenfalls
die Bogen 63 und 64 aneinanderstoßen und die genannten Störungen eintreten.
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Die Gefährdungsgrößex hängt nicht nur von der Geschwindigkeit der
Bänder 2 und 3, sondern auch von der Formatlänge f und dem Abstand e der Bogen auf
den Bändern 2 ab. Es wird gefordert, daß die Größe x ein bestimmtes Mindestmaß nicht
unterschreitet und ein bestimmtes Größtmaß nicht überschreitet. Die Grenzen richten
sich nach der Papier sorte und der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine.
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Außerdem wird gefordert, daß die Geschwindigkeit b stets größer ist
als die Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Messers 12 (und größer als die Zuführgeschwindigkeit
a).
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Es wurde nun gefunden, daß all diese Bedingungen innerhalb der praktisch
in Frage kommenden Grenzen für die zu schneidenden Formatlängen f erfüllt werden
können, wenn die Geschwindigkeit c der Überlappungsbänder 3 in einem konstanten
Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit a gehalten und das Getriebe 50 zur Einstellung
der Geschwindigkeit b in Abhängig. keit von der Formatlänge in der nachstehend beschrieb
enen Weise eingestellt wird.
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Da die Strecken, die die Papierbahn bzw. die Bogen auf den verschiedenen
Bändern in gleichen Zeiten zurücklegen, sich wie die zugehörigen Geschwindigkeiten
verhalten, ergeben sich folgende Beziehungen: e+f =o (I) f a e+x b x c (2) Es sei:
b a g (3) und α = h. (4) c Der Wert g soll als Voreilung, der Wert h als Üb
erlappungsgrad bezeichnet werden.
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Aus den Gleichungen (I) bis (4) ergibt sich
Um für eine ausgeführte Maschine den Wert h, d. h. das effektive Übersetzungsverhältnis
zwischen der ersten Geschwindigkeit a und der dritten Geschwindigkeit c, zu bestimmen,
setzt man die Werte für die kürzeste Formatlänge f ein. Diese seien f = o,35m, e
= 0,50 m und x = o,o7m. Hieraus ergibt sich h = 3,35. Die Nachprüfung ergibt, daß
sich bei Wahl dieses Übersetzungsverhältnisses günstige Werte auch für die übrigen
Formatlängen f ergeben.
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Aus den Gleichungen (I) bis (4) folgt ferner: g = f - x . (6) f -
xh Dies bedeutet, daß das Getriebe 50, welches die Geschwindigkeit b regelt, für
jede Formatlängef so eingestellt werden muß, daß es der obigen Gleichung genügt.
Um diese Einstellung zu erleichtern und zu vereinfachen, wird das Handrad oder die
Scheibe 52 (Fig. 3) des Getriebes 50 vorzugsweise mit einer Skala versehen, welche
die der eingestellten Übérsetzung nach der obigen Bedingung entsprechende Formatlänge
anzeigt. Bei Benutzung der Einrichtung nach der Erfindung ist es also lediglich
erforderlich, die Handräder 47 und 52 der beiden Getriebe 44 und 50 auf das gewünschte
Format einzustellen. Die Einstellung kann noch weiter vereinfacht werden, indem
die beiden Räder gekuppelt werden, was mit Hilfe einer (in der Zeichnung nicht dargestellten)
Übertragungskurve erfolgen kann.
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Die beschriebene Einrichtung ermöglicht eine einfache und schnelle
Einstellung der die Gefährdungsgröße x bestimmenden Geschwindigkeiten für alle Formatlängenf,
die für alle Betriebsverhältnisse günstige Werte für diese Größe x und eine einwandfreie
Überlappung ergibt. Da der Antrieb der langsam laufenden Überlappungsbänder 3 von
der gleichen Welle 38 abgeleitet ist wie der Antrieb der schnell laufenden Bänder
2, bleibt die Größe x für alle Lauf-oder Betriebsgeschwindigkeiten der Maschine
(Drehzahl der Welle 38) gleich. Schwierigkeiten beim Hochfahren (d. h. bei der allmählichen
Steigerung der Drehzahl der Welle 38) werden dadurch ebenfalls mit Sicherheit vermieden.
Die Ausstoßgeschwindigkeit d wird vorzugsweise in an sich bekannter Weise konstant
gehalten.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellte und beschriebene
Ausführungsform, vielmehr können auch Abänderungen im Rahmen des dargelegten Erfindungsgedankens
vorgenommen werden.
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PATENTANSPROCHE: I. Einrichtung zum Fördern und Ablegen der von einem
rotierpnden Querschneider geschnittenen Bogen, bei der die Papierbahn dem Querschneidemesser
mit einer ersten Geschwindigkeit (a) zugeführt, die geschnittenen Bogen hinter dem
Querschneidemesser auf schnell laufenden Transportbändern mit einer zweiten, größeren
Geschwindigkeit (b) weitergeführt und dann auf mit der langsameren Geschwindigkeit
(c) laufenden Transportbändern teilweise übereinandergeschoben (überlappt) und einer
Ausstoßvorrichtung zugeleitet werden, die sie auf einen Stapel ablegt, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Geschwindigkeit (a) und die dritte Geschwindigkeit (c) durch eine
feste Übersetzung (67, 68) in einem konstanten Verhältnis zueinander stehen, während
die Übersetzung (50) zwischen der ersten Geschwindigkeit (a) und der zweiten Geschwindigkeit
(b) für jede Formatlänge (f) auf einen vorher bestimmten Wert einstellbar ist.