EP0116015A1 - Vorrichtung zur Entnahme und Wegförderung eines Probeexemplars aus einem Schuppenstrom von Druckerzeugnissen und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Entnahme und Wegförderung eines Probeexemplars aus einem Schuppenstrom von Druckerzeugnissen und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung Download PDF

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EP0116015A1
EP0116015A1 EP84810053A EP84810053A EP0116015A1 EP 0116015 A1 EP0116015 A1 EP 0116015A1 EP 84810053 A EP84810053 A EP 84810053A EP 84810053 A EP84810053 A EP 84810053A EP 0116015 A1 EP0116015 A1 EP 0116015A1
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EP
European Patent Office
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sample
material flow
gripping device
catch spring
gripping
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EP84810053A
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EP0116015B1 (de
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Walter Reist
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Feramatic AG
IPT Weinfelden AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H29/00—Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/58—Article switches or diverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H29/00—Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/003—Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles by grippers

Definitions

  • the invention lies in the field of product manufacture, in which the products are moved in an orderly manner in shingled streams and relates to a device for removing and transporting a sample from such a shingled stream.
  • Another object of the invention is the device in such a way that the sample taken can be transported to any location for assessment.
  • the design of the device is intended to enable it to be used on the shingled stream and to enable rapid sample transport over given topological conditions in such a way that the time between the manufacture and assessment of the product is significantly reduced compared to the sampling known today.
  • the object of the invention is achieved by the invention specified in the characterizing part of the device and the method claim.
  • FIG. 1 part of the entire manufacturing process for flat products, with which the device according to the invention is brought into cooperation, is shown briefly and schematically.
  • it is a printed matter, for example a newspaper, and the sub-area folding, cutting, storing and conveying the freshly printed newspapers away.
  • the printed paper web P is folded for the first time via a funnel 8, divided by means of a cutting cylinder 7 and folded again between folding cylinders 5, 6 and finally transferred by a deposit star 3 into a scale stream 1 formed by depositing and removing speed.
  • a fold delivery with two folds is shown.
  • the scale stream 1 moves away from the laying star at a relatively high speed to stations for further processing steps, and at this point, by converting a continuous material stream with the aid of the cutting device into a discontinuous one, it is possible for the first time to examine the manufacturing process by sampling. It is also the earliest point in time in the process, for example, to be able to intervene in a regulatory manner - an important aspect of course in fast-moving manufacturing processes.
  • FIGS. 3a and b An embodiment of the gripping device 25 is shown in FIGS. 3a and b.
  • the functioning of the The gripper is explained in detail in connection with FIG. 4.
  • the gripper 25 must work quickly and precisely and must be able to safely pack a sample from the shingled stream. It is essentially assembled from a catch spring 30, a gripping spring 32 with a spiral part 32 ′ that improves the elasticity, a counter spring 31 with a holder 31 ′, a tensioning lever 34 that moves (grips) the gripping spring 32, this tensioning lever 34 is moved via a tensioning lever roller 35 actuated by a backdrop, not shown, and for example two spacer shafts 36, which hold two gripper cheeks 33 spaced apart.
  • the gripping device 25 is fastened to a conveyor chain 23 with a plurality of spatial degrees of freedom. The embodiment shown shows two such conveyor chains 23, as can be seen in FIG. 3b.
  • This figure shows the gripping device 25 seen from above. Clamped on both sides of a conveyor chain 23 that can be moved in three dimensions, the gripper is able to overcome even difficult topographies. You can see again the shovel-like catch spring 30, to which the gripping springs 31, 32 are connected by a spacer shaft 36.
  • the tensioning lever 34 for the gripping spring 32 carries the tensioning lever roller 35 at a slight angle and arranged in the center. The corresponding dimensions are given by the product to be manipulated.
  • a conveyor chain arranged symmetrically to the center of the gripper is sufficient.
  • One advantage that arises from this is the fact that it can be rotated around the longitudinal axis of the conveyor chain while overcoming topologically difficult transport routes.
  • FIG. 4 now shows the operation of the device during the removal of a sample from the stream of flakes.
  • the circle indicated is the path of a point located in the spacer shaft 36 of the spring spiral 32 ', which is moved in the direction Z z around a deflection roller 22.
  • the gripper 25 is drawn in two different working positions, the catch spring 30 in three different working positions 30 1 , 30 2 , 30 3 .
  • the gripper 25 is in a rest position R.
  • a start device located at the destination for example a start button
  • the gripper 25 is brought into a standby position B.
  • the catch spring 30 1 comes into a pre-tension in which it comes to rest on a stand 26 'of the catch spring tensioner 26 in the bending position, at the same time the tensioning lever 34 tensions the gripping spring 32 1 , 32 2.
  • the catch spring brought into standby and under spring tension 30 2 serves as soon as it comes back (nearly) to its relaxed position, as transducer of a sample instance. While the gripping device 25 goes into the ready position B, for example, in creep speed, the assignment detector 28 has electronically "captured" a sample E o by the same triggering process at the destination at the time T 0 .
  • the sample specimen is further conveyed in the imbricated formation, until the time T of the catch spring clamp 26 the lower plate 26 'of the catcher 30 2 wegzieh t, and it comes just before the tapering with the rebate side to the gripping means 25 Sample Set E o to the impact. This occurs quite suddenly due to the pretensioning of the catch spring 30, and part of the scale formation runs towards the open gripper via the catch spring 30 3 functioning as a pickup.
  • Has the sample E now designated E 1 at time T F reaches a position within the gripper formed by gripping and counter spring 32 2 , 31, the open gripper closes and pulls the sample out of the scale formation while accelerating the gripping device in direction Z.
  • the acceleration must be so great relative and in the same direction to the shingled stream running in direction S that the inertial forces of the specimens in static and sliding friction contact with the specimen E are greater than the friction forces mentioned. Acceleration values at which a conveying speed of 4 ms -1 is reached between 300 and 800 ms are sufficient for newsprint.
  • the stream of shed conveys 60,000 to 80,000 copies / h with a shed spacing of approx. 80 mm.
  • the assignment detector 28 "detects" each individual specimen from the scale flow; as long as there is no command to follow up a particular item with a start impulse is given, the running copies are forgotten after the short pulse time.
  • the start pulse now causes at the time T o to "capture” and follow up the sample to be extracted by means of a counter C 1 , which, switched on at this point, counts the tachometer pulses until the catch spring strikes at point T (see also FIG. 4) which point the counter C 1 causes the subtraction 26 'to be withdrawn and, in this example, the switching on of a further counter C 2 .
  • the latter counts as many tachometer pulses as are necessary until the specimen running onto the catch clip is located at point T in the area of the gripper springs 31 and 32.
  • the gripping spring 32 can be opened beforehand by means of the tensioning lever 34. The clamping can also take place when the gripping device 25 is brought into standby.
  • the counter closes the grippers 31, 32 and triggers the previously mentioned acceleration process in order to pull the sample, which is now also mechanically recorded, out of the scale formation.
  • a second gripping device 25 ' which was previously at the destination, is simultaneously returned to the shingled stream.
  • 23 further gripping devices 25 ′′ etc. can be arranged along the entire length of the conveyor chain be, it is also possible to provide more than one destination for a gripping device. For example, a start impulse coming from the editorial office of a newspaper could direct the sample to it, whereas the printer would normally have the sample stopped at his destination as a place to monitor the pressure.
  • FIG. 6 shows a section of this transport chain, as can also be seen in connection with the gripping device shown in FIG. 3b.
  • the chain links 60 consist, for example, of screwable plugs / sockets with a plug seat 61, which is pivotally fitted in the socket 65 of an adjacent chain link.
  • a locking collar 62 prevents the plug connection from being disconnected under tensile load.
  • Two chain links connected to each other can be freely rotated around their connection and can be pivoted up to an angle limited by the construction. With full swiveling and simultaneous turning there is freedom of movement with the envelope of a cone.
  • the stopper seat 61 is a sliding seat, which means that the fully assembled chain has no looseness with great mobility and the extensibility is given only by the type of material used. With polypropylene with good sliding properties and great toughness, even longer transport chains do not have any disruptive elongation.
  • Each chain link has a convex seat 66, here part-spherical with the radius R.
  • the spherical shape is highlighted by two dashed circles; the larger circle only serves to better emphasize this characteristic.
  • an arrow which is intended to indicate a normal or contact force with N and a tensile force with Z.
  • the convex seat comes to rest on the deflecting and drive rollers 22 in a concave seat incorporated therein (this is not shown) and the temporary, form-fitting connection thus formed of the convex seat 66 pressed with the force N into the concave seat of the drive roller in the pulling direction Z is completely slip-free and is therefore ideal, together with the negligible elongation, for high accelerations.
  • the gripping device can be fixed to one or more of the chain links 60 as shown in FIG. 3b with, for example, a fastening 68 according to FIG. 6.
  • the device according to the invention can be used wherever flat products are brought into movement in a discrete form, ie in series.
  • the scale formation is not a mandatory requirement, although this is preferably processed with the device.
  • the method according to the invention namely: detecting, assigning, catching the catch spring, gripping and pulling away, loose and circulating specimens can also be picked up or recorded and transported to a destination.
  • application of the invention can be expected to reduce the removal / assessment time by a factor of between 10 and 20. With a throughput of 90,000 copies / h, 25 defective or even faulty copies can occur per second. With such services, a sampling is close the production process and a high-speed transport away an essential cost-preventing factor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Separation, Sorting, Adjustment, Or Bending Of Sheets To Be Conveyed (AREA)
  • Discharge By Other Means (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)

Abstract

Auf einem Förderband V läuft der Schuppenstrom 1 in Pfeilrichtung S unter der Vorrichtung durch. Über Umlenkrollen transportiert eine angetriebene Förderkette (23) das von Greifeinrichtungen (25, 25') aus dem Schuppenstrom (1) entnommene Material zu einem Zielort. Eine sich in Bereitschaftsstellung befindende Greifeinrichtung (25) über dem Schuppenstrom (1) ist vom Zielort auslösbar; der Entnahmevorgang ist durch einen Zuordnungsdetektor (28), einen Tachogeber (29), Positionsdetektoren (27H, 27L) und Impulszähleinrichtungen gesteuert. Die Vorrichtung is geeignet für die Entnahme von Probeexemplaren aus schnellaufenden Schuppenströmen ohne Störung von deren Konfiguration.

Description

  • Die Erfindung liegt im Gebiet der Erzeugnisfertigung, bei der die Erzeugnisse in Schuppenströme geordnet fortbewegt werden und betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme und Wegförderung eines Probeexemplars aus einem solchen Schuppenstrom.
  • Die Herstellung von Produkten bedingt normalerweise eine Ueberwachung der Produktion, bei der Stichproben aus dem Produktestrom entnommen werden müssen. Aus dem ungeordneten Produktestrom können Probeexemplare meist ohne spezielle Beschränkungen entnommen werden; im geordneten Produktestrom sind die Freiheitsgrade für den Entnahmevorgang stark vermindert, und es müssen zum Teil schwer erfüllbare Bedingungen eingehalten werden, um die Ordnung im Produktestrom bei der Probeentnahme nicht zu stören. Dies ist besondes bei schnellaufenden Produktionsprozessen der Fall, bei denen eine Zwischenpufferung wegen des grossen Durchsatzes ausgeschlossen ist und dadurch eine strenge Synchronizität eingehalten werden muss. Der Transport der Halb-und Fertig-Erzeugnisse von Station zu Station ist dabei dem Arbeitstakt streng unterstellt, und tritt in einem dieser Abschnitte - ein geordneter Produktstrom ist hier vorausgesetzt - eine Störung der Ordnung ein, so wird diese mit der vom Arbeitstakt des Prozesses geprägten Geschwindigkeit weiterbefördert bis zur Stelle, an der diese Störung einen ersten Materialstau verursacht. Erfahrungsgemäss dauert dies nur einige Sekunden, und es ist nötig, den Prozess temporär stillzulegen, um die nun kumulierte Folgestörung zu beheben.
  • In Schuppenströmen bei der Herstellung von Druckerzeugnissen ist eine Ordnung etabliert, die ein Einzelgreifen der Erzeugnisse ermöglicht. Störungen in der Formation beziehungsweise der Ordnung des Schuppenstromes gefährden die Koinzidenz und können zu vehementen Aufstauungen des Materials führen. Das Eingreifen in schnellaufende Schuppenströme ist also 'ixmer ein kritischer Vorgang.
  • Beispielsweise im Rotationsdruck, wo ein Durchsatz von 50 - 100.000 Exemplaren pro Stunde üblich ist, ergibt sich folgendes Problem: Eine Stichprobenentnahme soll möglichst rasch nach dem Druck des Exemplars möglich sein, aber in den Schuppenstrom zwischen Ablage und Einzelaufgreifen, als kritischem Prozessabschnitt, soll trotzdem möglichst nicht eingegriffen werden. Das führt dazu, dass die Stichprobe aus einem weniger kritischen Prozessabschnitt entnommen wird.
  • Bei derartigen Produktionsgeschwindigkeiten müssen auftretende Herstellungsmängel - will man nicht Tausende fehlerhafte Exemplare erhalten - frühzeitig entdeckt und korrigiert werden. Es ist also erwünscht, die Zeit zwischen Herstellung eines Einzelerzeugnisses und dessen Begutachtung zu minimieren.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, mit der in einen losen Schuppenstrom auch bei hoher Stromgeschwindigkeit ohne Verursachen von Störungen eingegriffen werden kann, um ein Probeexemplar daraus zu entnehmen. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung so auszugestalten, dass die entnommene.Stichprobe an einen beliebigen Ort zur Beurteilung transportiert werden kann.
  • Die Vorrichtung soll durch ihre Ausgestaltung die Einsatzmöglichkeit am Schuppenstrom und einen raschen Stichprobentransport über gegebene topologische Verhältnisse so ermöglichen, dass die Zeit zwischen Herstellung und Beurteilung des Produktes gegenüber den heute bekannten Stichprobenentnahmen deutlich verringert wird.
  • Schliesslich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung anzugeben, mit welchem die Sicherheit des Entnahmeprozesses auch bei Streuungen innerhalb der Schuppenformation aufrechterhalten bleibt.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Vorrichtungs- und des Verfahrensanspruchs angegebene Erfindung gelöst.
  • Mit Hilfe der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung eingehend beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1 ein Beispiel aus der Druckereitechnik, wie ein Schuppenstrom von flächigen Erzeugnissen entsteht;
    • Figur 2 vereinfacht schematisch dargestellt die Vorrichtung gemäss Erfindung an einem Schuppenstrom eingesetzt;
    • Figur 3a und b eine detaillierte Ausführungsform der Greifeinrichtung;
    • Figur 4 in detaillierter Darstellung die Arbeitsweise der Vorrichtung bei der Entnahme eines Probeexemplars aus dem Schuppenstrom;
    • Figur 5 eine Zyklusdarstellung der Vorbereitung zur Entnahme und des Entnahmevorgangs gemäss Figur 4;
    • Figur 6 einen Ausschnitt der Transportkette, wie sie in der Vorrichtung gemäss Erfindung verwendet wird.
  • In Figur 1 ist ein Teil des gesamten Herstellungsprozesses flächiger Erzeugnisse, mit dem die Vorrichtung gemäss Erfindung in Kooperation gebracht wird, kurz und schematisch dargestellt. In diesem Beispiel handelt es sich um ein Druckerzeugnis, beispielsweise eine Zeitung, und um den Teilbereich Falten, Schneiden, Ablegen und Wegfördern der druckfrischen Zeitungen. Wie bekannt, wird die bedruckte Papierbahn P über einen Trichter 8 erstmals gefaltet, mittels eines Schneidzylinders 7 zerteilt und zwischen Falzzylindern 5, 6 wieder gefaltet und schliesslich durch einen Ablegestern 3 in einen durch Ablege- und Wegführ-Geschwindigkeit formierten Schuppenstrom 1 überführt. In diesem Beispiel ist eine Falzauslage mit zwei Falzvorgängen gezeigt.
  • Der Schuppenstrom 1 bewegt sich vom Ablegestern weg in verhältnismässig hoher Geschwindigkeit zu Stationen für weitere Verarbeitungsschritte, und an dieser Stelle ist es durch die Umsetzung eines kontinuierlichen Materialstromes mit Hilfe der Schneideinrichtung in einen diskontinuierlichen erstmals möglich, den Herstellungsprozess durch Probenahmen zu begutachten. Es ist damit auch der früheste Prozesszeitpunkt, um beispielsweise regelnd eingreifen zu können - bei schnellaufenden Herstellungsprozessen natürlich ein wichtiger Aspekt.
  • Soll nun in naher Umgebung des Ablegesterns bei hoher Fördergeschwindigkeit ein Probeexemplar aus dem Schuppenstrom derart entnommen werden, dass die Formation nicht wesentlich verändert wird, so bedingt dies eine entsprechend präzise Koordination im Entnahmevorgang. Zwischen dem Schuppenstrom und der Greifeinrichtung darf nur in einem bestimmten Moment eine Kräftekopplung stattfinden, nämlich bei der Entnahme des Probeexemplars, in anderen Zeitpunkten besteht zwischen der Entnahmevorrichtung und dem Materialfluss keine Wirkverbindung.
  • Eine schematische Darstellung der Entnahme- und Wegförder-Vorrichtung ist in Figur 2 gezeigt. Auf einem Förderband V läuft der Schuppenstrom 1 in Pfeilrichtung S unter der Vorrichtung durch. In einer noch zu definierenden Ruhestellung steht eine Greifeinrichtung 25 oberhalb des Schuppenstroms, eine zweite Greifeinrichtung 25' befindet sich gleichzeitig an der Abgabestelle eines Zielortes. Weiterhin ist ein Fangfederspanner 26 angegeben, welcher den mechanischen Entnahmeprozess einleitet. Positionsdektoren 27H und 27L liefern Information ab der Förderkette 23, ein--Tachogeber 29 solche von dem den Schuppenstrom antreibenden Förderband, und schliesslich gibt ein Zuordnungsdetektor 28 Information bezüglich eines zur Entnahme aus dem Schuppenstrom vorgesehenen Exemplars. Verfahrensmässig läuft dies beispielsweise folgendermassen ab:
    • Nach Betätigung einer Starttaste am Zielort, welcher Zielort in beträchtlichem Abstand vom Entnahmeort sein kann, wird die Greifeinrichtung 25 mit Hilfe des Fangfederspanners 26 in Bereitsschaftsstellung gebracht. Gleichzeitig "erfasst" der Zuordnungsdetektor 28 ein Exemplar aus dem Schuppenstrom; mit anderen Worten, der Zuordnungsdetektor meldet den Durchgang eines Exemplars (von vielen) dem in Bereitschaft stehenden Greifer. Ein Tachogeber 29 verfolgt den weiteren Verlauf des erfassten Exemplars zur Greifeinrichtung 25 hin. Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt gibt der Fangfederspanner 26 den Greifvorgang der Greifeinrichtung 25 frei, und das nun mechanisch durch Greifer erfasste Probeexemplar wird mit hoher Geschwindigkeit sorgfältig aus der Schuppenformation herausgelöst und mit unvermindertem Tempo an den Zielort transportiert. Die sich am Zielort befindende Greifeinrichtung 25' nimmt den Platz des vorher aktiven Greifers 25 ein, und mittels der Starttaste kann dann wieder ein weiterer Entnahmevorgang ausgelöst werden. Feinheiten im Verfahren und in der Ausbildung der Vorrichtungsteile werden nun im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert.
  • Eine Ausführungsform der Greifeinrichtung 25 ist in den Figuren 3a und b dargestellt. Das Funktionieren des Greifers wird im Zusammenhang mit Figur 4 im einzelnen erklärt. Der Greifer 25 muss rasch und präzise arbeiten und aus dem Schuppenstrom ein Probeexemplar sicher packen können. Er ist im wesentlichen zusammengebaut aus einer Fangfeder 30, einer Greiffeder 32 mit einem die Elastizität verbessernden Spiralteil 32', einer Gegenfeder 31 mit einer Halterung 31', einem die Greiffeder 32 bewegenden (aufspannenden) Spannhebel 34, dieser Spannhebel 34 wird über eine Spannhebelrolle 35 von einer nicht dargestellten Kulisse betätigt, sowie beispielsweise zwei Distanzwellen 36, die zwei Greiferwangen 33 beabstandet zusammenhalten. Die Greifeinrichtung 25 ist an einer Förderkette 23 mit mehreren räumlichen Freiheitsgraden befestigt. Die gezeigte Ausführungsform zeigt zwei solche Förderketten 23, wie dies in Figur 3b zu sehen ist.
  • Diese Figur zeigt die Greifeinrichtung 25 von oben gesehen. Beidseitig eingespannt an je eine in 3-Dimensionen bewegbare Förderkette 23 ist der Greifer in der Lage, auch schwierige Topographien zu überwinden. Man erkennt wieder die schaufelartige Fangfeder 30, an der durch die eine Distanzwelle 36 verdeckt die Greiffedern 31, 32 anschliessen. Der Spannhebel 34 für die Greiffeder 32 trägt leicht abgewinkelt und mittig angeordnet die Spannhebelrolle 35. Die entsprechenden Dimensionierungen sind durch das zu manipulierende Erzeugnis gegeben. Für kleine und leichte Produkte mit einer entsprechend klein gebauten Greifeinrichtung reicht eine symmetrisch zur Mitte des Greifers angeordnete Förderkette aus. Ein Vorteil, der daraus entsteht, ist die beliebige Verdrehbarkeit um die Förderkettenlängsachse während der Ueberwindung topologisch schwieriger Transportwege.
  • Figur 4 zeigt nun die Arbeitsweise der Vorrichtung während der Entnahme eines Probeexemplars aus dem Schuppenstrom. Man sieht als Kreis angedeutet die Bahn eines in der Distanzwelle 36 der Federspirale 32' sich befindenden Punktes, der in Richtung Z z um eine Umlenkrolle 22 bewegt wird. Der Greifer 25 ist in zwei verschiedenen Arbeitspositionen gezeichnet, die Fangfeder 30 in drei verschiedenen Arbeitspositionen 301, 302, 303. Solange vom Zielort keine Meldung eintrifft, um ein Probeexemplar zu entnehmen, befindet sich der Greifer 25 in einer Ruhestellung R. Beim Drücken einer sich am Zielort befindenden Startvorrichtung, beispielsweise eine Starttaste, wird der Greifer 25 in eine Bereitschaftsstellung B überführt. Dabei kommt die Fangfeder 301 in eine Vorspannung, in der sie auf einen Untersteller 26' des Fangfederspanners 26 in Biegestellung zum Aufliegen kommt, gleichzeitig spannt der Spannhebel 34 die Greiffeder 321, 322 auf.Die in Bereitschaft gebrachte und unter Federspannung stehende Fangfeder 302 dient, sobald sie in ihre (beinahe) entspannte Lage zurückkommt, als Aufnehmer eines Probeexemplars. Während die Greifeinrichtung 25 beispielsweise im Schleichgang in die Bereitschaftsstellung B übergeht, hat durch denselben Auslösevorgang am Zielort der Zuordnungsdetektor 28 am Zeitpunkt T0 ein Probeexemplar Eo elektronisch "erfasst". Das Probeexemplar wird in der Schuppenformation weitertransportiert, bis am Zeitpunkt T der Fangfederspanner 26 den Untersteller 26' unter der Fangfeder 302 wegzieht, und es knapp vor dem mit der Falzseite auf die Greifeinrichtung 25 zulaufenden Probeexemplar E o zum Einschlag kommt. Dies geschieht durch die Vorspannung der Fangfeder 30 ziemlich plötzlich, ein Teil der Schuppenformation läuft über die als Aufnehmer funktionierende Fangfeder 303 auf den geöffneten Greifer zu. Hat das nun mit E1 bezeichnete Probeexemplar am Zeitpunkt TF eine Lage innerhalb der durch Greif- und Gegenfeder 322,31 gebildeten Greifer erreicht, so schliesst der offene Greifer und zieht unter Beschleunigung der Greifvorrichtung in Richtung Z das Probeexemplar aus der Schuppenformation heraus. Die Beschleunigung muss relativ und in gleicher Richtung zum in Richtung S laufenden Schuppenstrom so gross sein, dass die Trägheitskräfte der in Haft- und Gleitreibkontakt mit dem Probeexemplar E stehenden Exemplare grösser sind als diese genannten Reibkräfte. Beschleunigungswerte, bei denen zwischen 300 bis 800 ms eine Fördergeschwindigkeit von 4 ms-1 erreicht wird, sind bei Zeitungspapier ausreichend. Der Schuppenstrom fördert dabei 60.000 bis 80.000 Exemplare/h mit einem Schuppenabstand von ca. 80 mm.
  • Die Verfahrensmerkmale zum Betrieb der Vorrichtung werden nun mit Hilfe von Figur 5 erklärt. In dieser Figur sind auf horizontalen Zeitachsen die Zykluszeiten des Zuordnungsdetektors 28, zweier elektronischer Zähler C1 und C2 sowie die Greif- und Fangfeder 30,32 der Greifeinrichtung 25 und des Unterstellers 26' des Fangfederspanners 26 eingezeichnet. Auf der untersten Zeitachse sind die geschwindigkeitsabhängigen Impulse des Tachogebers 29 zwischen zwei Exemplarimpulsen des Zuordnungsdetektors 28 eingezeichnet. Damit soll lediglich gezeigt werden, wie ein einmal "erfasstes" Einzelexemplar auf seinem Weg zum Greifer hin weiterverfolgt wird. Der Greif- und Fördervorgang kann durch einen am Zielort ausgelösten Startimpuls in Gang gesetzt werden, wie dies im vorliegenden Beispiel der Fall ist. Der Zuordnungsdetektor 28 "erfasst" aus dem Schuppenstrom jedes einzelne Exemplar; solange durch einen Startimpuls kein Befehl zur Weiterverfolgung eines bestimmten Exemplars gegeben wird, werden die durchlaufenden Exemplare nach der kurzen Impulszeit jeweils wieder vergessen. Der Startimpuls bewirkt nun am Zeitpunkt To das "Erfassen" und Weiterverfolgen des zu extrahierenden Probeexemplars mittels eines Zählers C1, der, an diesem Punkt eingeschaltet, die Tachogeberimpulse bis zum Einschlag der Fangfeder am Punkt T (siehe auch Figur 4) zählt, an welchem Punkt der Zähler C1 das Abziehen des Unterstellers 26' und, in diesem Beispiel, das Einschalten eines weiteren Zählers C2 bewirkt. Letzterer zählt so viele Tachogeberimpulse, wie nötig sind, bis das auf die Fangklammer auflaufende Probeexemplar sich am Punkt T im Bereich der Greiferfedern 31 und 32 befindet. Zum Zeitpunkt T 0 kann vorgängig die Greiffeder 32 mittels des Spannhebels 34 aufgespannt werden. Das Aufspannen kann aber auch erfolgen, wenn die Greifeinrichtung 25 in Bereitschaft gebracht wird.
  • Erreicht nun das Probeexemplar mit der am Zeitpunkt To abgetasteten Falzkante den abgezählten Zeitpunkt TF, so bewirkt der Zähler ein Schliessen der Greifer 31, 32 und löst den vorher erwähnten Beschleunigungsvorgang aus, um das nun auch mechanisch erfasste Probeexemplar aus der Schuppenformation herauszuziehen.
  • Wie schon erwähnt, wird nach dem Extraktionsbeschleunigen das Probeexemplar mit der durch diesen Vorgang erreichten Geschwindigkeit zum Zielort weiterbefördert; eine zweite, sich vorher am Zielort befindliche Greifeinrichtung 25' wird dabei gleichzeitig zum Schuppenstrom zurückgebracht. Selbstverständlich können auf der Gesamtlänge der Förderkette 23 weitere Greifeinrichtungen 25" etc. angeordnet sein, ebenso ist es möglich, für eine Greifeinrichtung mehr als einen Zielort vorzusehen. So könnte ein Startimpuls, aus dem Redaktionsbüro einer Zeitung kommend, das Probeexemplar dorthin leiten, wogegen normalerweise der Drucker zur Ueberwachung des Druckes die Probeexemplare bei sich als Zielort anhalten lässt.
  • Die genannten Durchsatzleistungen um die 105 Expl.h 1 gehören heute schon zum guten Standard und dürften, damit ist zu rechnen, stetig erhöht werden. Die Extraktionsbeschleunigung für die Probeexemplare muss deshalb dieser Entwicklung angepasst werden können. Die nachfolgend beschriebene spezielle Ausführungsform der Erfindung trägt dieser Entwicklung Rechnung.
  • Bei Beschleunigung der trägen Masse treten je nach Grad der Impulsänderung grosse kinetische Kräfte auf. Bei der angegebenen Erfindung müssen diese Kräfte vom Kraftantrieb über die Transportkette 23 zur Greifeinrichtung gebracht werden. Eine möglichst hohe Starrheit in diesem Systemteil ist damit erforderlich und erwünscht; es sollen der Beschleuni- . gung entgegenwirkende Faktoren wie (Seil-)Dehnung und (Seil-)Rutschen minimal sein, ohne dass andererseits die schon genannten Fördereigenschaften der Transportkette zur Ueberwindung schwieriger Topographien eingeschränkt werden. Diese Bedingungen werden erfüllt bei der Verwendung eines gegliederten Seiles gemäss CH-Patentschrift 538 065 als Transportkette 23.
  • Figur 6 zeigt einen Ausschnitt dieser Transportkette, wie sie auch im Zusammenhang mit der in Figur 3b gezeigten Greifeinrichtung zu sehen ist. Die Kettenglieder 60 beste- hen aus bspw, verschraubbaren Stöpsel/Buchsen mit Stöpselsitz 61, der verschwenkbar in der Steckbuchse 65 eines Nachbarkettengliedes eingepasst ist. Eine Arretiermanschette 62 verhindert das Trennen der Stöpselverbindung bei Zugbelastung. Zwei miteinander verbundene Kettenglieder sind frei um ihre Verbindung gegeneinander verdrehbar und können bis zu einem durch die Konstruktion begrenzten Winkel verschwenkt werden. Bei vollem Verschwenken und gleichzeitigem Drehen ist eine Bewegungsfreiheit mit der Hüllkurve eines Kegels gegeben. Der Stöpselsitz 61 ist ein Gleitsitz, das heisst, die fertigmontierte Kette weist bei grosser Beweglichkeit keine Lose auf und die Dehnbarkeit ist lediglich durch die Art des verwendeten Materials gegeben. Bei Polypropylen mit guten Gleiteigenschaften und grosser Zähigkeit weisen auch längere Transportketten keine störende Dehnung auf.
  • Jedes Kettenglied weist einen Konvexsitz 66, hier teilkugelförmig mit dem Radius R auf. Die sphärische Form ist durch zwei gestrichelte Kreise hervorgehoben; der grössere Kreis dient lediglich zur besseren Heraushebung dieses Charakteristikums. Weiter eingezeichnet ist ein Pfeil, der mit N eine Normal- bzw. Anpresskraft und mit Z bezeichnet eine Zugkraft angeben soll. Der Konvexsitz kommt auf den Umlenk-und Antriebsrollen 22 in einen dort eingearbeiteten Konkavsitz zu liegen (dieser ist nicht dargestellt) und die so gebildete, temporär formschlüssige Verbindung des mit der Kraft N in den Konkavsitz der Antriebsrolle gepressten Konvexsitzes 66 in Zugrichtung Z ist völlig schlupffrei und eignet sich deshalb vorzüglich, zusammen mit der vernachlässigbaren Dehnung, für hohe Beschleunigungen. Dabei ist eine gliedrige Beweglichkeit für rasch aufeinanderfolgende Umlenkungen trotzdem vorhanden, gegebenenfalls auch mehrmals um die Kettenachse. Die sphärische Ausbildung des Konvexsitzes taugt wegen ihrer Symmetrie in beiden Zugrichtungen gleichermassen. Ist nur eine Zugrichtung vorgesehen, können Ausbildungen mit die Kräfte in Zugrichtung favorisierenden Flanken vorgesehen werden. Die dadurch bedingte Asymmetrie muss jedoch, wegen der Drehbeweglichkeit der Kettenglieder zueinander, in Achsrichtung rotationssymmetrisch sein.
  • An einem oder mehreren der Kettenglieder 60 kann die Greifeinrichtung wie in Figur 3b gezeigt mit beispielsweise einer Befestigung 68 gemäss Figur 6 fixiert werden.
  • Die Verwendung der sogenannten 3-D-Kette, wie sie oben beschrieben wurde, erlaubt einen Transport über schwierigste Bahnverläufe. Sobald eine Greifeinrichtung in der Ruheposition R über dem Schuppenstrom detektiert wird, kann durch den Startimpuls an einem der Zielorte der Entnahmevorgang wieder neu ausgelöst werden.
  • Die Vorrichtung gemäss Erfindung lässt sich überall dort einsetzen, wo flächige Erzeugnisse in diskreter Form, also seriell in Bewegung gebracht sind. Die Schuppenformation ist keine zwingende Voraussetzung, obwohl diese vorzugsweise mit der Vorrichtung bearbeitet wird. Mit dem Verfahren gemäss Erfindung, nämlich: Detektieren, Zuordnen, Fangfedereinschlag, Greifen und Wegziehen können auch lose und nacheinander zirkulierende Exemplare aufgenommen beziehungsweise erfasst und an einen Zielort befördert werden.
  • Im Gebiet der Druckerei darf durch Anwendung der Erfindung mit einer Verkürzung der Entnahme/Beurteilungszeit um einen Faktor zwischen 10 und 20 gerechnet werden. Bei Durchsatzleistungen von 90.000 Exemplaren/h können pro Sekunde 25 mangelhafte oder gar fehlerhafte Exemplare anfaIL en. Bei solchen Leistungen ist eine Probeentnahme nahe dem Produktionsprozess und eine hochgeschwinde Wegförderung ein wesentlicher Unkosten verhindernder Faktor.
    • Referenzzeichen / Benennung
    • P bedruckte Papierbahn
    • 1 Schuppenstrom
    • 3 Ablegestern
    • 5)
    • 6) Falzzylinder
    • 7 Schneidezylinder
    • 8 Trichter
    • 20 Fördereinrichtung
    • 22 Umlenkrollen
    • 23 Förderkette
    • 25,25' Greifeinrichtung
    • 26 Fangfederspanner
    • 26' Untersteller
    • 27H,27L Positionsdetektoren
    • 28 Zuordnungsdetektor
    • 29 Tachogeber
    • 30 Fangfeder
    • 31 Gegenfeder 31' Halterung
    • 32 Greiffeder 32' Spiralteil
    • 33 Greiferwange
    • 34 Spannhebel
    • 35 Spannhebelrolle
    • A Auflage der Federzunge
    • 30Index) verschiedene Arbeitsstellungen
    • 32lndex) der Greiferfedern
    • E Probeexemplar "erfasstes"

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Entnahme und Wegförderung eines Probeexemplars aus einem geordneten Materialstrom von Druckerzeugnissen mit Kraftantrieb, Transportkette und Umlenkrollen, gekennzeichnet durch eine in (unmittelbarer) Nähe des Materialstroms angeordnete Umlenkrolle (22), mindestens eine an der Transportkette (23) angeordnete Greifeinrichtung (25) mit einer Fangfeder, einen mit der Fangfeder (30) in Wirkverbindung bringbaren Fangfederspanner (26) und die Greifeinrichtung (25) und Fangfederspanner (26) mitsteuernde Mittel (28, 29) zur Detektion einzelner Erzeugnisse und deren Geschwindigkeit.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem die Greifeinrichtung (25) und Fangfederspanner (26) mitsteuernden Mittel, einem Zuordnungsdetektor (28) und einem Tachogeber (29) Impulszähleinrichtungen (C und C2) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangfeder (30) am Fangfederspanner (26) durch einen steuerbaren Untersteller (26') in Vorspannung bringbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand der in Nähe vom Materialstrom angeordneten Greifeinrichtung 25 zum Zielort eine zweite Greifeinrichtung 25' vorgesehen ist.
5. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Detektieren eines diskreten Materialstroms flächiger Erzeugnisse
- Zuordnen eines Probeexemplars der flächigen Erzeugnisse aus dem detektierten Materialstrom an eine Auslenkeinrichtung
- Auslenken des flächigen Probeexemplars in eine offenstehende Greifeinrichtung
- Betätigen der Greifeinrichtung zur Fixierung des Probeexemplars und anschliessende Beschleunigung desselben unter Bildung eines kontinuierlich zunehmenden Bahnwinkels zwischen der Materialstromlängsachse und einem die Bahn beschreibenden Punkt auf der Frontkante des flächigen Probeexemplars.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das beschleunigte Probeexemplar mit ungefähr der am Ende der Beschleunigungsphase erreichten Geschwindigkeit zum Zielort weitertransportiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Detektieren und Zuordnen durch Zählung von materialstromgeschwindigkeitabhängigen Impulsen eine erste Laufstrecke für das Probeexemplar festgelegt wird, bei deren Erreichen die Fangfeder der Auslenkeinrichtung zum Einschlag gebracht wird, und anschliessend durch Zählung weiterer materialstromgeschwindigkeitabhängiger Impulse eine zweite Laufstrecke für dasselbe Probeexemplar. festgelegt wird, bei deren Erreichen die Greifeinrichtung betätigt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung eines Probeexemplars aus dem Materialstrom durch eine am Zielort angeordnete Einrichtung ausgelöst werden kann.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung eines Probeexemplars aus dem Materialstrom aus einem von mehreren Zielorten ausgelöst werden kann.
10. Verwendung von ineinandergestöpselten Kettengliedern (60), mit Stöpselsitz (61) in Buchsen (65) und mit gegen-Zugbelastung gesicherten Arretiermanschetten (62), wobei ein Teil eines Kettengliedes (60) als Konvexsitz (66) ausgebildet ist, als Förderkette (23) in der Vorrichtung nach Anspruch 1.
11. Verwendung einer Förderkette gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkettenglieder (60) einen sphärischen Konvexsitz (66) aufweisen.
12. Verwendung einer Förderkette gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkettenglieder einen asphärischen Konvexsitz (66) aufweisen.
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