EP0223941B1 - Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten eines Schuppenstromes - Google Patents

Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten eines Schuppenstromes Download PDF

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EP0223941B1
EP0223941B1 EP86112296A EP86112296A EP0223941B1 EP 0223941 B1 EP0223941 B1 EP 0223941B1 EP 86112296 A EP86112296 A EP 86112296A EP 86112296 A EP86112296 A EP 86112296A EP 0223941 B1 EP0223941 B1 EP 0223941B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conveyor
speed
toothed belts
alignment
belts
Prior art date
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Expired
Application number
EP86112296A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0223941A1 (de
Inventor
Jürg Eberle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ferag AG
Original Assignee
Ferag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferag AG filed Critical Ferag AG
Priority to AT86112296T priority Critical patent/ATE48116T1/de
Publication of EP0223941A1 publication Critical patent/EP0223941A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0223941B1 publication Critical patent/EP0223941B1/de
Expired legal-status Critical Current

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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
    • B65H9/00—Registering, e.g. orientating, articles; Devices therefor
    • B65H9/16—Inclined tape, roller, or like article-forwarding side registers
    • B65H9/163—Tape
    • 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
    • B65H29/66—Advancing articles in overlapping streams

Definitions

  • the invention relates to a device for the lateral alignment of sheet material located on a conveyor according to the preamble of the independent patent claim, and a corresponding operating method for this device.
  • the alignment of the printed products is brought about by endless belts arranged on both sides of the conveyor and rotating in the conveying direction.
  • the distance between the opposing belts at the entrance of the device is greater than at its exit.
  • the device has a “funnel-shaped” opening.
  • the invention solves the problem of creating an alignment device in which the braking or frictional effect that occurs during the conveying process between the alignment device and the printed product is eliminated as much as possible and at the same time the alignment process essentially as a pure rotary movement of the Print products, without changing the distance between them.
  • the invention is based on the idea of arranging circulating belts on both sides along their entire length parallel to the shingled stream, driving these belts in such a way that their circulating speed essentially corresponds to the conveying speed and at the same time superimposing an oscillatory movement on the conveying direction that is oriented transversely to the conveying direction.
  • the main advantages of this invention can be seen in the fact that the printed products are aligned essentially by a pure rotary movement about their respective central vertical axis. In this way, a change in the distance between the printed products is avoided, as a result of which a high conveying speed can be maintained. In addition, congestion is largely excluded.
  • the invention allows the device to be designed in such a way that it can be used in a mobile manner on the scale stream where it is desired. This means that several alignment devices can also be used on a production line, for example wherever an intervention in the scale flow changes its (lateral) order.
  • constructive means are provided in order to change the distance between two opposite alignment units of the device for the purpose of adaptation to the respective width of a shingled stream.
  • the device according to the invention allows a relatively light construction of the movable components and the use of specifically light materials, so that the desired high conveying speed can be achieved despite the back and forth movement of the alignment units.
  • the endlessly circulating belts of the bilateral alignment units have serrations on their inner surface which engage with corresponding serrations on the circumference of the belt pulleys driving the belts.
  • the inner run of the circumferential belts facing the conveyor form a U-shaped channel with the conveyor - seen in cross section.
  • each pulley has an eccentrically arranged bore, which is used to receive a drive shaft and to receive a loosely rotatable shaft serves.
  • the two pulleys designed in the manner of an eccentric and arranged on an alignment unit have the same circumferences and are connected via the endless toothed belt in such a way that they are always at the same distance from the conveyor or the same together with the endless toothed belt during a full rotation in every position have the shingled stream.
  • the toothed belts are provided with a plastic coating on the outside.
  • the material to be used can also be selected with regard to the lowest possible coefficient of friction.
  • the device 1 shown in FIGS. 1 and 2 in accordance with the preferred exemplary embodiment for the lateral alignment of printed product 3 located on a conveyor 2 has a frame 4 to which two motor-driven alignment units 5 and 6 are fastened at an adjustable distance from one another.
  • the frame 4 of the device 1 has two rods 7 and 8, which are guided under the conveyor 2 transversely to the conveying direction thereof, for the stable connection of the two alignment units.
  • the device can thus be set to any width of the delivered printed product or to different widths of the scale flow.
  • the two screw terminals 9 and 10 are in turn connected to one another via a support 11 of a support structure of the alignment unit 5 and 6, respectively.
  • a gear 12 for example a bevel gear
  • a plummer block 14 for a vertically loosely rotatably mounted second shaft 15 has been arranged, which is non-rotatably connected to a pulley 19 or 19 'which is also designed in the manner of an eccentric and is provided with an eccentric bore.
  • a toothing 20 is provided, into which an endless toothed belt 21 or 21 'connecting the two pulleys 18 and 19 or 18' and 19 'to one another is provided. engages with its teeth 22.
  • the eccentricity of the two pulleys 18 and 19 or 18 'and 19' is essentially the same size and is in phase with one another with respect to a common angle of rotation.
  • Both pulleys 18 and 19 or 18 'and 19' which are designed as eccentrics, are thus connected to one another via the endless toothed belts 21, 21 'in such a way that they are always at the same distance from the conveyor 2, which is preferably designed as a belt conveyor, in each position with a full revolution or from a scale stream 24 formed from the printed product 3 (approximate phase coherence).
  • the two alignment units 5 and 6 are designed in the same manner as described above.
  • the two gears 12 of the two units 5 and 6 are mechanically connected to one another via a drive (not shown) on a connecting shaft 23.
  • the eccentric pulleys 18, 18 'and 19, 19' are placed in pairs so that they work in opposite directions and the two toothed belt drums 25, 25 'perform a stroke that leads towards and away from each other.
  • the two alignment units 5 and 6 can also be operated as a whole by only one motor arranged on one of the two units, but also by means of a gear shaft driving both units, which in turn is driven decentrally by a motor.
  • the decentralized drive can be tapped from the conveyor to synchronize the alignment units.
  • the desired distance between the two alignment units 5 and 6 - as already mentioned at the beginning - can be set with the help of the screw terminals 9 and 10 as required.
  • the frame 4 of the alignment device 1 and the two alignment units 5 and 6 of the same are designed such that one strand 25, 25 'of the two toothed belts 21, 21' on the Conveyor 2 facing side over its entire length is arranged parallel to the conveyor 2, ie running to the conveying direction of the shingled stream 24, and that they form a U-shaped channel with the conveyor 2, viewed in cross section, in which the continuous shingled stream 24 is aligned on both sides becomes.
  • the two toothed belts 21, 21 ' have a width such that their upper edge 27 projects beyond the printed product 3 located on the conveyor 2.
  • the toothed belts can be provided on their outside with a special plastic coating, for example with a Teflon coating. Such a coating can also reduce the coefficient of friction of the belt surface.
  • the described holding device for the alignment units 5 and 6 with the frame 4 and the adjusting elements 7, 8 and 9, 10 for adjusting the alignment units to different widths of the printed product can also be arranged overhead with respect to the conveyor 2, which increases the mobility of the whole Device still favored. In this way too, the two alignment units form a U-shaped channel together with the conveyor.
  • the operation of the alignment device described in FIGS. 1 to 3 is as follows: According to the embodiment described for FIGS. 1 and 2, the toothed belt 21 arranged on the two alignment units 5 and 6 is driven via the gear 12 and with the aid of a drive motor via the pulley 18 on the side of the run 25 a movement in the direction of the arrow 16 is given at a speed which corresponds to the direction of movement and the conveying speed of the conveyor 2.
  • the two toothed belts 21, 21 ' are set with a full rotation of the pulleys in the position shown in Figure 1 with a dash-dotted line 17 and push it here Print product 3 of the stream of shingles 24, such as left and right hands, arranging laterally during the conveying process. After reaching the position of the toothed belts 21, 21 'drawn with the dash-dotted line 17, they are returned to the position drawn with a solid line. - With a further rotation of the pulleys 18 and 19, the above-described movement sequence of the two toothed belts 21 is repeated.
  • the toothed belts of the alignment units describe a stroke running vertically to the scale flow.
  • the runs 25, 25 'running along the shingled stream 24 approach each other to the shingled stream width and push individual disordered shingled stream elements together with a minimal conveying speed in the conveying direction to form an equally wide strand of printed products.
  • the disordered stream of shingles pushes into the now wider U-shaped channel and is pushed together again in the next stroke before it has passed through the alignment device.
  • the toothed belts run almost at the shingled stream speed when pushed together, so that no unpredictable disorder can occur during the pushing together or if the shingled flow elements come into contact with the toothed belt, e.g. by pushing the shingled flow elements together in the conveying direction (change in the shingled spacing). This happens alternately at a speed that is adapted to the printed product conveyance.
  • FIGS. 3A and 3B still show procedural details for the operation of the device according to the invention. These process details also provide information on the dimensioning of functional parts when designing the device and also on the estimation of approximate operating variables such as speeds, timing, etc.
  • FIG. 3A shows the speed change of the rotating toothed belt in a speed-time diagram, for example as a moving point on the Viewed parallel to the printed product 3 tooth belt 25 or 25 'over a full revolution of the eccentric pulley 18 or 19.
  • the position 0 degrees corresponds to the position of the pulleys, as shown in Figure 1.
  • Vmin (25) and Vmax (25) denote on the one hand the minimum speed of a point on the run 25, that is the basic speed v0, and on the other hand its maximum speed when touching the printed material during the order stroke.
  • the ratio VminNmax depends on the eccentricity. Example: with a pulley diameter of 6 cm to 7 cm and an eccentricity of approx. 1: 2, at approx. 200 rpm, speeds of Vmin approx. 0.4 to 0.5 m / s and Vmax 0.8 to 1.0 m / s, with a simultaneous stroke result of about 2 cm.
  • An oblique printed product 3 (within the scale flow) is to be aligned by means of an opposing stroke movement of the toothed belt strands 25, 25 '.
  • the printed product which is also inclined to the required scale spacing S, should finally have its original scale spacing in the correct position.
  • the alignment device not only corrects skewed printed products into ordered positions, but also lateral displacements, as can occur when they are output from rotary printing. Such shingled streams that are shifted in this way are centered on the conveyor in the lateral direction.
  • the «rotating» alignment planks (the toothed belt), in contrast to fixed planks, keep the differential speed within limits (v3 to Vmin (25)) and thus enable the product conveying speed to be increased practically at will.
  • the eccentricity achieves the order stroke, which is also superimposed on the toothed belt speed as an increase in speed.
  • the stroke and ripple of the overall speed can be determined using the eccentricity ratio.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten von auf einem Förderer befindlichen Blattmaterial gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs, sowie ein entsprechendes Betriebsverfahren zu dieser Vorrichtung.
  • Bekannt sind bereits Vorrichtungen mit beidseitig an einem Förderband und parallel zu diesem angeordneten Planken, welche quer zur Förderrichtung hin- und herbewegbar sind. Dadurch werden die einzelnen Blätter (Schuppenstromelemente) des auf dem Förderband liegenden Schuppenstromes von der Seite her zu einem gleichförmigen Strang zusammengeschoben und auf diese Weise ausgerichtet.
  • Im Vergleich zu früheren Konstruktionen mit stationären seitlichen Leitplanken kann mit einer solchen Vorrichtung die unerwünschte Brems-oder Reibungswirkung zwischen dem laufenden Schuppenstrom und den stationären Leitplanken, welche je nach Ordnung des Schuppenstromes zu einem ungeordneten Zusammenschieben desselben und einer daraus resultierenden Blockierung der Druckproduktförderung führen kann, erheblich reduziert werden. Trotzdem lassen sich Staungen, meist verursacht durch «Anecken » einzelner Druckprodukte von ungeordneten Schuppenströmen, letztendlich nicht mit Sicherheit vermeiden.
  • Bei einer andem Vorrichtung, wie sie beispielsweise aus der US-A-4,015,843 von Tennant bekannt ist, wird die Ausrichtung der Druckprodukte durch beidseitig seitlich am Förderer angeordnete, in Förderrichtung umlaufende Endlosriemen bewirkt. Zur Erfassung ungeordneter Druckprodukte ist der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Riemen am Eingang der Vorrichtung grösser als an ihrem Ausgang. Die Vorrichtung weist also gewissermassen eine « trichterförmige » Öffnung auf.
  • Obwohl mit dieser Vorrichtung im allgemeinen akzeptable Resultate erzielt werden, vermag sie den Anforderungen heutiger Hochleistungsprozesse vielfach nicht zu genügen. Durch die trichterförmige Öffnung wird der angestrebten Drehung der Druckprodukte zwangsläufig gleichzeitig eine der Förderrichtung entgegengesetzte translatorische Bremsbewegung überlagert. Die führt einerseits zur bereits erwähnten Staugefahr und anderseits resultiert daraus eine Veränderung des Schuppenabstandes, d. h. des Abstandes zwischen den aufeinanderfolgenden Druckprodukten. Gerade bei Hochleistungsprozessen, bei denen sämtliche Abläufe in einem präzisen zeitlichen Systemtakt erfolgen, hat eine Veränderung des Schuppenabstandes fatale Konsequenzen: Der vorgegebene Arbeitstakt nachfolgender Produktionseinheiten stimmt unter Umständen nicht mehr mit dem Fördertakt der Druckprodukte überein, was eine Weiterverarbeitung verunmöglicht oder zumindest eine unerwünschte Verlangsamung des Systemtaktes bedingt.
  • Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Ausrichtvorrichtung zu schaffen, bei welcher die während des Fördervorganges zwischen der Ausrichtvorrichtung und dem Druckprodukt entstehende Brems- oder Reibungswirkung möglichst eliminiert wird und gleichzeitig der Ausrichtvorgang im wesentlichen als reine Drehbewegung der Druckprodukte, ohne Veränderung des Abstandes zwischen denselben, erfolgt.
  • Die Erfindung basiert auf der Idee, umlaufende Riemen beidseitig auf ihrer ganzen Länge parallel zum Schuppenstrom anzuordnen, diese Riemen so anzutreiben, dass ihre Umlaufgeschwindigkeit im wesentlichen der Fördergeschwindigkeit entspricht und dieser Bewegung in Förderrichtung gleichzeitig eine quer zur Förderrichtung orientierte oszillatorische Bewegung zu überlagern.
  • Die hauptsächlichen Vorteile dieser Erfindung sind darin zu sehen, dass die Druckprodukte im wesentlichen durch eine reine Drehbewegung um ihre jeweilige zentrale Vertikalachse ausgerichtet werden. Auf diese Weise wird eine Veränderung des Abstandes zwischen den Druckprodukten vermieden, wodurch eine hohe Fördergeschwindigkeit aufrechterhalten werden kann. Zudem sind Stauungen weitgehend ausgeschlossen. Die Erfindung erlaubt, die Vorrichtung so auszugestalten, dass sie mobil dort am Schuppenstrom einsetzbar ist, wo sie gewünscht wird. Damit können an einem Produktionsstrang auch mehrere Ausrichtvorrichtungen eingesetzt werden, beispielsweise überall dort, wo ein Eingriff in den Schuppenstrom dessen (seitliche) Ordnung verändert. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind konstruktive Mittel vorgesehen, um den Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Ausrichteinheiten der Vorrichtung zwecks Anpassung an die jeweilige Breite eines Schuppenstromes zu verändern.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt eine verhältnismässig leichte Bauweise der beweglichen Bauteile und die Verwendung spezifisch leichter Materialien, so dass trotz der Hin- und Herbewegung der Ausrichteinheiten die gewünschte hohe Fördergeschwindigkeit erreicht werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weisen die endlos umlaufenden Riemen der beidseitigen Ausrichteinheiten auf ihrer Innenfläche Zahnungen auf, welche mit entsprechenden Zahnungen auf dem Umfang von die Riemen antreibenden Riemenscheiben in Eingriff stehen.
  • Vorteilhafterweise bilden die dem Förderer zugewandten inneren Trum der umlaufenden Riemen mit dem Förderer - im Querschnitt gesehen - eine U-förmige Rinne.
  • Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jede Riemenscheibe eine exzentrisch angeordnete Bohrung auf, welche einmal der Aufnahme einer Antriebswelle und zum andern der Aufnahme einer lose drehbar gelagerten Welle dient. Die beiden in der Art eines Exzenters ausgebildeten und an einer Ausrichteinheit angeordneten Riemenscheiben weisen gleich grosse Umfänge auf und sind über den endlosen Zahnriemen derart verbunden, dass dieselben bei einer vollen Umdrehung in jeder Position stets gemeinsam mit dem endlosen Zahnriemen den gleichen Abstand von dem Förderer bzw. dem Schuppenstrom haben.
  • Die Zahnriemen sind zwecks Verschleissminderung an ihrer Aussenseite mit einer Kunststoffbeschichtung versehen. Das zu verwendende Material kann auch in Hinsicht auf einen möglichst geringen Reibungskoeffizienten ausgewählt werden.
  • Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung zu ersehen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise, und zwar:
    • Figur 1 eine Ansicht von oben auf die Vorrichtung zum Aussrichten von auf einem Föderband befindlichen Druckprodukten,
    • Figur 2 einen Längsschnitt durch das in der Figur 1 gezeigte Förderband sowie durch einen Rahmen der Ausrichtvorrichtung gemäss der Linie 11-11 in der Figur 1, aus welchem in der Seitenansicht die Ausbildung der Vorrichtung zum Ausrichten von auf einem Förderband befindlichen Druckprodukten zu ersehen ist und
    • Figuren 3A und 3B in graphischer Darstellung Verfahrensdetails zum Betrieb der Vorrichtung gemäss Erfindung der Relativgeschwindigkeit von den Zahnriemen des Ordners und dem zu ordnenden Druckprodukt.
  • Die in den Figuren 1 und 2 gemäss dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigte Vorrichtung 1 zum seitlichen Ausrichten von auf einem Förderer 2 befindlichen Druckprodukts 3 weist einen Rahmen 4 auf, an welchem in einem einstellbaren Abstand voneinander entfernt zwei motorgetriebene Ausrichteinheiten 5 und 6 befestigt sind. Der Rahmen 4 der Vorrichtung 1 weist zwei unter dem Förderer 2 quer zur Förderrichtung desselben hindurchgeführte Stangen 7 und 8 zur stabilen Verbindung der beiden Ausrichteinheiten auf.
  • Im unteren Bereich der Ausrichteinheiten 5 und 6 sind an denselben Schraubenklemmen 9 und 10 befestigt, welche zur Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Ausrichteinheiten 5 und 6 auf den Stangen 7 und 8 des Rahmens 4 hin- und herbeweglich geführt sind und mit den besagten Stangen fest verklemmt werden können. Damit kann die Vorrichtung auf beliebige Breiten des Angelieferten Druckprodukts, bzw. auf verschiedenen Breiten des Schuppenstroms eingestellt werden.
  • Die beiden Schraubenklemmen 9 und 10 sind ihrerseits über einen Träger 11 einer Trägerkonstruktion der Ausrichteinheit 5 bzw. 6 miteinander verbunden. An einem Ende des Trägers 11 ist ein Getriebe 12, bspw. ein Kegelgetriebe, für eine vertikal an demselben gelagerte erste Antriebswelle 13 einer in der Art eines Exzenters ausgebildeten, mit einer exzentrischen Bohrung versehenen Riemenscheibe 18 bzw. 18' und an dem anderen Ende des Trägers 11 ein Stehlager 14 für eine vertikal in demselben lose drehbar gelagerte zweite Welle 15 angeordnet worden, welche mit einem ebenfalls in der Art eines Exzenters ausgebildeten, mit einer exzentrischen Bohrung versehenen Riemenscheibe 19 bzw. 19' undrehbar fest verbunden ist.
  • An den beiden gleich grossen Umfängen der Riemenscheiben 18, 18' und 19, 19' ist jeweils eine Zahnung 20 vorgesehen, in welche ein endloser, die beiden Riemenscheiben 18 und 19 bzw. 18' und 19' miteinander verbindender Zahnriemen 21 bzw. 21' mit seiner Zahnung 22 eingreift. Die Exzentrizität der beiden Riemenscheiben 18 und 19 bzw. 18' und 19' ist im wesentlichen gleich gross und bezüglich eines gemeinsamen Drehwinkels phasengleich zueinanderstehend.
  • Beide als Exzenter ausgebildete Riemenscheiben 18 und 19 bzw. 18' und 19' sind also über den endlosen Zahnriemen 21, 21' derart miteinander verbunden, dass dieselben bei einer vollen Umdrehung in jeder Position stets den gleichen Abstand von dem vorzugsweise als Bandförderer ausgebildeten Förderer 2 bzw. von einem aus dem Druckprodukt 3 gebildeten Schuppenstrom 24 aufweisen (ungefähre Phasenkohärenz).
  • Die beiden Ausrichteinheiten 5 und 6 sind in der gleichen Weise wie vorbeschrieben ausgebildet. Um einen Synchronlauf beider Ausrichteinheiten 5 und 6 zu gewährleisten, sind die beiden Getriebe 12 der beiden Einheiten 5 und 6 über nicht näher dargestellter Antrieb an einer Verbindungswelle 23 mechanisch miteinander verbunden. Dabei sind die Exzenter-Riemenscheiben 18, 18' und 19, 19' paarweise so zueinander gestellt, dass sie gegenläufig arbeiten und die beiden Zahnriementrum 25, 25' einen Hub ausführen, der aufeinanderzu- und voneinanderwegführt.
  • In diesem Zusammenhang ist besonders zu erwähnen, dass die beiden Ausrichteinheiten 5 und 6 gesamthaft auch von lediglich einem an einer der beiden Einheiten angeordneten Motor betrieben werden können, aber auch über eine beide Einheiten antreibende Getriebewelle, welche dezentral von einem Motor ihrerseits angetrieben wird. Der dezentrale Antrieb kann zur Synchronisierung der Ausrichteinheiten mit dem Förderer von diesem abgegriffen werden.
  • Im Hinblick auf die entsprechend den jeweiligen Abmessungen des Druckprodukts 3 zu fördernden unterschiedlich breiten Schuppenströme 24 kann der gewünschte Abstand zwischen den beiden Ausrichteinheiten 5 und 6 - wie bereits eingangs erwähnt - mit Hilfe der Schraubenklemmen 9 und 10 je nach Bedarf eingestellt werden.
  • Der Rahmen 4 der Ausrichtvorrichtung 1 sowie die beiden Ausrichteinheiten 5 und 6 derselben sind derart ausgebildet, dass jeweils ein Trum 25, 25' der beiden Zahnriemen 21, 21' auf der dem Förderer 2 zugewandten Seite über seine ganze Länge parallel zum Förderer 2, d. h. zur Förderrichtung des Schuppenstromes 24 verlaufend angeordnet ist und dass dieselben mit dem Förderer 2 - im Querschnitt gesehen - eine U-förmige Rinne bilden, in welcher der durchlaufende Schuppenstrom 24,beidseitig ausgerichtet wird.
  • Die beiden Zahnriemen 21, 21' weisen eine derartige Breite auf, dass sie mit ihrem oberen Rand 27 über das auf dem Förderer 2 befindliche Druckprodukt 3 hinausragen. - Die Zahnriemen können zwecks Verschleissminderung an ihrer Aussenseite mit einer besonderen Kunststoffbeschichtung, beispielsweise mit einer Teflonbeschichtung versehen sein. Eine solche Beschichtung kann zugleich den Reibungskoeffizienten der Riemenoberfläche herabsetzen.
  • Die beschriebene Haltevorrichtung für die Ausrichteinheiten 5 und 6 mit dem Rahmen 4 und den Verstellelementen 7,8 bzw. 9, 10 zur Einstellung der Ausrichteinheiten auf verschiedene Breiten des Druckprodukts, kann auch bezüglich des Förderers 2 über Kopf angeordnet sein, was die Mobilität der gesamten Vorrichtung noch begünstigt. Auch auf diese Weise bilden die beiden Ausrichteinheiten zusammen mit dem Förderer eine U-förmige Rinne.
  • Die Arbeitsweise der in den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausrichtvorrichtung ist wie folgt : Gemäss dem zu den Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel wird den an den beiden Ausrichteinheiten 5 und 6 angeordneten Zahnriemen 21 über das Getriebe 12 und mit Hilfe eines Antriebsmotors über die Riemenscheibe 18 auf der Seite des Trums 25 eine Bewegung in der Richtung des Pfeiles 16 mit einer Geschwindigkeit erteilt, welche der Bewegungsrichtung und der Fördergeschwindigkeit des Förderers 2 entspricht.
  • Durch die in der Art von Exzentern ausgebildeten Riemenscheiben 18, 18' und 19, 19' werden die beiden Zahnriemen 21, 21' bei einer vollen Umdrehung der Riemenscheiben in die in der Figur 1 mit einer strichpunktierten Linie 17 gezeichnete Position versetzt und schieben hierbei das Druckprodukt 3 des Schuppenstromes 24 wie ordnende linke und rechte Hände während des Fördervorganges seitlich zusammen. Nach Erreichen der mit der strichpunktierten Linie 17 gezeichneten Position der Zahnriemen 21, 21' werden dieselben wieder in die mit einer ausgezogenen Linie gezeichnete Position zurückversetzt. - Bei einer weiteren Umdrehung der Riemenscheiben 18 und 19 wiederholt sich der vorbeschriebene Bewegungsablauf der beiden Zahnriemen 21. Die Zahnriemen der Ausrichteinheiten, bzw. die beiden Trums 25, 25' beschreiben einen vertikal zum Schuppenstrom verlaufenden Hub. Die dem Schuppenstrom 24 entlang laufendem Trums 25, 25' nähern sich dabei gegenseitig auf Schuppenstrombreite und schieben einzelne ungeordnete Schuppenstromelemente bei minimaler Fördergeschwindigkeit in Förderrichtung zu einem gleichbreiten Strang von Druckprodukten zusammen. Beim Auseinanderlaufen der Trums schiebt sich der ungeordnete Schuppenstrom in die nun breitere U-förmige Rinne und wird, bevor er durch die Ausrichtvorrichtung gelaufen ist, im nächsten Hub wieder zusammen geschoben. Dabei laufen die Zahnriemen beim Zusammenschieben annähernd mit Schuppenstromgeschwindigkeit, sodass während des Zusammenschiebens bzw. bei allfälligem Kontakt der Schuppenstromelemente mit dem Zahnriemen keine unvorhergesehene Unordnung, bspw. durch Zusammenschieben der Schuppenstromelemente in Förderrichtung (Veränderung des Schuppenabstands) auftreten kann. Dies geschieht alternierend in einer Geschwindigkeit, die der Druckproduktförderung angepasst ist.
  • Die Figuren 3A und 3B zeigen noch verfahrensmässige Details zum Betrieb der Vorrichtung gemäss Erfindung. Diese Verfahrensdetails geben auch Hinweise zur Bemessung von funktionellen Teilen bei der Gestaltung der Vorrichtung und auch zur Abschätzung von ungefähren Betriebsgrössen wie Geschwindigkeiten, Zeitablauf etc.. Figur 3A zeigt in einem Geschwindigkeits-ZeitDiagramm die Geschwindigkeitsänderung der umlaufenden Zahnriemen, bspw. als mitlaufenden Punkt auf dem parallel zum Druckprodukt 3 laufenden Zahnriementrum 25 bzw. 25' über eine volle Umdrehung der Exzenterriemenscheibe 18 bzw. 19 betrachtet. Die Stelle 0 grad entspricht der Position der Riemenscheiben, wie sie in Figur 1 gezeigt sind. Der angetriebene Zahnriemen läuft mit seiner Grundgeschwindigkeit v0 um die Riemenscheiben und erfährt nun durch den Exzenterhebel eine zusätzliche Beschleunigung auf eine Gesamtgeschwindigkeit, die nach einer halben Reimenscheibenumdrehung bei 180 grad ihr Maximum erreicht. Anschliessend sinkt die überlagerte Geschwindigkeit wieder ab und die Gesamtgeschwindigkeit erreicht bei 360 grad wieder die Grundgeschwindigkeit. Damit ist auch gleichzeitig ein Ordnungshub des Trums 25 ausgeführt worden. Mit Vmin (25) und Vmax (25) ist einerseits die minimale Geschwindigkeit eines Punktes auf dem Trum 25, das ist die Grundgeschwindigkeit v0, und andererseits dessen maximale Geschwindigkeit bei der Berührung des Druckgutes während des Ordnungshubes bezeichnet. Das Verhältnis VminNmax hängt von der Exzentrizität ab. Beispiel : bei einem Riemenscheibendurchmesser von 6 cm bis 7 cm und einer Exzentrizität von ca. 1 :2 resultieren bei ungefähr 200 U/min Geschwindigkeiten von Vmin ungefähr 0.4 bis 0.5 m/s und Vmax 0.8 bis 1.0 m/s, bei einem gleichzeitigen Hub von ca. 2 cm. Dies sind realistische Betriebsgrössen für eine Hochgeschwindigkeits-Druckprodukteförderung.
  • Diese Geschwindigkeiten sind ihrerseits abhängig von der Geschwindigkeit v2 des zwischen den beiden Ausrichteinheiten laufenden Förderbandes 2, von dem der Zahnriemen-Antrieb vorzugsweise abgegriffen wird. Um die Geschwindigkeitsdifferenz v(reiativ) zwischen dem Ordnungstrum 25 bzw. 25' und dem zu ordnenden Druckgut 3 gering zu halten, ist man bestrebt, Vmax (25) an v2 anzugleichen. Man geht davon aus, dass die Häufigkeit der Berührungen zwischen Druckgut und Ausrichtvorrichtung in Richtung eines Ordnungshubs zunehmen und bei maximalem Hub am häufigsten (bis jedesmal) vorkommen. Ist bei dieser Berührung die Geschwindigkeitsdifferenz gering genug, um die störende Reibung und damit eine Bremswirkung auf das Druckgut auszuschalten, so werden die Schuppenabstände trotz der Ausrichtung schiefliegender Schuppenelemente nicht verändert. Dies ist im Zusammenhang mit Figur 3B dargestellt.
  • Ein schiefliegendes Druckprodukt 3 (innerhalb des Schuppenstroms) soll duch eine gegenläufige Hubbewegung der Zahnriementrums 25, 25' ausgerichtet werden. Das auch zum geforderten Schuppenabstand S schrägstehende Druckprodukt soll schliesslich bei richtiger Lage seinen bspw. ursprünglichen Schuppenabstand aufweisen. Mit der Geschwindigkeit v25 bzw. v25' laufen die beiden sich dem Druckgut 3 nähernden Trum 25, 25' und mit der Geschwindigkeit v3 etwas < v25 = v25' bewegt sich das Druckgut dazu. Durch die Hubbewegung h, h' wird auf das schrägliegende Druckgut eine Drehung (Drehmoment) um eine gedachte Achse D ausgeführt und dadurch die mit der Oberkante S bezeichnete korrekte Lage erreicht, ohne dass das Druckgut wesentlich in Laufrichtung des Schuppenstroms verschoben wird, bspw. in Richtung d = f(Vrel.), siehe Pfeil.
  • Die Ausrichtvorrichtung korrigiert natürlich nicht nur schiefliegende Druckprodukte in geordnete Lagen, sondern auch seitliche Verschiebungen, wie sie beim Ausgeben aus dem Rotationsdruck vorkommen können. Solcherart verlagerte Schuppenströme werden durch Seitenrichtung auf dem Förderer eingemittet.
  • Durch die « umlaufenden » Ausrichtplanken (der Zahnriemen), im Gegensatz zu fixstehenden Planken, wird die Differenzgeschwindigkeit in Grenzen gehalten (v3 zu Vmin (25)) und damit eine praktisch beliebige Steigerung der Produktfördergeschwindigkeit ermöglicht. Durch die Exzentrizität wird der Ordnungshub realisiert, der zugleich als Geschwindigkeitszuwachs der Zahnriemengeschwindigkeit überlagert wird. Mit dem Exzentrizitätsverhältnis lassen sich Hub und Welligkeit der Gesamtgeschwindigkeit bestimmen. Durch das Annähern der Geschwindigkeiten zweier Systeme mit verschiedenen Aufgaben, nämlich Transportieren durch den Förderer und Verschieben durch die Ausrichteinheit, lassen sich Manipulationen ausführen, die bei der Geschwindigkeitsdifferenz früherer Vorrichtungen nicht möglich waren, nämlich eine Drehung an Ort eines einzelnen schrägliegenden Druckprodukts (ohne es wesentlich in Transportrichtung zu verschieben). Dies ist nun ermöglicht in einem nach oben offenen Geschwindigkeitsbereich, sodass sich die vorgeschlagene Vorrichtung gemäss Erfindung für Hochgeschwindigkeitsdruckprozesse besonders gut eignet.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten von Blattmaterial, welches sich auf einem mit einer vorgegebenen Fördergeschwindigkeit angetriebenen Förderer befindet, insbesondere zum Ausrichten eines Schuppenstromes von Druckprodukten, mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Förderers (2) angeordneten Ausrichteinheiten (5, 6) mit endlos umlaufenden, synchron antreibbaren Zahnriemen (21, 21'), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils das dem Förderer (2) zugewandte Trum (25, 25') der Riemen (21, 21') über seine gesamte Länge parallel zum Förderer verlaufend angeordnet ist, dass Bewegungsmittel (18, 19) vorgesehen sind, um die dem Förderer zugewandten Trum (25, 25') der Riemen (21, 21') synchron gegen den Förderer (2) und von diesem weg zu bewegen und dass Antriebsmittel (13) vorgesehen sind, um die Zohnriemen (21, 21') zumindest im Moment der grössten Annäherung an der Förderer mit im wesentlichen der Fördergeschwindigkeit entsprechender Umlaufgeschwindigkeit anzutreiben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, daduch gekennzeichnet, dass konstruktive Mittel (7 bis 10) vorgesehen sind, um den Abstand zwischen den Ausrichteinheiten (5, 6) zwecks Anpassung an die jeweilige Breite eines Schuppenstromes (24) verändern zu können.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufenden Zahnriemen (21, 21') mit dem Förderer - im Querschnitt gesehen - eine U-förmige Rinne bilden.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zahnriemen um motorisch antreibbare Riemenscheiben (18, 19) umlaufen und dass die Zahnriemen an ihren Innenseiten sowie die Riemenscheiben an ihren äusseren Umfängen Zahnungen (20, 22) aufweisen, welche miteinander in Eingriff stehen.
5. Vorrichtung nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Riemenscheibe (18, 19 bzw. 18', 19') eine exzentrisch angeordnete Bohrung aufweist, welche einmal der Aufnahme einer Antriebswelle (13) und zum anderen der Aufnahme einer lose drehbar gelagerten Welle (14) dient.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenscheiben (18, 19 bzw. 18', 19') gleich grosse Umfänge aufweisen.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in der Art eines Exzenters ausgebildeten Riemenscheiben (18, 18' und 19, 19') über den jeweiligen Zahnriemen (21, 21') derart miteinander verbunden sind, dass dieslben bei einer vollen Umdrehung in jeder Position stets gemeinsam mit dem endlose Zahnriemen (21, 21') den gleichen Abstand von dem Förderer bzw. dem Schuppenstrom haben.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3, 4, und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnriemen (21, 21') an ihrer Aussenseite eine Kunststoffbeschichtung aufweisen.
9. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnriemengeschwindigkeit des Ausrichteinheiten durch Abgreifen aus dem Förderer in Abhängigkeit zur Fördergeschwindigkeit gebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnriemengeschwindigkeit kleiner als die Fördergeschwindigkeit ist, aber so gross, dass mit der Geschwindigkeitsüberlagerung durch die Exzenterbewegung eine Gesamtgeschwindigkeit von ungefähr der Fördergeschwindigkeit resultiert.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtgeschwindigkeit des Zahnriemenumlaufs kleiner als die Fördergeschwindigkeit ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Exzenterverhältnisses die Gesamtgeschwindigkeit des Zahnriemenumlaufs und die Welligkeit dieser bestimmt und realisiert werden.
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