Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Fördertechnik und betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der entsprechenden, unabhängigen
Patentansprüche. Verfahren und Vorrichtung dienen zur Wandlung eines Zuführungsstroms,
in dem flache Elemente mit ihrer flächigen Ausdehnung im wesentlichen
parallel zur Förderrichtung ausgerichtet und insbesondere einander überlappend
gefördert werden. Verfahren und Vorrichtung dienen insbesondere der Wandlung
eines lose aufliegend geförderten Zuführungsstroms, in dem Gruppen von lose aufeinander
liegenden, flachen Gegenständen (z.B. Druckprodukten) mit verschiedenen
Formaten einander überlappend gefördert werden, wobei ein derartiger Zuführungsstrom
insbesondere in einen Förderstrom gewandelt wird, in dem die Gruppen wieder
lose aufliegend gefördert aber voneinander beabstandet sind, so dass sie beispielsweise
einer Verpackung mit einer ab Rolle zugeführten Verpackungsfolie zugeführt
werden können.
Zur Wandlung eines Zuführungsstroms (Schuppenstrom), in dem einzelne, flache
Gegenstände, z.B. Druckprodukte, einander überlappend gefördert werden, in einen
Förderstrom, in dem die flachen Gegenstände hintereinander und gegebenenfalls
voneinander beabstandet gefördert werden, ist es üblich, die Gegenstände derart zu
beschleunigen, dass ihre Abstände grösser werden als ihre Ausdehnung in Förderrichtung.
Diese Methode ist problemlos, wenn die flachen Gegenstände stabil und die
Förderleistungen (in Gegenständen pro Zeiteinheit) nicht sehr hoch sind. Für hohe
Förderleistungen und für Gegenstände, die in Förderrichtung relativ lang sind, ergeben
sich bald sehr hohe Fördergeschwindigkeiten, und ausgehend von einem Zuführungsstrom
mit einem hohen Überlappungsgrad ergeben sich auch hohe Beschleunigungen,
für deren Bewältigung insbesondere nicht sehr stabile Gegenstände beispielsweise
an ihrer vorlaufenden Kante ergriffen und dadurch stabilisiert werden
müssen.
Um die oben genannten Schwierigkeiten zu umgehen, wird auch vorgeschlagen, einen
Schuppenstrom der genannten Art in Teilströme aufzuteilen, wobei an einer
Weichenstelle vom Kopfende des Schuppenstromes Sektionen, das heisst Gruppen
von einander überlappend angeordneten, flachen Gegenständen alternierend je einem
der Teilströme zugeführt werden. Durch entsprechende Wandlung der Teilströme
können dann Ströme von hintereinander geförderten Gegenständen erstellt werden,
deren Fördergeschwindigkeit dank der durch die Aufteilung verkleinerten Förderleistung
jedes Teilstromes entsprechend kleiner ist als im oben beschriebenen Fall.
Die den Teilströmen alternierend zugeteilten Sektionen des Schuppenstromes werden
üblicherweise quer zu den Hauptflächen der flachen Gegenstände (für lose aufliegenden
Schuppenstrom: gegen unten oder gegen oben) aus dem Schuppenstrom ausgelenkt,
was im wesentlichen mit einer schwenkbaren Förderunterlage, das heisst mit
einer sehr einfachen Vorrichtung, realisierbar ist.
Sollen die aus einem Schuppenstrom erstellten Teilströme ohne weitere wesentliche
Wandlung Ströme sein, in denen die Gegenstände nicht mehr einander überlappend
sondern hintereinander und voneinander beabstandet gefördert werden, müssen aus
dem Schuppenstrom nicht Sektionen mit je einer Mehrzahl von einander überlappenden
Gegenständen sondern einzelne Gegenstände ausgelenkt werden. Dazu muss jeder
Gegenstand vor der Aufteilung einzeln ergriffen werden. Üblicherweise werden
zu diesem Zwecke zwei Klammertransporteure eingesetzt, wie dies beispielsweise in
der Publikation EP-1063187 (oder US-6401903, F511) beschrieben ist, wobei auf
jeder Seite des Schuppenstromes (je einer Längskante des Schuppenstromes zugeordnet)
ein Klammertransporteur angeordnet wird. In einem Ergreifbereich verlaufen
die Klammertransporteure parallel zum Schuppenstrom, dann divergieren sie. Die
Klammertransporteure werden derart mit dem Schuppenstrom synchronisiert betrieben,
dass die Klammern des einen Transporteurs jeden zweiten Gegenstand von der
einen Seite (Längskantenbereich) her ergreifen und die Klammern des anderen
Transporteurs die anderen Gegenstände von der anderen Seite her ergreifen. Die ergriffenen
Elemente werden dann von den stromabwärts vom Ergreifbereich divergierenden
Klammertransporteuren auseinandergeführt und in beliebiger Weise an weitere
Fördermittel übergeben.
Für die im letzen Abschnitt beschriebene Aufteilung eines Schuppenstromes ist es
notwendig, dass die abwechselnd zu ergreifenden, einander auf beiden Seiten des
Schuppenstromes gegenüberliegenden beiden Kanten für alle Gegenstände im
Schuppenstrom in der gleichen Weise ergreifbar, das heisst im Schuppenstrom gleich
positioniert sind. Dies bedeutet im wesentlichen, dass die einander überlappend zugeführten
Gegenstände alle gleich breit sein müssen. Eine Aufteilung in mehr als
zwei Teilströme ist nicht möglich. Nur wenn in dem aufzuteilenden Schuppenstrom
die Überlappung der Gegenstände im Zuführungsstrom derart ist, dass es Stellen ohne
Überlappung gibt, ist es möglich, die Gegenstände zu ergreifen und erst dann relativ
zueinander zu bewegen. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, muss der vorlaufende
Gegenstand seitlich weggefördert sein, bevor der nächste Gegenstand ergriffen werden
kann, was insbesondere für nicht stabile Gegenstände schwierig realisierbar ist.
Es ist auch möglich, für die Aufteilung von Schuppenströmen durch Auseinanderführen
je einzelner Gegenstände die vorlaufende Kante des jeweils am Kopfende des
Schuppenstromes positionierten Gegenstandes zu ergreifen, wie dies beispielsweise
in der Publikation EP-1155992 (F527) beschrieben ist. Diese vorlaufenden Kanten
werden abwechselnd von den zu erstellenden Teilströmen zugeordneten Greifern erfasst,
und die Greiferbahnen divergieren nach dem Erfassen der Gegenstände. Für
diese Aufteilungsmethode gelten für die vorlaufenden Kanten der im Schuppenstrom
zugeführten Gegenstände gleich harte Bedingungen, wie in der im vorangehenden
Abschnitt beschriebenen Methode für die seitlichen Kanten. Andererseits erlaubt die
Methode aber auch eine Aufteilung des Schuppenstromes in mehr als zwei Teilströme.
Die Tatsache, dass die vorlaufende Kante eines Gegenstandes erst erfasst werden
kann, wenn der vorlaufende Gegenstand vom Kopfende des Schuppenstromes entfernt
ist, bedeutet, dass im Falle eines lose aufliegend zugeführten Schuppenstromes
die Gegenstände relativ zueinander bewegt werden müssen, wenn erst der vorlaufende,
noch nicht aber der nachlaufende Gegenstand gehalten ist. Dies kann für unstabile
Gegenstände gegebenenfalls zum Problem werden.
Solange die aufzuteilenden Elemente eines zugeführten Schuppenstromes einzelne
und gleichformatige, flache Gegenstände sind, die einander regelmässig überlappend,
das heisst mit regelmässigen Schuppenabständen zugeführt werden, stellen die oben
genannten Bedingungen, die der Zuführungsstrom für eine Aufteilung durch Ergreifen
und Auseinanderführen einzelner Gegenstände nach den bekannten Methoden zu
erfüllen hat, kein Problem dar. Auch wenn Gruppen von gleichformatigen, stapelförmig
aufeinanderliegenden Gegenständen die einander überlappenden Elemente
des Schuppenstromes sind, entstehen durch die genannten Bedingungen keine nennenswerten
Schwierigkeiten. Wenn aber die einander überlappenden Elemente des
Schuppenstroms Gruppen von im wesentlichen lose aufeinander liegenden, flachen
Gegenständen sind, die voneinander verschiedene Formate und Formen haben
und/oder die anders als regelmässig gestapelt aufeinander liegen, wird es bedeutend
schwieriger oder gar unmöglich, einen Schuppenstrom zu erzeugen, in dem die genannten
Bedingungen erfüllt sind. Auch in einem solchen Falle muss nämlich sicher
gestellt werden, dass von jeder Gruppe alle Gegenstände erfasst werden, dass aber
kein Gegenstand einer vorlaufenden oder nachlaufenden Gruppe mit erfasst wird.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu
schaffen, mit denen es möglich wird, mit einfachen Mitteln einen Zuführungsstrom
von insbesondere einander überlappend geförderten Elementen (einzelne flache Gegenstände
oder Gruppen von im wesentlichen aufeinander liegenden, flachen Gegenständen)
zu wandeln insbesondere in mindestens einen Förderstrom, in dem die Elemente
einander nicht mehr überlappen, sondern hintereinander und gegebenenfalls
nebeneinander gefördert werden, wobei die Eigenschaften der Elemente und ihre
Anordnung im Zuführungsstrom und in dem mindestens einen, zu erstellenden Förderstrom
mit bedeutend mehr Freiheit wählbar sein sollen, als dies mit den oben beschriebenen,
dem gleichen Zwecke dienenden, bekannten Methoden der Fall ist. Insbesondere
soll es möglich sein, Zuführungsströme von einander überlappenden
Gruppen von verschieden formatigen, aufeinander liegenden, flachen Gegenständen
oder von gleichformatigen, anders als stapelförmig aufeinander liegenden Gegenständen
zu wandeln mit einem Minimum von durch die Stromwandlung gestellten
Bedingungen betreffend Anordnung der Gegenstände in den Gruppen und Anordnung
der Gruppen im Zuführungsstrom. Trotzdem soll die für die Durchführung des
Verfahrens zu schaffende Vorrichtung einfach und insbesondere in möglichst einfacher
Art und Weise an variierende Eigenschaften der Elemente des Zuführungsstromes
und an verschiedenste an die Stromwandlung gestellte Anforderungen anpassbar
sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung, wie sie in den
Patentansprüchen definiert sind.
Die Grundidee des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, die einander überlappend
und vorteilhafterweise lose aufliegend in einer Förderrichtung zugeführten
Elemente des Zuführungsstromes für die Wandlung des Zuführungsstromes während
einer konstanten Weiterförderung in der Förderrichtung zuerst einzeln zu ergreifen
und dann in einer regelmässigen Sequenz in verschiedenem Masse quer zur Förderrichtung
des Zuführungsstromes zu verschieben. Dabei erfährt die räumliche Ausrichtung
der Elemente keine wesentliche Änderung, derart, dass diese nach der Verschiebung
entlassen und beispielsweise wiederum lose aufliegend weggefördert werden
können. Für das Ergreifen und Verschieben und die gleichzeitige Weiterförderung
der Elemente werden diese nicht im Bereiche ihrer vorlaufenden Kanten ergriffen
sondern an einer von der vorlaufenden Kante in Förderrichtung beabstandeten,
vorteilhafterweise in Förderrichtung etwa mittig angeordneten Stelle, die wahlweise
eine seitliche Kante umfassen kann oder nicht und die für alle Elemente im wesentlichen
dieselbe ist. Die einzige, an den Zuführungsstrom zu stellende Bedingung besteht
darin, dass alle Elemente gleich erfassbar sind und dass die Elemente sich an
der genannten Stelle nicht überlappen, der Abstand der Elemente im Zuführungsstrom
also grösser ist als die halbe Länge der Elemente in Förderrichtung.
Für das Ergreifen, Verschieben und gleichzeitige Weiterfördern kommt für jedes
Element ein oberes und ein unteres Klemmelement zum Einsatz, wobei das Element
zwischen den Klemmelementen quer zu seiner flächigen Ausdehnung (für lose aufliegendes
Element: von oben und von unten) klemmend ergriffen wird. Die oberen
und die unteren Klemmelemente werden in Förderrichtung gefördert mit derselben,
im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit wie der Zuführungsstrom und mit in
Förderrichtung denselben, im wesentlichen konstanten Abständen, die die Elemente
im Förderstrom haben. Zusätzlich sind die Klemmelemente quer zur Förderrichtung
gesteuert in verschiedenem Masse verschiebbar. Wie noch zu zeigen sein wird, kann
diese Verschiebbarkeit je nach Anforderungen, die an eine zusätzliche Stützung der
Elemente während der Verschiebung und Weiterförderung gestellt werden, auf die
oberen Klemmelemente beschränkt sein, während untere Klemmelemente vorgesehen
sind, die entlang verschiedenen für die Verschiebung divergierenden Bahnen zugeordnet
sind und entlang diesen gefördert werden.
Vorteilhafterweise wird die genannte Verschiebung parallel zur flächigen Ausdehnung
der Elemente (für lose aufliegende Elemente: im wesentlichen horizontal)
durchgeführt, derart, dass die Elemente nach der Verschiebung nebeneinander angeordnet
sind. Es entsteht dabei ein Förderstrom, in dem die Elemente beispielsweise
hintereinander und nebeneinander gestaffelt und parallel zur Förderrichtung und quer
dazu voneinander beabstandet gefördert werden, ein Förderstrom also, der in einfacher
Weise durch ein einziges Förderband weggefördert werden kann und der sich
vorzüglich eignet für eine Verpackung der Elemente mit Hilfe eines ab Rolle zugeführten,
quasi endlosen Verpackungsmaterials, wie dies beispielsweise in der Publikation
EP-1188670 (F533) beschrieben ist. Die Zahl der in einem derartigen Förderstrom
gestaffelt nebeneinander geförderten Elemente ist im wesentlichen frei wählbar.
Die Verschiebung kann aber auch quer zur flächigen Ausdehnung der Elemente (für
lose aufliegende Förderung: vertikal) durchgeführt werden, wobei die Elemente in
diesem Fall für die Verschiebung eine genügende Flexibilität aufweisen müssen und
wobei übereinander angeordnete Teilströme entstehen, in denen die Elemente hintereinander
und beispielsweise voneinander beabstandet gefördert werden. Auch in diesem
Falle ist die erstellbare Zahl von Teilströmen im wesentlichen frei wählbar.
Für ein Ergreifen der Elemente an einer Stelle, die keine Kante betrifft, sind die oberen
und die unteren Klemmelemente voneinander unabhängig, das heisst an getrennte
Antriebsmittel angekoppelt. Für ein Ergreifen in einem seitlichen Kantenbereich sind
vorteilhafterweise je ein unteres und ein oberes Klemmelement zu einer Klammer
zusammengefasst und die Klammern sind an ein einziges Antriebsmittel angekoppelt.
Die Antriebsmittel für die Klemmelemente sind vorteilhafterweise beidseitig
vom Zuförderstrom angeordnete, umlaufend angetriebene Ketten, zwischen denen
sich quer zur Förderrichtung Führungsstangen erstrecken, wobei an jeder Führungsstange
ein Klemmelement oder eine Klammer hin und her verschiebbar angeordnet
ist. Die Länge der Führungsstangen bzw. die Distanz zwischen den umlaufenden
Ketten ist dabei an die quer zur Förderrichtung zu erstellende Distanz zwischen den
Elementen angepasst. Ferner weisen die Antriebsmittel möglichst als stationäre Kulissen
ausgestaltete Steuermittel auf für die Steuerung der verschiedenen Verschiebungen
der Klemmelemente entlang der Führungsstangen in der vorgegebenen, regelmässigen
Sequenz.
Die wichtigsten Vorteile der erfindungsgemässen Stromwandlung bestehen darin,
dass alle Elemente des Zuführungsstromes an im wesentlichen derselben Stelle und
vor einer Relativbewegung zwischen den Elementen ergriffen werden können, dass
diese Stelle in einem zentralen Bereich (ohne Einbezug einer Kante) der Elemente
angeordnet sein kann, dass in dem zu erstellenden Förderstrom eine im wesentlichen
frei wählbare Zahl von Elementen nebeneinander gefördert werden können, bzw. eine
im wesentlichen frei wählbare Zahl von Teilströmen erstellt werden kann und
dass die räumliche Ausrichtung der Elemente nicht verändert wird, so dass beispielsweise
lose aufliegend zugeführte Elemente nach der Wandlung ohne Umorientierung
wiederum lose aufliegend weggefördert werden können. Die Vorteile der
zentralen Erfassbarkeit, der vermiedenen Relativbewegung von noch nicht gehaltenen
Elementen und der gleichbleibenden, räumlichen Ausrichtung sind besonders
relevant für Elemente, die Gruppen von lose aufeinander liegenden, flachen Gegenständen
sind, insbesondere für derartige Gruppen, deren Gegenstände verschiedene
Formate haben oder gleichformatig aber in der Gruppe nicht regelmässig gestapelt
sind.
Trotzdem ist es selbstverständlich auch möglich, Verfahren und Vorrichtung gemäss
Erfindung, für die Wandlung von Zuführungsströmen aus anderen Elementen anzuwenden,
beispielsweise für die Wandlung von Zuführungsströmen aus einzelnen,
gleichformatigen Gegenständen oder regelmässigen Stapeln von gleichformatigen
Gegenständen oder auch zur Wandlung von Zuführungsströmen, in denen solche
Elemente einander nicht überlappen sondern hintereinander gefördert werden. In derselben
Weise ist es mit Hilfe von Verfahren und Vorrichtung gemäss Erfindung zwar
sehr vorteilhaft, Förderströme zu erstellen, in denen die Elemente voneinander beabstandet
sind, einander also nicht überlappen, es ist aber ebenso möglich Wegförderströme
zu erstellen, in denen sich die Elemente überlappen, wobei die Art und Weise
der Überlappung eine andere sein wird als im Zuführungsstrom. Beispielsweise ist es
mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäss Erfindung auch möglich, den Zuführungsstrom
in Sektionen, das heisst in einander überlappende Gruppen von Elementen
aufzuteilen und diese nebeneinander oder übereinander wegzufördern.
Beispielhafte Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss Erfindung
werden im Zusammenhang mit den folgenden Figuren mehr im Detail beschrieben.
Dabei zeigen:
- Figuren 1 und 2
- Schemas einer ersten, beispielhaften Ausführungsform von
Verfahren und Vorrichtung gemäss Erfindung mit Element-Erfassung in
einem zentralen Bereich und mit Element-Verschiebung parallel zur
flächigen Ausdehnung der Elemente (Figur 1: Blickwinkel senkrecht zur
flächigen Ausdehnung der Elemente; Figur 2: Blickwinkel parallel zur
flächigen Ausdehnung der Elemente);
- Figuren 3 bis 7
- Beispiele von Elementen, die Gruppen von verschieden formatigen
Gegenständen (Figuren 3 bis 6) oder von gleichformatigen
Gegenständen (Figur 7), bspw. Druckprodukten sind und die mit dem Verfahren
und der Vorrichtung gemäss Figur 1 vorteilhaft bearbeitbar sind;
- Figuren 8 bis 10
- verschiedene, beispielhafte Ausführungsformen von unteren
und oberen Klemmelementen für die Vorrichtung gemäss Figur 1 (Schnitt
quer zur Förderrichtung);
- Figur 11
- ein beispielhaftes oberes Klemmelement oder Paar von unterem und
oberem Klemmelement und dessen Steuerung für die erfindungsgemässe
Vorrichtung;
- Figur 12
- Schema einer weiteren, beispielhaften Ausführungsform von Verfahren
und Vorrichtung gemäss Erfindung mit Element-Erfassung in einem
Kantenbereich und mit Element-Verschiebung parallel zur flächigen Ausdehnung
der Elemente (Blickwinkel senkrecht zur flächigen Ausdehnung
der Elemente);
- Figur 13
- Schema einer weiteren, beispielhaften Ausführungsform von Verfahren
und Vorrichtung gemäss Erfindung mit Element-Erfassung in einem
Kantenbereich und mit Element-Verschiebung quer zur flächigen
Ausdehnung der Elemente (Blickwinkel parallel zur flächigen Ausdehnung
der Elemente).
Figuren 1 und 2 zeigen in einer sehr schematischen Darstellung mit einem Blickwinkel
quer zur flächigen Ausdehnung der Elemente 1 (Figur 1) und mit einem
Blickwinkel parallel zur flächigen Ausdehnung der Elemente (Figur 2) eine erste
Ausführungsform von Verfahren und Vorrichtung gemäss Erfindung. Die Förderrichtung
F ist von links nach rechts gerichtet. Der linke Bereich der Figuren 1 und 2
zeigt den Zuführungsstrom 2, in dem die Elemente 1 einander überlappend zugeführt
werden, wobei sie einen (Schuppen-) Abstand d voneinander haben und beispielsweise
lose auf drei parallel verlaufenden Förderunterlagen 3.1, 3.2, 3.3 (strichpunktiert
angedeutet, z.B. Förderbänder) aufliegen. Der mittlere Bereich der Figuren 1 und 2
ist der Wandlungsbereich, in dem die Elemente 1 quer zur Förderrichtung F verschoben
werden, im vorliegenden Falle parallel zur flächigen Ausdehnung der Elemente,
für den Fall, dass diese lose aufliegend zugeführt werden, also etwa horizontal. Der
rechte Bereich der Figuren 1 und 2 zeigt den durch die Wandlung erstellten Förderstrom
4, in dem die Elemente 1 beispielsweise wiederum lose auf drei parallelen
Förderunterlagen 3.4, 3.5 und 3.6 (strichpunktiert dargestellt, z.B. Förderbänder)
aufliegend weggefördert werden. Der effektive Abstand in Förderrichtung zwischen
den Elementen ist auch im Förderstrom 4 gleich d, das heisst die Fördergeschwindigkeit
ist dieselbe wie im Zuführungsstrom 2. Auch die Förderrichtung F bleibt im
wesentlichen unverändert. Die räumliche Ausrichtung der Elemente ändert sich
durch die Wandlung des Zuführungsstromes 2 in den Förderstrom 4 nicht.
Im Wandlungsbereich (mittlerer Bereich der Figuren 1 und 2) kommen obere und
untere Klemmelemente 5.1 und 5.2 zum Einsatz, die mit dem Abstand d in Förderrichtung
F hintereinander mit der Geschwindigkeit des Zuführungsstromes 2 und des
Förderstromes 4 durch den Wandlungsbereich gefördert werden. Während dieser
Förderung werden die Klemmelemente zuerst auf die zu ergreifende Stelle der Elemente
1 eingestellt (im dargestellten Fall mittig ausgerichtet), dann für das Ergreifen
der Elemente aktiviert (in eine klemmende Stellung gebracht) und dann in einer vorgegebenen
Sequenz verschieden quer zur Förderrichtung F verschoben (im vorliegenden
Fall abwechselnd und spiegelbildlich), um schliesslich deaktiviert (in eine
nicht klemmende Stellung gebracht) zu werden.
In der Ausführungsform gemäss Figur 1 ist die zu ergreifende Stelle der Elemente
etwa das Zentrum der Elementfläche. Die Klemmelemente 5.1 und 5.2 sind beispielsweise
an sich quer zur Förderrichtung F erstreckenden Führungsstangen 6 angeordnet,
die je mit zwei seitlichen Antriebsorganen 7.1/7.1' für die oberen Klemmelemente
5.1 und 7.2/7.2' für die unteren Klemmelemente 5.2 (strichpunktierte Linien),
z.B. umlaufend angetriebenen Ketten verbunden und durch diese in Förderrichtung
F durch den Wandelbereich gefördert werden. Die Antriebsorgane verlaufen
seitlich vom Zuführungsstrom 2 und im vorliegenden Fall symmetrisch davon beabstandet
durch den Wandelbereich. Bei der Auslegung der unteren Klemmelemente
5.2 und der dafür vorgesehenen Führungsstangen 6 einerseits und der zu- und wegführenden
Förderunterlagen 3.1 bis 3.6 andererseits ist darauf zu achten, dass diese
miteinander nicht in Konflikt kommen. Für Elemente, die derart biegbar sind, dass
sie auch im Wandelbereich nicht ohne zusätzliche Unterstützung gefördert werden
können, sind zusätzliche Stützelemente anzubringen, die aber die Bewegung der unteren
Klemmelemente 5.2 nicht behindern dürfen.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Förderunterlagen 3.1 bis 3.6 (z.B. Förderbänder)
erstrecken sich teilweise zwischen den unteren Führungsstangen 6 und dem
Förderniveau. Von den Förderunterlagen 3.1, 3.2 und 3.3, auf denen aufliegend der
Zuführungsstrom 2 zugefördert wird, erstreckt sich die mittlere 3.2 in Förderrichtung
weniger weit als die äusseren beiden 3.1 und 3.3. Die unteren Klemmelemente 5.2
können erst an einer Stelle zugeführt und aktiviert werden, wo die mittlere Förderunterlage
3.2 aufgehört hat. Nach der Erfassung durch die Klemmelemente werden
die Elemente weiter durch die äusseren Förderunterlagen 3.2 und 3.3 gestützt,
bis diese aufhören. Die Förderunterlagen 3.4 bis 3.6, auf denen die Elemente 1 des
durch Wandlung erstellten Förderstromes 4 weggefördert werden, sind voneinander
beabstandet angeordnet, derart, dass die unteren Klemmelemente 5.2 nach unten
weggefördert werden können in einem Bereich, in dem die Elemente durch die genannten
Förderunterlagen gestützt sind.
Wie bereits erwähnt, werden im in den Figuren 1 und 2 dargestellten Fall die Klemmelemente
mittig zugeführt und dann alternierend in gleichem Masse und entgegengesetzter
Richtung quer zur Förderrichtung F verschoben. Das Mass der Verschiebung
(und damit die Länge der Führungsstangen 6) ist beispielsweise wie dargestellt
derart gewählt, dass die Elemente im Förderstrom 4 auch quer zur Förderrichtung F
voneinander beabstandet sind. Aus den Figuren 1 und 2 ist einfach abzuleiten, dass
eine Verschiebungssequenz, in der jedes erste Element nach rechts, jedes zweite
Element nach links und jedes dritte Element nicht verschoben wird, einen Förderstrom
4 ergibt, in dem drei Elemente nebeneinander angeordnet sind. Ebenso ist
leicht abzuleiten, dass eine Verschiebungssequenz, in der eine erste Mehrzahl von
Elementen nach rechts und eine zweite Mehrzahl von Elementen nach links verschoben
wird, einen Förderstrom 4 ergibt, in dem nebeneinander Schuppenstromsektionen
gefördert werden. Zahllose weitere Möglichkeiten zur Wandlung des Zuführungsstromes
2 sind in derselben Weise ableitbar. Wie noch zu zeigen sein wird, ist
es sehr einfach möglich, eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die für eine der oben
genannten Varianten des Verfahrens eingestellt ist, für eine andere Variante umzustellen,
vorausgesetzt, dass die Führungsstangen 6 für die gewünschten Varianten
genügend lang sind.
In der Figur 2 ist als weitere Möglichkeit (strichpunktiert) eine Rolle 8 dargestellt, ab
der eine Bahn eines Verpackungsmaterials 9 kontinuierlich unter den durch die
Wandlung erstellten Förderstrom 4 zugeführt wird, in die die Elemente 1 während
der Weiterförderung dann beispielsweise eingeschweisst werden. Selbstverständlich
können für eine solche Anwendung mindestens die unteren Klemmelemente 5.2
nicht bis in den Bereich der Förderunterlagen 3.4 bis 3.6 geführt werden, sondern
müssen vorher umgelenkt werden.
Figur 3 zeigt mehr im Detail drei Elemente 1.1 bis 1.3, die in einem Zuführungsstrom
2 einander überlappend zugeführt und nach einer Wandlung gemäss Erfindung
in einem Förderstrom 4 voneinander beabstandet weggefördert werden. Im oberen
Bereich der Figur 3, die eine Draufsicht auf die Elemente ist, ist das in Förderrichtung
F vorderste Element 1.1 gestrichelt, das mittlere Element 1.2 ausgezogen und
das hinterste 1.3 der drei Elemente strichpunktiert dargestellt. Mit einem Stern ist die
Stelle bezeichnet, an der die Elemente ergriffen werden sollen. An dieser Stelle werden
durch die Klemmung alle Gegenstände eines Elementes erfasst und die Element-Überlappung
im Zuführungsstrom ist derart gewählt, dass keine Gegenstände benachbarter
Gruppen erfasst werden. Die Elemente 1.1 bis 1.3 bestehen aus je vier lose
aufeinander liegenden, flachen Gegenständen, beispielsweise Druckprodukten, die
verschiedene Formate haben.
Die mit dem Stern angedeutete Ergreifstelle ist vorteilhafterweise so gross wie möglich.
Ihre Ausdehnung in Förderrichtung ist durch die Überlappung der Gruppen beschränkt;
ihre Ausdehnung quer zur Förderrichtung erstreckt sich vorteilhafterweise
nicht weiter als über den Bereich, in dem alle Gegenstände der Gruppe pressbar sind.
Die Ergreifstelle kann, wie durch den Stern angedeutet eine runde oder quadratische
Fläche sein, eine Reihe solcher Flächer oder eine rechteckige Fläche.
Im unteren Bereich der Figur 3 ist das mittlere Element 1.2 und der Zuführungsstrom
4 mit Blickwinkel parallel zur flächigen Ausdehnung der Elemente dargestellt. Die
Stellen, an denen die Elemente ergriffen werden, sind mit Pfeilen von unten und von
oben bezeichnet. Diese Darstellung macht deutlich, dass der Zuführungsstrom erstellt
werden kann, indem Ströme, in denen die verschiedenen Gegenstände der Elemente
zugeführt werden, zusammengeführt werden. Dabei müssen die Fördergeschwindigkeiten
und die Abstände zwischen benachbarten Gegenständen in den zusammenzuführenden
Strömen gleich sein und die Ströme müssen derart synchronisiert sein,
dass die zu ergreifenden Stellen der Gruppen frei von Überlappung durch Gegenstände
benachbarter Gruppen bleiben. In einem durch Zusammenführung von Strömen
verschiedener Gegenstände erstellten Gruppenstrom sind es nicht eigentlich die
Gruppen, die einander überlappen sondern es sind die Gegenstände in den Gruppen,
die sich überlappen. Andererseits ist es natürlich auch möglich, einen Zuführungsstrom
in dem sich effektiv die Gruppen überlappen, gemäss Erfindung zu wandeln.
Aus der Figur 3 ist es auch ersichtlich, dass die Richtung der Überlappung (vorlaufende
Kanten unten- oder obenliegend) keine Rolle spielt für die erfindungsgemässe
Wandlung.
Figuren 4 bis 7 zeigen weitere Elemente 1, die Gruppen von aufeinander liegenden,
flachen Gegenständen sind und deren vorteilhafte Ergreifstelle wiederum mit einem
Stern dargestellt ist. Zuführungsströme, in denen derartige Gruppen einander überlappend
zugeführt werden, werden vorteilhafterweise nach dem erfindungsgemässen
Verfahren gewandelt. Die Gegenstände der Gruppe (Element 1) gemäss Figur 4 haben
verschiedene Formate und liegen asymmetrisch aufeinander; die Ergreifstelle ist
quer zur Förderrichtung F mittig, parallel zur Förderrichtung aus der Mitte verschoben
angeordnet. Die Gegenstände der Gruppe (Element 1) gemäss Figur 5 haben
ebenfalls verschiedene Formate und sind seitlich aufeinander ausgerichtet; die Ergreifstelle
kann in diesem Falle im Bereiche der seitlichen Kante der Gruppe angeordnet
sein und kann sich zusätzlich gegen das Zentrum der Gruppe erstrecken. Die
Gegenstände der Gruppe (Element 1) gemäss Figur 6 haben ebenfalls verschiedene
Formate und sind symmetrisch angeordnet; die Ergreifstelle liegt deshalb vorteilhafterweise
genau im Zentrum der flächigen Ausdehnung des Elementes. Die Gegenstände
der Gruppe (Element 1) gemäss Figur 7 haben alle dasselbe Format und sie
sind rosettenförmig angeordnet; die Ergreifstelle liegt auch in diesem Falle vorteilhafterweise
im Zentrum der flächigen Ausdehnung des Elementes.
Figuren 8 bis 10 zeigen verschiedene Ausführungsformen von oberen und gegebenenfalls
unteren Klemmelementen (Schnitte quer zur Förderrichtung), die sich für die
in den Figuren 1 und 2 dargestellten oder ähnlichen erfindungsgemässen Vorrichtungen
eignen.
Figur 8 zeigt gleich wie Figur 2 im wesentlichen gleiche obere und untere Klemmelemente
5.1 und 5.2, die je an Führungsstangen 6.1 und 6.2 quer zur Förderrichtung
verschiebbar angeordnet sind. Ebenfalls dargestellt sind die Förderunterlagen 3.1 und
3.3, die das bereits zwischen den Klemmelementen 5.1 und 5.2 klemmend ergriffene
Element 1 eines nicht dargestellten Zuführungsstromes unterstützen.
Figur 9 zeigt eine Ausführungsform, in der nur das obere Klemmelement 5.1 in der
oben beschriebenen Weise quer zur Förderrichtung verschiebbar ist, während die
Funktion des unteren Klemmelementes übernommen wird durch zwei Transportorgane
10.1 und 10.2 (z.B. in geschlitzten Kanälen umlaufende Transportorgane, z.B.
Ketten), an denen mit Abständen, die zwei mal so gross sind wie die Abstände zwischen
den oberen Klemmelementen 5.1 alternierend Gegenhalteelemente 11.1 und
11.2 angeordnet sind. Die Gegenhaltelemente 11.1 und 11.2 der beiden Transportorgane
10.1 und 10.2 sind derart gegeneinander gerichtet, dass sie unabhängig davon,
an welchem Transportorgan sie angeordnet sind, in einem gleichen Bereich gegenhalten
können. Die Transportorgane laufen im Ergreifbereich unmittelbar nebeneinander
(wie in Figur 9 dargestellt) und parallel zum Zuförderstrom und divergieren im
Wandelbereich. Da die Charakteristiken der Bewegungen der oberen Klemmelemente
und der die unteren Klemmelemente ersetzenden Gegenhaltelemente nicht genau
gleich sind, ist es gegebenenfalls vorteilhaft, die Pressoberflächen der Gegenhaltelemente
derart auszurüsten, dass ein erfasstes Element darauf leicht rutschen
kann.
Figur 10 zeigt wie Figur 9 eine Ausführungsform der Klemmorgane mit oberen
Klemmelementen 5.1, die quer zur Förderrichtung verschiebbar sind, und unteren
Gegenhaltelementen 11.1 und 11.2, die alternierend an divergierenden Transportorganen
10.1 und 10.2 angeordnet sind. Im Unterschied zu Figur 9 sind hier die Gegenhaltelemente
beider Transportorgane gleich ausgebildet, so dass sie nicht an derselben
Stelle gegenhalten können. Aus diesem Grund müssen die oberen Klemmelemente
5.1 für das Erfassen der Elemente 1 alternierend quer zur Förderrichtung leicht
versetzt zugeführt werden.
Aus den Figuren 9 und 10 ist klar ersichtlich, dass die Verwendung von Transportorganen
10.1 und 10.2 mit Gegenhaltelementen 11.1 und 11.2 anstelle von quer zur
Förderrichtung verschiebbaren, unteren Klemmelementen 5.2 (Figur 8) beliebig viel
Platz für die Förderunterlagen 3.1 und 3.3 (auch 3.3 bis 3.6, Figuren 1 und 2) schafft,
während dieser bei Verwendung von unteren Klemmelementen (Figur 8) durch die
unteren Führungsstangen beschränkt ist. Die Förderunterlagen können also für die
Ausführungsformen gemäss Figuren 9 und 10 ohne weiteres als Förderbänder ausgebildet
sein, wobei die Förderorgane 10.1 und 10.2 auch zwischen den Förderbändern
angeordnet sein können. Offensichtlich wird aber dieser Vorteil bezahlt mit einer Beschränkung
auf nur eine mögliche Wandlung, die durch den Verlauf der installierten
Transportorgane 10.1 und 10.2 und durch die Sequenz der daran angeordneten Gegenhaltelemente
11.1 und 11.2 definiert ist.
Figur 11 zeigt ein beispielhaftes, oberes Klemmelement 5.1, wie es in einer erfindungsgemässen
Vorrichtung beispielsweise gemäss Figuren 1 und 2 zur Anwendung
kommen kann. Das Klemmelement 5.1 ist wie bereits erwähnt an einer Führungsstange
6.1, die vorteilhafterweise als Doppelstange ausgebildet ist, verschiebbar angeordnet.
Das Klemmelement 5.1 weist einen gegen das zu ergreifende Element
(nicht dargestellt) gerichteten, vorteilhafterweise gesteuert aktivierbaren Klemmkopf
20 oder eine Klammer 21 auf.
Der Klemmkopf 20 kooperiert mit einem entsprechenden Klemmkopf eines unteren
Klemmelementes oder mit einem Gegenhaltelement und ist in einer Ruhestellung mit
geeigneten Mitteln beispielsweise unter Spannung der Feder 22 blockiert. Es wird
aktiviert durch Entblockierung, so dass es durch die Vorspannung der Feder 22 gegen
das untere Klemmelement oder das Gegenhaltelement gepresst wird. Die Klammer
21 übernimmt die Funktion von unterem und oberem Klemmelement und wird
aktiviert durch Schliessen und Zusammenpressen der beiden Klammerelemente 21.1
und 21.2. Die Klammer 21 ist einsetzbar für die Wandlung eines Zuführungsstromes,
in dem die Elemente an einer Stelle ergriffen werden können, die eine Seitenkante
des Elementes umfasst (siehe insbesondere Figuren 5 und 12).
Zur Steuerung der Verschiebung des Klemmelementes 5.1 entlang der Führungsstange
6.1 sind beispielsweise stationäre Steuerkulissen 23.1 bis 23.4 vorgesehen, an
denen am Klemmelement 5.1 angeordnete Steuerrollen 24.1 bis 24.3 abrollen. Die
beiden Kulissen 23.1 und 23.2 erstrecken sich in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform
in Förderrichtung aufeinander zulaufend bis an den Punkt, an dem die
Elemente des Zuführungsstromes erfasst sind. Sie konvergieren gegen die Mitte der
Führungsstangen und verlaufen zuletzt parallel zum Zuführungsstrom. Sie kooperieren
mit den Führungsrollen 24.1 und 24.2. Die beiden Kulissen 23.3 und 23.4 erstrecken
sich über den Wandlungsbereich und divergieren in Förderrichtung. Sie kooperieren
mit der Führungsrolle 24.3 bzw. 24.3', die alternierend rechts oder links
auf dem Klemmelement aufgesteckt ist.
Für die Steuerung können auch andere, an sich bekannte Anordnungen angewendet
werden. Beispielsweise können für die Steuerung der Klemmelemente auf verschiedene
Bahnen auch Kulissenteile gesteuert verschoben werden oder Steuerrollen an
den Klemmelementen.
Ein in den Figuren 2 und 8 dargestelltes, unteres Klemmelement 5.2 ist beispielsweise
gleich ausgestaltet wie das Klemmelement 5.1 der Figur 11, wobei der Presskopf
20 oder die Klammer 21 nach oben gerichtet ist.
Figur 11 zeigt klar, wie einfach es ist, eine Vorrichtung für verschiedene Wandlungen
einzustellen, wenn sie Klemmelemente aufweist, wie sie hier dargestellt sind.
Sollen die Klemmelemente weiter oder weniger weit seitlich verschoben werden,
sind die Kulissen 23.3 und 23.4 zu verschieben. Ist die Ergreifstelle nicht mittig angeordnet,
sind die Kulissen 23.1 und 23.2 zu verstellen. Ist die Verschiebesequenz
eine andere, sind die Steuerrollen 24.3 an mindestens einem Teil der Klemmelemente
umzustecken. Für eine Aufteilung in drei Teilströme kann beispielsweise von jedem
dritten Klemmelement die Steuerrolle 24.3 entfernt werden und die Steuerkulissen
23.1 und 23.2 nach einem Unterbruch am Beginn des Wandelbereichs fortgeführt
werden.
Figur 12 zeigt in derselben Weise wie Figur 1 eine Ausführungsform von Verfahren
und Vorrichtung gemäss Erfindung, in der die in der Figur 11 dargestellten Klemmelemente
5 mit Klammern 21 ausgerüstet sind anstelle von Pressköpfen. Daie
Klemmelemente 5 sind in der gleichen Weise entlang von Führungsstangen 6 verschiebbar,
wobei die Enden der Führungsstangen 6 an Transportorganen 7 und 7'
angeordnet sind. Die Klammern 21 ergreifen die Elemente 1 im Bereich einer Seitenkante
und werden alternierend in verschiedenem Masse in der gleichen Richtung
quer zur Förderrichtung F verschoben, wodurch im wesentlichen dieselbe Wandlung
erzielt wird, wie sie in der Figur 1 dargestellt ist.
Figur 13 zeigt in einer Ansicht mit Blickwinkel parallel zur flächigen Ausdehnung
der Elemente 1 die Wandlung eines Zuführungsstromes 2, in dem wie im Zuführungsstrom
gemäss Figur 3 Gegenstände benachbarter Gruppen einander überlappen.
Die Klemmelemente 5 sind auch hier mit Klammern 21 (Klammerelemente 21.1 und
21.2) ausgerüstet und sie werden entlang von Führungsstangen 6 verschoben. Für
den Fall, dass die Elemente lose aufliegend, also mit im wesentlichen horizontal ausgerichteten,
flächigen Ausdehnungen zugeführt und weggefördert werden, sind die
Führungsstangen 6 vertikal ausgerichtet und die Klemmelemente 5 mit den Klammern
21 werden auf und ab verschoben.