EP4656568A1 - Rütteltisch zum rütteln von in blattlagen vorliegendem gestapelten gut sowie entsprechendes verfahren zum betreiben des rütteltisches - Google Patents

Rütteltisch zum rütteln von in blattlagen vorliegendem gestapelten gut sowie entsprechendes verfahren zum betreiben des rütteltisches

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Publication number
EP4656568A1
EP4656568A1 EP24178246.5A EP24178246A EP4656568A1 EP 4656568 A1 EP4656568 A1 EP 4656568A1 EP 24178246 A EP24178246 A EP 24178246A EP 4656568 A1 EP4656568 A1 EP 4656568A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive shaft
drive
unbalance
rotation
vibrating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24178246.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Albert BERRES
Alexander Urban
Markus Marquardt
Martin Hilz
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.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Polar Mohr Beteiligungs GmbH
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 Polar Mohr Beteiligungs GmbH filed Critical Polar Mohr Beteiligungs GmbH
Priority to EP24178246.5A priority Critical patent/EP4656568A1/de
Priority to CN202510672693.7A priority patent/CN121020310A/zh
Publication of EP4656568A1 publication Critical patent/EP4656568A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H31/00—Pile receivers
    • B65H31/34—Apparatus for squaring-up piled articles
    • B65H31/40—Separate receivers, troughs, and like apparatus for knocking-up completed piles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/50—Vibrations; Oscillations

Definitions

  • the invention relates to a vibrating table for vibrating stacked material arranged in layers of sheets.
  • the invention further relates to a method for operating such a vibrating table.
  • Vibrating tables typically feature a tiltable support table, which has a support surface for placing the stacked material, a rear stop for the stacked material, and at least one lateral stop for the stacked material.
  • the support table can be tilted from a horizontal position towards the two stops.
  • a vibrating table typically includes a vibrating device designed to set the support table in a vibrating motion. The tilting of the support table and the vibrating motion ensure that the individual sheets or sheets align precisely with the edges against the stops.
  • the material is usually clamped between the support table and the clamping device, and an air ejector is used to remove air trapped between the individual sheets.
  • the stack or stacked goods appear as a compact block and can, in this form, for example, be used in a subsequent process. be fed to the cutting station.
  • the device for carrying out the method comprises a first unbalanced body and a second unbalanced body. These are mechanically coupled and can be rotated by means of a common first drive.
  • the unbalanced bodies can be adjusted relative to each other by means of a second drive.
  • the object of the present invention is to create a vibrating table which is characterized by a particularly high variability with regard to the vibrating movement of the support table, in particular to accommodate a wide variety of stacked goods. to obtain the desired vibration result. Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for operating such a vibration table.
  • first drive shaft and the second drive shaft are mechanically separated from each other with respect to rotation around the common axis of rotation. Since the first and second drive shafts are decoupled, they can rotate separately and independently around the common axis of rotation. In other words, the first and second drive shafts are mechanically decoupled in terms of rotation. This allows the vibration motion of the support table to be adjusted over a wide range, particularly to achieve different vibration patterns with the support table, which can, for example, exhibit a cyclical or periodic change in the vibration frequency and/or the amplitude of the vibration motion.
  • the resulting imbalance and thus the amplitude of the vibration of the vibration device can be altered.
  • the imbalance of the first and second drive shafts is identical in magnitude, so that by offsetting the first and second imbalance elements by 180°, while both drive shafts rotate in the same direction and at the same speed, the resulting imbalance of the vibration device is at least approximately zero, provided that when the first and second drive shafts rotate in the same direction and at the same speed, little or no vibration is transmitted to the support table.
  • a total imbalance or resulting imbalance between 0% and 100% of a maximum possible resulting imbalance can be set by changing the angular offset between the first drive shaft and the second drive shaft in the range of 0° to 360°.
  • the mechanical decoupling of the first drive shaft from the second drive shaft can prevent a vibrating movement of the vibrating device and thus
  • the rotational speed of the support table can be varied over a wide range.
  • the first and second drive shafts could be operated at different speeds.
  • the first and second drive shafts could be operated in the same or opposite directions of rotation around the common axis of rotation. This allows for a wide variety of vibration patterns of the support table. It is also conceivable to change the first rotational speed of the first drive shaft around the common axis of rotation and/or the second rotational speed of the second drive shaft around the common axis of rotation during a vibration process, particularly by changing these speeds periodically.
  • the vibrating table it is possible, for example, to operate the first and second drive shafts in opposite directions, thus achieving a directed vibration.
  • a directed vibration of the support table for example, a linear, unidirectional vibration of the support table, such as along the transverse direction of the support table, can be achieved.
  • the first drive is preferably designed to operate the first drive shaft in a speed range from 0 rpm to 4000 rpm.
  • the second drive is preferably designed to operate the second drive shaft in a speed range from 0 rpm to 4000 rpm.
  • the first unbalance unit comprises a first gearbox, wherein a first output shaft of the first drive is coupled to the first drive shaft via the first gearbox.
  • the first gearbox preferably has a gear ratio greater than 1.0.
  • the second unbalance unit has a second gearbox, wherein a second output shaft of the second drive is coupled to the second drive shaft via the second gearbox.
  • the second gearbox preferably has a gear ratio greater than 1.0.
  • the vibrating table has a base in which the support table is resiliently, and thus elastically, mounted in a receptacle of the base. This allows the support table to vibrate relative to the base, or at least partially decouples the base from the support table in terms of vibration, thus preventing the base from vibrating during operation of the vibrating table. This prevents the vibrating table from shifting due to the vibration of the support table.
  • the support table has a rear stop for the stacked goods placed on it and at least one side stop for the stacked goods placed on it, wherein the support table can be tilted from a horizontal position in the direction of at least one of the two stops.
  • first drive shaft and the second drive shaft are rotatable in opposite directions, i.e., in opposite directions of rotation, about the common axis of rotation. This makes it possible to achieve a vibrating motion along a linear axis, for example, along a transverse direction of the support table.
  • the first drive shaft and the second drive shaft are arranged nested inside each other.
  • the second drive shaft has a hollow shaft, wherein the The first drive shaft penetrates the hollow shaft along the common axis of rotation.
  • first unbalance element is an integral part of the second drive shaft
  • second unbalance element is an integral part of the second drive shaft.
  • first drive shaft and the first unbalance element could be integrated into a single component, which might be monolithic, such as a monolithic casting. The same applies to the second drive shaft and the second unbalance element.
  • first unbalance element is detachably attached to the first drive shaft and/or the second unbalance element is detachably attached to the second drive shaft.
  • first drive and/or the second drive has an electrically powered motor.
  • the first drive and/or the second drive incorporates a servo motor.
  • Servo motors enable particularly precise control of the rotational speed and/or angular position thanks to the servo controller.
  • both the first and second drives each have a servo motor.
  • This design allows the rotational speed, and thus the rotational speeds, of the first and second drive shafts to be set and maintained with exceptional precision.
  • the rotational speeds, and therefore the rotational speeds, of the first and second drive shafts can be precisely synchronized.
  • Using a separate servo motor for the first and second drives allows for the precise creation of desired vibration patterns through corresponding variations in the rotational speeds of the two drive shafts.
  • Servo motors are used to drive the first and second drive shafts. This allows for particularly good vibration results.
  • the first unbalance unit To transmit a rotary motion from the first drive to the first drive shaft, it is considered advantageous for the first unbalance unit to have a first belt drive, with the first drive and the first drive shaft being coupled via the first belt drive.
  • the second unbalance unit it is considered advantageous for the second unbalance unit to have a second belt drive, with the second drive and the second drive shaft being coupled via the second belt drive.
  • a belt drive has the advantage that, despite any vibration or shaking of the respective drive shaft, a stable coupling to the respective drive is ensured, since a belt drive can absorb such vibrations, at least partially, via the belt. This has a beneficial effect on both the stability of the coupling between the respective drive and the respective drive shaft and on the service life of the respective drive.
  • the first belt drive has a first toothed belt, wherein this first toothed belt meshes with a first toothed belt wheel of the first drive, and a first synchronous disc is fixed to the first drive shaft, wherein the first toothed belt meshes with the first synchronous disc.
  • the second belt drive has a second toothed belt, wherein this second toothed belt meshes with a second toothed belt wheel of the second drive, and a second synchronous disc is attached to the second drive shaft, wherein the second toothed belt meshes with the second synchronous disc.
  • the vibrating device has a bearing body with a first bearing section and a second bearing section, wherein the second bearing section is in the direction of the first bearing section. opposite the common axis of rotation, wherein the first drive shaft is rotatably mounted in the first bearing section about the common axis of rotation and is rotatably mounted in the second bearing section about the common axis of rotation.
  • the first drive shaft has a first axial end and a second axial end, wherein the first axial end protrudes in the direction of the common axis of rotation relative to the second drive shaft and the second axial end of the first drive shaft protrudes on the opposite side of the second drive shaft relative to the second drive shaft in the direction of the common axis of rotation.
  • first drive shaft is supported by at least one rolling bearing in the first bearing section and by at least one further rolling bearing in the second bearing section.
  • the second drive shaft is rotatably mounted on the first drive shaft about the common axis of rotation.
  • first drive shaft and the second drive shaft are rotatably mounted to each other via at least one rolling bearing, preferably rotatably mounted to each other via at least two rolling bearings, and in particular rotatably mounted to each other via exactly two rolling bearings.
  • the bearing body has a mounting section, wherein the vibration device is attached to the support table in the area of the mounting section.
  • the vibrating device can be attached to the underside of the support table opposite the support surface, in particular by being screwed on.
  • the vibration device comprises a first sensor device, wherein the first sensor device is configured to detect whether the first drive shaft is in a first reference angular position, and/or wherein the vibration device comprises a second sensor device, wherein the second sensor device is configured to detect whether the second drive shaft is in a second reference angular position.
  • a reference run of the first and second drive shafts before starting a vibration process in order to determine the angular position of the first drive shaft, in particular of the first unbalanced element, and/or the angular position of the second drive shaft, in particular of the second unbalanced element, and especially to determine and, if necessary, adjust any angular offset between the first and second drive shafts.
  • Accurate knowledge of the angular position of the first and second drive shafts is also of particular importance when a vibration process with directed oscillation is to be achieved.
  • the first sensor device has a first proximity sensor, wherein the first proximity sensor is configured to detect an approach of a surface of the first unbalanced element, and/or wherein the second sensor device has a second proximity sensor, wherein the second proximity sensor is configured to detect an approach of a surface of the second unbalanced element.
  • the respective surface is a circumferential surface of the respective unbalance element.
  • the surface of the respective unbalance element is an end face of the respective unbalance element.
  • the respective end face is formed perpendicular to the common axis of rotation.
  • the first unbalance element and/or the second unbalance element are designed in the shape of a circular segment.
  • the first unbalance unit comprises at least one first unbalance element, wherein the at least one first unbalance element is detachably connected to the first drive shaft, and/or wherein the second unbalance unit comprises at least one second unbalance element, wherein the at least one second unbalance element is detachably connected to the second drive shaft.
  • a set of first unbalance elements is provided, wherein the set of first unbalance elements comprises at least two first unbalance elements that differ with respect to their unbalance.
  • a second set of second unbalance elements can be provided for the second drive shaft.
  • the first unbalance element can, for example, be detachably attached to the first unbalance element, in particular screwed to it.
  • the vibration device has a control device, wherein the control device is configured to control the first drive and the second drive in such a way that the first drive shaft rotates at a first speed in a first direction of rotation about the common axis of rotation and the second drive shaft rotates mechanically or rotationally decoupled from the first drive shaft at a second speed in a second direction of rotation about the common axis of rotation.
  • first and second drives during a vibration process in such a way that the first drive shaft rotates around the common axis of rotation, while the second drive shaft does not rotate around the common axis of rotation, i.e., it remains stationary. Furthermore, it is also conceivable to control the first and second drives in such a way that the second drive shaft rotates around the common axis of rotation, while the first drive shaft does not rotate around the common axis of rotation.
  • control device is configured to control the first drive and the second drive in such a way that the first and second speeds are different and/or the first and second directions of rotation are opposite. In this way, the control device enables a wide variety of vibration patterns or modes to be achieved with the vibration device.
  • the first drive and the second drive are started with an angular offset between the first and second unbalance elements that results in a minimal overall unbalance or a minimal resulting unbalance. This corresponds. This prevents the top layers of the blades from slipping when the two drives start up.
  • control device is configured to actuate the first and second drives in such a way that the first and second drives are decelerated at the end of the vibration process with an angular offset between the first and second unbalance elements that corresponds to the minimum total unbalance or the minimum resulting unbalance. This prevents the uppermost leaf layers from slipping when the rotational speeds of the first and second drives are reduced at the end of the vibration process.
  • control device is configured to control the first drive and the second drive in such a way that the first direction of rotation and the second direction of rotation are opposite and the first speed and the second speed are the same.
  • control device is configured to control the first drive and the second drive such that the first and second directions of rotation are opposite, and one of the first and second rotational speeds is greater than the other, wherein the greater rotational speed of the first and second rotational speeds is an integer multiple of the lesser rotational speed of the first and second rotational speeds.
  • first rotational speed can be twice as large as the second rotational speed.
  • control device is configured to control the first drive and the second drive in such a way that the first direction of rotation and the second direction of rotation are in the same direction and one of the first speed and the second speed is greater than the other, wherein the greater speed of the first speed and the second speed is an integer multiple of the lesser speed of the first speed and the second speed.
  • the first rotational speed can be twice as high as the second rotational speed.
  • control device is configured to control the first drive such that, during a vibration process, the rotational speed of the first drive shaft is periodically varied between a first minimum value and a first maximum value, and/or to control the second drive such that the rotational speed of the second drive shaft is periodically varied between a second minimum value and a second maximum value, also with a second period.
  • vibration patterns can be generated, in particular with a cyclic change in the frequency of the vibration and/or a cyclic change in the amplitude of the vibration.
  • the first period can be twice as long as the second period.
  • the first minimum value, the second minimum value, the first maximum value, and the second maximum value are preferably adjustable. This allows for adaptation to the material being vibrated.
  • the first minimum value, the second minimum value, the first maximum value, and the second maximum value can, for example, be set between their respective minimum and maximum possible values. These minimum and maximum possible values may be limited, for example, by the design of the first and second drives.
  • An adjustment range for the first minimum value could, for example, be from 400 rpm to 3000 rpm.
  • An adjustment range for the first maximum value could, for example, be from 1000 rpm to 5000 rpm.
  • the first minimum value could then, for example, be 2000 rpm and the first maximum value could then be, for example, 4000 rpm.
  • An adjustment range for the second minimum value could, for example, be from 400 rpm to 3000 rpm.
  • the setting range for the second maximum value could, for example, be from 1000 rpm to 5000 rpm.
  • the second minimum value could then be, for example, 3000 rpm, and the second maximum value could then be, for example, 3500 rpm.
  • the first and second periods are preferably adjustable. This allows for adaptation to the material being vibrated.
  • the first period can preferably range from 0.5 seconds to 20.0 seconds, and in particular from 1.0 second to 15.0 seconds.
  • the second period can preferably range from 0.5 seconds to 20.0 seconds, and in particular from 1.0 second to 15.0 seconds.
  • control device is configured to control the first drive and the second drive in such a way that the first speed is constant while the second speed is periodically varied with a second period between a second minimum value and a second maximum value, or to control in such a way that the second speed is constant while the first speed is periodically varied with a first period between a first minimum value and a first maximum value.
  • the method according to the invention relates to a method for operating the above-described vibrating table, wherein during a vibrating process a first rotational speed of the first drive shaft is periodically varied with a first period between a first minimum value and a first maximum value and/or a second rotational speed of the second drive shaft is periodically varied with a second period between a second minimum value and a second maximum value.
  • the larger period of the first period and the second period is an integer multiple of the smaller period of the first period and the second period.
  • the spatial directions namely the vertical vertical direction Z, the horizontal transverse direction Y and the horizontal longitudinal direction X, are indicated by arrows.
  • the Fig. 1 and 2 Figure 1 shows a vibrating table for vibrating stacked material arranged in sheets.
  • the stacked material can consist of printed sheets stacked in one direction.
  • the vibrating table 1 has a base 2 and a tiltable support table 4 mounted in the base 2, the support table 4 having a support surface 5 for placing the stacked goods on it.
  • the support table 4 is not inclined, so that the support surface 5 is horizontally aligned.
  • the support table 4 has a rear stop 6, a first side stop 7, and a second side stop 8 for the stacked goods placed on it.
  • the components of the support table 5 are described in more detail below with reference to the spatial directions. The following description For the sake of clarity, it is assumed that the support table 4 is in an unfavorable position and therefore that the support surface 5 is horizontally aligned.
  • the rear stop 6 can be moved in the vertical direction Z, allowing it to be moved into a lowered position where it is shifted downwards relative to the support surface 5 and thus does not protrude from it. In the lowered position of the rear stop 6, the stacked goods can be pushed off the support surface 5 in the longitudinal direction X.
  • the first lateral stop 7 and the second lateral stop 8 can each be moved from a vertical to a horizontal position. Fig. 1 The first lateral stop 7 is in the vertical position and the second lateral stop 8 is in the horizontal position.
  • the rear stop 6 and the first lateral stop 7 form a right angle and serve to align stacked goods resting on the support surface 5 during the vibrating process.
  • the support table 4 In order to align the stacked goods 2 resting on the support surface 5, the support table 4 is tilted from a horizontal position, i.e. from a position in which the support surface 5 is horizontally aligned, in the direction of the two stops 6, 7 in order to achieve edge-accurate alignment of the stacked goods 2 against the stops 6, 7.
  • the portal frame 80 is movable parallel to the support surface 5 in the longitudinal direction X towards the rear stop 6 and vice versa.
  • a stripping device 70 in the form of a roller is mounted in the portal frame 9. This device is designed to expel the air from the stacked material 2 following a vibration process. To expel the air, the stripping device 70 is lowered onto the stacked belt and then moved in the longitudinal direction X by means of the portal frame 80 to expel the air between the individual layers of the stacked material.
  • a vibrating device 9 is attached to the underside of the support table 4 opposite the support surface 5 in the vertical direction Z, and is designed to set the support table 4 and thus the support surface 5 into a vibrating or shaking motion.
  • the vibrating device 9 is in the Figs. 1 to 6 Shown in isolation.
  • the vibrating device 9 has a first unbalance unit 10 and a second unbalance unit 20.
  • the first unbalance unit 10 has a first drive shaft 11 with a first unbalance element 12.
  • the first unbalance element 12 is designed as a circular segment and is integrally formed with the first drive shaft 11.
  • the first drive shaft 11 is rotatable about a common axis of rotation D.
  • the first unbalance unit 10 has a first drive 13, which comprises a servo motor.
  • the first drive 13 is configured to drive the rotation of the first drive shaft 11 about the common axis of rotation D.
  • the first unbalance unit 10 has a first belt drive, the first drive 13 and the first drive shaft 11 being coupled via the first belt drive.
  • the first belt drive has a first toothed belt 14.
  • the first drive 13 has a first output shaft with a first toothed belt pulley 15, and a toothed first synchronous disc 16 is fixedly attached to the first drive shaft 11.
  • the first timing belt 14 meshes with the first timing belt pulley 15 and with the first synchronizing disc 16 to transmit the rotation of the first timing belt pulley 15 to the first synchronizing disc 16 and thus to the first drive shaft 11.
  • the first belt drive provides a gear ratio of approximately 2.0, so that the first drive shaft 11 rotates at about half the speed of the first output shaft.
  • the second unbalance unit 20 has a second drive shaft 21 with a second unbalance element 22.
  • the second unbalance element 22 is designed as a circular segment and is positively attached to the second drive shaft 21.
  • the second drive shaft 21 is also rotatable about the common axis of rotation D.
  • the second unbalance unit 20 has a second drive 23, which also includes a servo motor.
  • the second drive 23 is configured to drive the rotation of the second drive shaft 21 about the common axis of rotation D.
  • the second unbalance unit 20 has a second belt drive, the second drive 23 and the second drive shaft 21 being coupled via the second belt drive.
  • the second belt drive has a second toothed belt 24.
  • the second drive 23 has a second output shaft with a second toothed belt pulley 25, and a toothed second synchronous disc 26 is fixedly attached to the second drive shaft 21.
  • the second timing belt 24 meshes with the second timing belt pulley 25 and with the second synchronizing disc 26 to transmit the rotation of the second timing belt pulley 25 to the second synchronizing disc 26 and thus to the second drive shaft 21.
  • the second belt drive provides a gear ratio of approximately 2.0, so that the second drive shaft 21 rotates at about half the speed of the second output shaft.
  • the first drive shaft 11 and the second drive shaft 21 are mechanically decoupled from each other, such that they can rotate independently about their common axis of rotation D.
  • the second drive shaft 21 can also rotate independently of the first drive shaft 11 about their common axis of rotation D.
  • the first drive shaft 11 is mechanically decoupled from the second drive shaft 21 with respect to its rotation about their common axis of rotation D, and vice versa. This allows, for example, the first drive shaft 11 and the second drive shaft 21 to rotate in opposite directions, i.e., in opposite directions, about their common axis of rotation D.
  • the second drive shaft 21 is designed as a hollow shaft, wherein the second unbalance element 22 is formed in one piece with the hollow shaft, as shown in particular in the sectional view according to Fig. 5 can be seen from this.
  • the vibrating device 9 has a bearing body 30, the bearing body 30 comprising a first bearing section 31 and a second bearing section 32.
  • the second bearing section 32 is located opposite the first bearing section 31 in the direction of the common axis of rotation D.
  • Opposite end sections of the first drive shaft 11 each project towards the second drive shaft 21 along the common axis of rotation D.
  • the first drive shaft 11 is supported by one of its end sections in the first bearing section 31 and in the second bearing section 32.
  • the bearing arrangement is rotatable, with the rotatability being realized by means of a rolling bearing 35, which is inserted in the first bearing section 31 and in the second bearing section 32, respectively.
  • the second drive shaft 21 is rotatably mounted on the first drive shaft 11 about the common axis of rotation D. This rotatable mounting is achieved by two rolling bearings 34 arranged offset along the common axis of rotation D, which are positioned radially between an outer surface of the first drive shaft 11 and an inner surface of the second drive shaft 21.
  • the bearing body 30 has a plate-shaped mounting section 33, wherein the vibrating device 9 is attached to the support table 4 in the area of the mounting section 33, such that the common axis of rotation D runs perpendicular to the support surface 5.
  • the first unbalance element 12 and the second unbalance element 22 are essentially identical, so that an essentially identical unbalance results for the respective drive shaft 11, 21.
  • Changing the angular offset between the first drive shaft 11 and the second drive shaft 21, also known as phase shift, allows for adjustment of the resulting imbalance or the total imbalance when the first drive shaft 11 and the second drive shaft rotate in the same direction. 21 with identical rotational speed.
  • the vibration device 9 comprises a first sensor device 41, the first sensor device 41 being configured to detect whether the first drive shaft 11 is in a first reference angular position.
  • the vibration device 9 further comprises a second sensor device 42, the second sensor device 43 being configured to detect whether the second drive shaft 21 is in a second reference position.
  • the first sensor device 41 comprises a first proximity sensor 43, the first proximity sensor 43 being configured to detect an approach of a circumferential surface of the first unbalance element 12.
  • the second sensor device 42 comprises a second proximity sensor 44, the second proximity sensor 44 being configured to detect an approach of a surface of the second unbalance element 22.
  • the first proximity sensor 43 and the second proximity sensor 44 are aligned in the direction of the common axis of rotation D.
  • the vibrating device 9 has a [feature] in the Figure 6
  • the control unit 60 is shown only schematically.
  • the control unit 60 is configured to control the first
  • the first drive shaft 11 and the second drive shaft 21 are controlled by a system of two separate devices.
  • the control can be such that the first drive shaft 11 rotates at a first speed in a first direction around the common axis of rotation D, and the second drive shaft 21 rotates independently of the first drive shaft 11 at a second speed in a second direction around the common axis of rotation D.
  • the first and second speeds are different.
  • the first and second directions of rotation are different, so that the first drive shaft 11 rotates in the opposite direction to the second drive shaft 21 around the common axis of rotation D.
  • control unit 60 can control the first drive 13 and the second drive 23 such that the first and second directions of rotation are opposite and the first and second rotational speeds are the same. This allows a directed oscillation to be achieved, for example along the longitudinal direction X or along the transverse direction Y.
  • control device 60 can be configured to control the first drive 13 and the second drive 23 in such a way that during a vibration process the first rotational speed of the first drive shaft 11 is periodically varied with a first period between a first minimum value and a first maximum value of the rotational speed, and a second rotational speed of the second drive shaft 21 is periodically varied with a second period between a second minimum value and a second maximum value.
  • the vibrating table 1 enables a wide variety of vibration movements, particularly periodic vibration patterns, to be achieved by appropriately controlling the drives 13 and 23 via the control unit 60. Furthermore, the resulting imbalance can be changed or adjusted by setting the angular offset between the first drive shaft 11 and the second drive shaft 21. This adjustment can also be made during a vibration process. With appropriate control of the drives 13 and 23, a directed vibration movement can be achieved. and/or an oscillating vibration motion can be achieved. Furthermore, vibration patterns can be generated by periodically varying at least one of the rotational speeds of the first drive 11 or the second drive 21; for example, the vibration frequency and/or amplitude of the vibration motion can be cyclically altered.
  • the resonant frequency of the support table 5 and/or the vibration table 1 can be prevented from being reached, or at least its oscillation can be attenuated, by appropriately controlling the first drive 13 and the second drive 23.
  • the angular offset between the unbalance elements 12, 22 can be adjusted so that the resulting unbalance is low or even zero.
  • FIG 11 Figure 1 shows a possible embodiment of the first unbalance element 12, which can be detachably connected to the first drive shaft 11, wherein an optional first unbalance replacement element 51 can be attached to the first unbalance element 12, as shown schematically in the Figure 11 shown.
  • Figure 12 Figure 1 shows the first unbalance element 12 and the first unbalance replacement element 51 in a connected state. By attaching the first unbalance replacement element 51 to the first unbalance element 12, the unbalance of the first drive shaft 11 can be increased.
  • the first unbalanced element 12 shows according to Figure 11 together with four different first unbalance elements 51A, 51B, 51C, 51D, each of which can be detachably connected to the second unbalance element 12.
  • the masses of the four different first unbalance elements 51A, 51B, 51C, 51D are different and are represented according to the Figure 13 From left to right.
  • the unbalance of the second drive shaft 12 can be changed. This allows the unbalance to be adapted to the stacked material being vibrated; for example, the unbalance of the first drive shaft 11 can be increased if the stack weight of the material being vibrated is relatively high.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Rütteltisch zum Rütteln von in Blattlagen vorliegendem gestapelten Gut. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Rütteltischs. Der Rütteltisch weist eine Rütteleinrichtung (9) auf, wobei die Rütteleinrichtung eine erste Unwuchteinheit (10) aufweist, wobei die erste Unwuchteinheit (10) eine erste Antriebswelle mit einem ersten Unwuchtelement (12) aufweist, wobei die erste Antriebswelle um eine gemeinsame Rotationsachse (D) rotierbar ist, wobei die erste Unwuchteinheit (10) einen ersten Antrieb (13) aufweist, wobei der erste Antrieb (13) dazu eingerichtet ist, die Rotation der ersten Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse (D) anzutreiben, wobei die Rütteleinrichtung (9) eine zweite Unwuchteinheit (20) aufweist, wobei die zweite Unwuchteinheit (20) eine zweite Antriebswelle mit einem zweiten Unwuchtelement (22) aufweist, wobei die zweite Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse (D) rotierbar ist, wobei die zweite Unwuchteinheit (20) einen zweiten Antrieb (23) aufweist, wobei der zweite Antrieb (23) dazu eingerichtet ist, die Rotation der zweiten Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse (D) anzutreiben, wobei die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle mechanisch voneinander entkoppelt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rütteltisch zum Rütteln von in Blattlagen vorliegendem gestapelten Gut. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Rütteltischs.
  • Rütteltische weisen in der Regel einen neigbaren Auflagetisch auf, wobei der Auflagetisch eine Auflagefläche zum Auflegen des gestapelten Guts, einen hinteren Anschlag für das aufgelegte gestapelte Gut und zumindest einen seitlichen Anschlag für das aufgelegte gestapelte Gut aufweist, wobei der Auflagetisch aus einer horizontalen Stellung in Richtung der beiden Anschläge neigbar ist. Ferner weist ein Rütteltisch typischerweise eine Rütteleinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist den Auflagetisch in eine Rüttelbewegung zu versetzen. Durch die Neigung des Auflagetischs und die Rüttelbewegung wird erreicht, dass sich die einzelnen Blattlagen bzw. Bögen kantengenau an den Anschlägen ausrichten. Um nach dem Rütteln eine unerwünschte Verschiebung des gestapelten, ausgerichteten Guts zu verhindern, wird das gestapelte Gut in der Regel mittels einer Klemmeinrichtung zwischen dem Auflagetisch und der Klemmeinrichtung eingeklemmt und mittels eines Luftausstreichers die Luft zwischen den einzelnen Blattlagen des gestapelten Guts ausgestrichen. Der Stapel bzw. das gestapelte Gut stellt sich nach dem Entlüften als kompakter Block dar und kann in dieser Form beispielsweise einer nachfolgenden Schneidstation zugeführt werden.
  • Beim Rütteln von gestapeltem, blattförmigem Gut ist das Problem zu verzeichnen, dass einerseits die einzelnen Blätter unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, beispielsweise aus Papier oder Folie bestehen, womit sie unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Insbesondere bei Folien können sich aneinanderliegende Blätter aufladen und haften deshalb besonders intensiv aneinander. Somit ergeben sich bereits aufgrund der Materialeigenschaften des jeweiligen Blatts unterschiedliche Anforderungen an das Rütteln des Stapels. Andererseits bemessen sich unterschiedliche Anforderungen beim Rütteln auch nach dem Gewicht des zu rüttelnden Stapels bzw. der Höhe des Stapels. Liegt ein höherer Stapel auf dem Auflagetisch auf, somit ein Stapel mit größerem Gewicht auf dem Auflagetisch auf, bedingt dies ein anderes Rüttelverhalten als bei Auflage eines weniger hohen Stapels auf dem Auflagetisch. In der Praxis wird deshalb die Drehzahl der Unwucht verändert, indem beispielsweise ein elektrischer Antrieb zum Antreiben der Unwucht in deren Drehzahl verändert wird. Dies führt zu einer Änderung der Frequenz, mit der der Auflagetisch schwingt bzw. vibriert. Ein besonderer Nachteil ist darin zu sehen, dass hierbei die Gefahr besteht, dass der Rütteltisch mit Resonanzdrehzahl betrieben wird; dies stellt einen kritischen, zu vermeidenden Betriebszustand des Rütteltischs dar.
  • In der EP 2 724 966 A1 wird ein Verfahren zum Rütteln von gestapeltem, blattförmigem Gut mittels eines Rütteltischs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist dabei einen ersten Unwuchtkörper und einen zweiten Unwuchtkörper auf. Diese sind mechanisch gekoppelt und mittels eines gemeinsamen ersten Antriebs rotierend antreibbar. Die Unwuchtkörper sind mittels eines zweiten Antriebs zwecks Verstellung der Unwucht relativ zueinander verstellbar.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rütteltisch zu schaffen, der sich in Hinblick auf die Rüttelbewegung des Auflagetischs durch eine besonders hohe Variabilität auszeichnet, insbesondere um für unterschiedlichstes gestapeltes Gut das gewünschte Rüttelergebnis zu erhalten. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Rütteltischs anzugeben.
  • Gelöst werden diese Aufgaben durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhaft Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Rütteltisch handelt es sich um einen Rütteltisch zum Rütteln von in Blattlagen vorliegendem gestapelten Gut, insbesondere von gestapelten Druckbögen. Der erfindungsgemäße Rütteltisch dient insbesondere dazu, die Druckbögen des gestapelten Guts kantengenau zueinander auszurichten, um die gestapelten Druckbögen nach dem Ausrichten einer Schneideinrichtung zum Schneiden der gestapelten Druckbögen zuzuführen. Der Rütteltisch weist zumindest die folgenden Komponenten auf:
    • einen neigbaren Auflagetisch, wobei der Auflagetisch eine Auflagefläche zum Auflegen des gestapelten Guts aufweist,
    • eine Rütteleinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Auflagetisch in eine Rüttelbewegung zu versetzen, wobei die Rütteleinrichtung eine erste Unwuchteinheit aufweist, wobei die erste Unwuchteinheit eine erste Antriebswelle mit einem ersten Unwuchtelement aufweist, wobei die erste Antriebswelle um eine gemeinsame Rotationsachse rotierbar ist, wobei die erste Unwuchteinheit einen ersten Antrieb aufweist, wobei der erste Antrieb dazu eingerichtet ist, die Rotation der ersten Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse anzutreiben, wobei die Rütteleinrichtung eine zweite Unwuchteinheit aufweist, wobei die zweite Unwuchteinheit eine zweite Antriebswelle mit einem zweiten Unwuchtelement aufweist, wobei die zweite Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse rotierbar ist, wobei die zweite Unwuchteinheit einen zweiten Antrieb aufweist, wobei der zweite Antrieb dazu eingerichtet ist, die Rotation der zweiten Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse anzutreiben, wobei die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle mechanisch voneinander entkoppelt sind.
  • Dadurch, dass die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle mechanisch in Hinblick auf die Rotation um die gemeinsame Rotationsachse voneinander entkoppelt sind, können erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle separat und unabhängig voneinander um die gemeinsame Rotationsachse rotieren. Mit anderen Worten sind die die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle drehtechnisch mechanisch entkoppelt. Dies ermöglicht es, die Rüttelbewegung des Auflagetischs in weiten Bereichen anzupassen, insbesondere auch um unterschiedliche Schwingungsmuster mit dem Auflagetisch zu erreichen, die beispielsweise eine zyklische bzw. periodische Änderung der Rüttelfrequenz und/oder der Amplitude der Rüttelbewegung aufweisen können.
  • So kann beispielsweis durch eine Veränderung eines Winkelversatzes der ersten Antriebswelle zu der zweiten Antriebswelle bei identischer Drehzahl der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle die resultierende Unwucht und somit die Amplitude der Rüttelbewegung der Rütteleinrichtung verändert werden. So ist es denkbar, dass die Unwucht der ersten Antriebswelle und die Unwucht der zweiten Antriebswelle betragsmäßig identisch sind, sodass durch eine um 180° versetzte Anordnung des ersten Unwuchtelements zu dem zweiten Unwuchtelement bei gleichsinniger Rotationsrichtung und identischer Drehzahl der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle eine resultierende Unwucht der Rütteleinrichtung zumindest annähernd Null ist, insofern beim gleichsinnigen Rotieren der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle mit der gleichen Drehzahl keine oder fast keine Rüttelbewegung auf den Auflagetisch übertragen wird. Durch eine Veränderung des Winkelversatzes zwischen dem ersten Unwuchtelement und dem zweiten Unwuchtelement kann somit eine resultierende Unwucht zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert variiert werden. Bei betragsmäßig identischen Unwuchten der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle kann somit eine Gesamtunwucht bzw. resultierende Unwucht zwischen 0 % und 100 % einer maximal möglichen resultierenden Unwucht eingestellt werden durch Verändern des Winkelversatzes zwischen der erste Antriebswelle und der zweite Antriebswelle im Bereich von 0° bis 360°.
  • Darüber hinaus kann durch die mechanische Entkopplung der ersten Antriebswelle von der zweiten Antriebswelle eine Rüttelbewegung der Rütteleinrichtung und somit des Auflagetischs in weiten Bereichen variiert werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Zudem ist es denkbar, dass die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle hinsichtlich ihrer Rotationsrichtung um die gemeinsame Rotationsachse sowohl gleichsinnig als auch gegensinnig betrieben werden können. Dadurch können unterschiedlichste Schwingungsmuster das Auflagetischs erreicht werden. Zudem ist es auch denkbar, während eines Rüttelvorgangs eine erste Drehzahl, mit der sich die erste Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse dreht, zu verändern und/oder eine zweite Drehzahl, mit der sich die zweite Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse dreht, zu verändern, insbesondere periodisch zu verändern.
  • Mit dem Rütteltisch ist es beispielsweise möglich, die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle gegensinnig zu betreiben, wodurch es möglich ist, eine gerichtete Schwingung zu erreichen. In diesem Zusammenhang wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn bei gegensinniger Drehrichtung der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle die erste Drehzahl, mit der sich die erste Antriebswelle dreht, und die zweite Drehzahl, mit der sich die zweite Antriebswelle dreht, gleich sind. Auf diese Weise kann eine gerichtete Schwingung des Auflagetischs, beispielweise eine lineare gleichgerichtete Schwingung des Auflagetischs, beispielsweise entlang der Querrichtung des Auflagetischs, erreicht werden.
  • Der erste Antrieb ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die erste Antriebswelle in einem Drehzahlbereich von 0 U/min bis 4000 U/min zu betreiben.
  • Der zweite Antrieb ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die zweite Antriebswelle in einem Drehzahlbereich von 0 U/min bis 4000 U/min zu betreiben.
  • Vorzugsweise weist die erste Unwuchteinheit ein erstes Getriebe auf, wobei eine erste Ausgangswelle des ersten Antriebs über das erste Getriebe mit der ersten Antriebswelle antriebsgekoppelt ist. Das erste Getriebe weist vorzugsweise eine Übersetzung von größer 1,0 auf.
  • Vorzugsweise weist die zweite Unwuchteinheit ein zweites Getriebe auf, wobei eine zweite Ausgangswelle des zweiten Antriebs über das zweite Getriebe mit der zweiten Antriebswelle antriebsgekoppelt ist. Das zweite Getriebe weist vorzugsweise eine Übersetzung von größer 1,0 auf.
  • Vorzugsweise weist der Rütteltisch einen Unterbau auf, wobei der Auflagetisch federnd, somit elastisch, in einer Aufnahme des Unterbaus gelagert ist. Dadurch ist eine Rüttelbewegung des Auflagetischs relativ zu dem Unterbau möglich bzw. der Unterbau ist schwingungstechnisch zumindest teilweise von dem Auflagetisch entkoppelt, wodurch ein Rütteln des Unterbaus beim Betreiben des Rütteltischs vermieden wird. Dadurch wird ein Wandern des Rütteltischs aufgrund der Rüttelbewegung des Auflagetischs vermieden.
  • Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn der Auflagetisch einen hinteren Anschlag für das aufgelegte gestapelte Gut und zumindest einen seitlichen Anschlag für das aufgelegte gestapelte Gut aufweist, wobei der Auflagetisch aus einer horizontalen Stellung in Richtung von zumindest einem der beiden Anschläge neigbar ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle in entgegengesetzte Richtungen, somit in gegensinniger Drehrichtung, um die gemeinsame Rotationsachse rotierbar sind. Dadurch ist es möglich, eine Rüttelbewegung entlang einer linearen Achse, beispielsweise entlang einer Querrichtung des Auflagetischs, zu erreichen.
  • Vorzugsweise sind die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle ineinander verschachtelt angeordnet.
  • Um eine besonders kompakte Bauweise zu erreichen und insbesondere auch um das erste Unwuchtelement und das zweite Unwuchtelement entlang der gemeinsamen Rotationsachse besonders nah zueinander zu positionieren, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die zweite Antriebswelle eine Hohlwelle aufweist, wobei die erste Antriebswelle die Hohlwelle entlang der gemeinsamen Rotationsachse durchsetzt.
  • Es ist durchaus denkbar, dass das erste Unwuchtelement integraler Bestandteil der zweite Antriebswelle ist und oder das zweite Unwuchtelement integraler Bestandteil der zweite Antriebswelle ist. Beispielsweise können die erste Antriebswelle und das erste Unwuchtelement in einem Bauteil verwirklicht sein, wobei dieses Bauteil monolithischen ausgebildet ist, beispielsweise in Form eines monolithischen Gussteils. Entsprechendes gilt für die zweite Antriebswelle und das zweite Unwuchtelement.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Unwuchtelement lösbar an der ersten Antriebswelle befestigt ist und/oder das zweite Unwuchtelement lösbar an der zweiten Antriebswelle befestigt ist.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der erste Antrieb und/oder der zweite Antrieb einen elektrisch betriebenen Motor aufweisen.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der erste Antrieb und/oder der zweite Antrieb einen Servomotor aufweisen. Servomotoren ermöglichen eine besonders genaue Regelung der Rotationsgeschwindigkeit und/oder der Winkelposition aufgrund des Servoreglers.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn sowohl der erste Antrieb als auch der zweite Antrieb jeweils einen Servomotor aufweisen. Durch diese Gestaltung können die Rotationsgeschwindigkeit und somit die Drehzahlen der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle besonders genau eingestellt und dauerhaft gehalten werden. Durch Vorsehen einer entsprechenden Steuereinrichtung können die Rotationsgeschwindigkeiten und somit die Drehzahlen der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle zudem besonders gut aufeinander abgestimmt werden. Bei der Verwendung von jeweils einem Servomotor für den erste Antrieb und den zweite Antrieb können dadurch besonders genau gewünschte Schwingungsmuster durch entsprechende Variationen der Drehzahlen der Servomotoren und somit der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle gefahren werden. Dadurch lassen sich besonders gute Rüttelergebnis erzielen.
  • Zur Übertragung einer Drehbewegung des ersten Antriebs auf die erste Antriebswelle wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die erste Unwuchteinheit ein erstes Riemengetriebe aufweist, wobei der erste Antrieb und die erste Antriebswelle über das erste Riemengetriebe antriebsgekoppelt sind. Aus dem gleichen Grund wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die zweite Unwuchteinheit ein zweites Riemengetriebe aufweist, wobei der zweite Antrieb und die zweite Antriebswelle über das zweite Riemengetriebe antriebsgekoppelt sind. Ein Riemengetriebe hat den Vorteil, dass trotz einer etwaigen Schwingung bzw. eine Rüttelbewegung der jeweiligen Antriebswelle eine stabile Kopplung an den jeweiligen Antrieb gewährleistet ist, da ein Riemengetriebe derartige Schwingungsbewegungen, unter anderem über den Riemen, zumindest zum Teil aufnehmen kann. Dies wirkt sich zum einen vorteilhaft auf die Stabilität der Kopplung zwischen dem jeweiligen Antrieb und der jeweiligen Antriebswelle als auch auf die Langlebigkeit des jeweiligen Antriebs aus.
  • Es besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das erste Riemengetriebe einen ersten Zahnriemen aufweist, wobei dieser erste Zahnriemen mit einem ersten Zahnriemenrad des ersten Antriebs kämmt, und an der ersten Antriebswelle eine erste Synchronscheibe drehfest angebracht ist, wobei der erste Zahnriemen mit der erste Synchronscheibe kämmt.
  • In Hinblick auf das zweite Riemengetriebe wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das zweite Riemengetriebe einen zweiten Zahnriemen aufweist, wobei dieser zweite Zahnriemen mit einem zweiten Zahnriemenrad des zweiten Antriebs kämmt, und an der zweite Antriebswelle eine zweite Synchronscheibe angebracht ist, wobei der zweite Zahnriemen mit der zweiten Synchronscheibe kämmt.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Rütteleinrichtung einen Lagerkörper mit einem ersten Lagerabschnitt und mit einem zweiten Lagerabschnitt aufweist, wobei der zweite Lagerabschnitt dem ersten Lagerabschnitt in Richtung der gemeinsam Rotationsachse gegenüberliegt, wobei die erste Antriebswelle in dem ersten Lagerabschnitt um die gemeinsam Rotationsachse drehbar gelagert ist und in dem zweiten Lagerabschnitt um die gemeinsam Rotationsachse drehbar gelagert ist.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die erste Antriebswelle ein erstes axiales Ende aufweist und ein zweites axiales Ende aufweist, wobei das erste axiale Ende in Richtung der gemeinsamen Rotationsachse gegenüber der zweiten Antriebswelle hervorsteht und das zweite axiale Ende der ersten Antriebswelle auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Antriebswelle gegenüber der zweiten Antriebswelle in Richtung der gemeinsamen Rotationsachse hervorsteht.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die erste Antriebswelle über zumindest ein Wälzlager in dem ersten Lagerabschnitt und über zumindest ein weiteres Wälzlager in dem zweiten Lagerabschnitt gelagert ist.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die zweite Antriebswelle an der ersten Antriebswelle um die gemeinsam Rotationsachse drehbar gelagert ist.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle über zumindest ein Wälzlager aneinander drehbar gelagert sind, vorzugsweise über zumindest zwei Wälzlager aneinander drehbar gelagert sind, insbesondere über genau zwei Wälzlager aneinander drehbar gelagert sind.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Lagerkörper einen Befestigungsabschnitt aufweist, wobei die Rütteleinrichtung im Bereich des Befestigungsabschnitts an dem Auflagetisch befestigt ist.
  • Beispielsweise kann die Rütteleinrichtung an einer der Auflagefläche gegenüberliegenden Unterseite des Auflagetischs an dem Auflagetisch befestigt sein, insbesondere angeschraubt sein.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die gemeinsame Rotationsachse gewinkelt, insbesondere senkrecht, zu der Auflagefläche ausgebildet ist. Eine derartige Gestaltung hat sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich einer besonders schnellen und guten Ausrichtung des zu rüttelnden Guts erwiesen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rütteleinrichtung eine erste Sensoreinrichtung aufweist, wobei die erste Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob sich die erste Antriebswelle in einer ersten Referenzwinkelstellung befindet, und/oder wobei die Rütteleinrichtung eine zweite Sensoreinrichtung aufweist, wobei die zweite Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob sich die zweite Antriebswelle in einer zweiten Referenzwinkelstellung befindet. Eine derartige Gestaltung ermöglicht es, vor dem Starten eines Rüttelvorgangs eine Referenzfahrt der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle durchzuführen, um die Winkelstellung der ersten Antriebswelle, insbesondere des ersten Unwuchtelements, und/oder die Winkelstellung der zweiten Antriebswelle, insbesondere des zweiten Unwuchtelements, zu ermitteln, insbesondere um einen Winkelversatz zwischen der ersten Antriebswelle und der zweite Antriebswelle zu ermitteln und bei Bedarf einzustellen. Die genaue Kenntnis der Winkelstellung der erste Antriebswelle und der Winkelstellung der zweite Antriebswelle ist zudem von besonders hoher Relevanz, wenn ein Rüttelvorgang mit einer gerichteten Schwingung erzielt werden soll.
  • Im Zusammenhang mit der ersten Sensoreinrichtung und/oder der zweiten Sensoreinrichtung wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die erste Sensoreinrichtung einen ersten Näherungssensor aufweist, wobei der erste Näherungssensor dazu eingerichtet ist, eine Annäherung einer Fläche des ersten Unwuchtelements zu erfassen, und/oder wobei die zweite Sensoreinrichtung einen zweiten Näherungssensor aufweist, wobei der zweite Näherungssensor dazu eingerichtet ist, eine Annäherung einer Fläche des zweiten Unwuchtelements zu erfassen.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass es sich bei der jeweiligen Fläche um eine Umfangsfläche des jeweiligen Unwuchtelements handelt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass es sich bei der Fläche des jeweiligen Unwuchtelements um eine Stirnfläche des jeweiligen Unwuchtelements handelt. Vorzugsweise ist die jeweilige Stirnfläche senkrecht zu der gemeinsamen Rotationsachse ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Unwuchtelement und/oder das zweite Unwuchtelement kreissegmentförmig ausgebildet sind.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Unwuchteinheit zumindest ein erstes Unwuchtwechselelement aufweist, wobei das zumindest eine erste Unwuchtwechselelement lösbar mit der ersten Antriebswelle verbunden ist, und/oder wobei die zweite Unwuchteinheit zumindest ein zweites Unwuchtwechselelement aufweist, wobei das zumindest eine zweite Unwuchtwechselelement lösbar mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist. Durch das Vorsehen eines ersten Unwuchtwechselelements bzw. eines zweiten Unwuchtwechselelements kann eine Unwuchtmasse der ersten Antriebswelle bzw. der zweiten Antriebswelle verändert werden, indem die Rütteleinrichtung mit dem ersten Unwuchtwechselelement und oder ohne dass erste Unwuchtwechselelement betrieben wird und/oder die Rütteleinrichtung mit dem zweiten Unwuchtwechselelement oder ohne das zweite Unwuchtwechselelement betrieben wird. Durch das Verbinden des ersten Unwuchtwechselelement mit der erste Antriebswelle kann beispielsweise die Unwucht bzw. die Unwuchtmasse der ersten Antriebswelle erhöht werden. Entsprechendes gilt für das zweite Unwuchtwechselelement und die zweite Antriebswelle.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Satz von ersten Unwuchtwechselelementen vorliegt, wobei der Satz vom ersten Unwuchtwechselelementen zumindest zwei erste Unwuchtwechselelement aufweist, die sich in Hinblick auf ihre Unwucht unterscheiden. In gleicher Art und Weise kann für die zweite Antriebswelle ein zweiter Satz von zweiten Unwuchtwechselelementen vorgesehen sein.
  • Das erste Unwuchtwechselelement kann beispielsweise lösbar an dem ersten Unwuchtelement befestigt sein, insbesondere mit diesem verschraubt sein. Entsprechendes gilt für das zweite Unwuchtwechselelement und das zweite Unwuchtelement.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Rütteleinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb anzusteuern, derart, dass die erste Antriebswelle mit einer ersten Drehzahl in einer ersten Rotationsrichtung um die gemeinsame Rotationsachse rotiert und die zweite Antriebswelle mechanisch bzw. drehtechnisch entkoppelt von der ersten Antriebswelle mit einer zweiten Drehzahl in einer zweiten Rotationsrichtung um die gemeinsame Rotationsachse rotiert.
  • Grundsätzlich ist es denkbar, während eines Rüttelvorgangs den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass die erste Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse rotiert und die zweite Antriebswelle nicht um die gemeinsame Rotationsachse rotiert, insofern stillsteht. Ferner ist es auch denkbar, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass die zweite Antriebswelle um die gemeinsame Rotationsachse rotiert und die erste Antriebswelle nicht um die gemeinsame Rotationsachse rotiert.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass die erste Drehzahl und die zweite Drehzahl unterschiedlich sind und/oder die erste Rotationsrichtung und die zweite Rotationsrichtung gegensinnig sind. Auf diese Weise ermöglicht die Steuereinrichtung unterschiedlichste Schwingungsmuster bzw. Schwingungsmodi mit der Rütteleinrichtung zu erzielen.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn zu Beginn eines Rüttelvorgangs das Anfahren des ersten Antriebs und des zweiten Antriebs bei einem Winkelversatz des ersten Unwuchtelements und des zweiten Unwuchtelements erfolgt, der zu einer minimalen Gesamtunwucht bzw. zur einer minimalen resultierenden Unwucht korrespondiert. Dadurch wird ein Verrutschen der obersten Blattlagen beim Anfahren der beiden Antriebe vermieden.
  • Ferner wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass ein Herunterfahren des ersten Antriebs und des zweiten Antriebs zum Ende des Rüttelvorgangs bei einem Winkelversatz des ersten Unwuchtelements und des zweiten Unwuchtelements erfolgt, der zu der minimalen Gesamtunwucht bzw. zu der minimalen resultierenden Unwucht korrespondiert. Dadurch wird ein Verrutschen der obersten Blattlagen beim Herunterfahren der Drehzahlen des erste Antriebs und des zweite Antriebs zum Ende des Rüttelvorgangs vermieden.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass die erste Rotationsrichtung und die zweite Rotationsrichtung gegensinnig sind und die erste Drehzahl und die zweite Drehzahl gleich sind.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass die erste Rotationsrichtung und die zweite Rotationsrichtung gegensinnig sind und eine der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl größer ist als die andere, wobei die grö-βere Drehzahl der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl ein ganzzahliges Vielfaches der kleineren Drehzahl der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl ist. Beispielsweise kann die erste Drehzahl doppelt so groß sein wie die zweite Drehzahl.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass die erste Rotationsrichtung und die zweite Rotationsrichtung gleichsinnig sind und eine der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl größer ist als die andere, wobei die grö-ßere Drehzahl der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl ein ganzzahliges Vielfaches der kleineren Drehzahl der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl ist.
  • Beispielsweise kann die erste Drehzahl doppelt so groß sein wie die zweite Drehzahl.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb derart anzusteuern, dass während eines Rüttelvorgangs die erste Drehzahl der ersten Antriebswelle mit einer ersten Periode zwischen einem erstem Minimalwert und einem ersten Maximalwert periodisch variiert wird, und/oder den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass eine zweite Drehzahl der zweiten Antriebswelle mit einer zweiten Periode zwischen einem zweiten Minimalwert und einem zweiten Maximalwert periodisch variiert wird. Auf diese Weise können Schwingungsmuster gefahren werden, insbesondere mit einer zyklischen Änderung einer Frequenz der Schwingung und/oder einer zyklischen Änderung einer Amplitude der Schwingung. Beispielsweise kann die erste Periode doppelt so groß sein wie die zweite Periode.
  • Der erste Minimalwert, der zweite Minimalwert, der erste Maxmalwert und der zweite Maximalwert sind vorzugsweise einstellbar. Dadurch kann eine Anpassung an das zu rüttelnde Gut erfolgen. Der erste Minimalwert, der zweite Minimalwert, der erste Maxmalwert und der zweite Maximalwert können beispielweise zwischen einem jeweiligen minimal möglichen Wert und einem jeweiligen maximal möglich Wert eingestellt werden. Der jeweilige minimal möglichen Wert und der jeweilige maximal möglich Wert können beispielweise aufgrund der Auslegung des ersten Antriebs und des zweiten Antriebs beschränkt sein. Ein Einstellbereich für den ersten Minimalwert kann beispielsweise von 400 U/min bis 3000 U/min betragen. Ein Einstellbereich für den ersten Maximalwert kann beispielsweise von 1000 U/min bis 5000 U/min betragen. Der erste Minimalwert kann dann beispielweise 2000 U/min betragen und der erste Maximalwert kann dann beispielsweise 4000 U/min betragen. Ein Einstellbereich für den zweiten Minimalwert kann beispielsweise von 400 U/min bis 3000 U/min betragen. Ein Einstellbereich für den zweiten Maximalwert kann beispielsweise von 1000 U/min bis 5000 U/min betragen. Der zweite Minimalwert kann dann beispielweise 3000 U/min betragen und der zweite Maximalwert kann dann beispielsweise 3500 U/min betragen.
  • Die erste Periode und die zweite Periode sind vorzugsweise einstellbar. Dadurch kann eine Anpassung an das zu rüttelnde Gut erfolgen. Die erste Periode kann vorzugsweise von 0,5 Sekunden und 20,0 Sekunden, insbesondere von 1,0 Sekunden bis 15,0 Sekunden, betragen. Die zweite Periode kann vorzugsweise von 0,5 Sekunden und 20,0 Sekunden, insbesondere von 1,0 Sekunden bis 15,0 Sekunden, betragen. Diese Periodenlängen haben sich überraschenderweise als besonders vorteilhaft erwiesen, um ein gutes Rüttelergebnis in kurzer Zeit zu erzielen.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb derart anzusteuern, dass die erste Drehzahl konstant ist während die zweite Drehzahl mit einer zweiten Periode zwischen einem zweiten Minimalwert und einem zweiten Maximalwert periodisch variiert wird, oder derart anzusteuern, dass die zweite Drehzahl konstant ist während die erste Drehzahl mit einer ersten Periode zwischen einem ersten Minimalwert und einem ersten Maximalwert periodisch variiert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft ein Verfahren zum Betreiben des vorbeschrieben Rütteltischs, wobei während eines Rüttelvorgangs eine erste Drehzahl der ersten Antriebswelle mit einer ersten Periode zwischen einem erstem Minimalwert und einem ersten Maximalwert periodisch variiert wird und/oder eine zweite Drehzahl der zweiten Antriebswelle mit einer zweiten Periode zwischen einem zweiten Minimalwert und einem zweiten Maximalwert periodisch variiert wird.
  • Vorzugsweise ist die größere Periode der ersten Periode und der zweiten Periode ein ganzzahliges Vielfaches der kleineren Periode der ersten Periode und der zweiten Periode.
  • Die Ausführungen zu den Vorteilen und vorteilhaften Weiterbildungen des Rütteltischs gelten entsprechend für das Verfahren und umgekehrt.
  • In den nachfolgenden Figuren wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Es zeigen:
    • Figur 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rütteltischs in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben,
    • Figur 2 der Rütteltisch gemäß Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht von schräg unten,
    • Figur 3 eine Rütteleinrichtung des Rütteltischs gemäß Figur 1 in einer isolierten Darstellung,
    • Figur 4 die Rütteleinrichtung gemäß Figur 3 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil IV in Figur 6,
    • Figur 5 die Rütteleinrichtung in einer Schnittansicht gemäß der Linie V-V in Figur 4,
    • Figur 6 die Rütteleinrichtung in einer Ansicht gemäß dem Pfeil VI in Figur 4,
    • Figur 7 ein Zusammenhang zwischen einer resultierenden Unwucht und einem Winkelversatz von einem ersten Unwuchtelement und einem zweiten Unwuchtelement der Rütteleinrichtung in einer schematischen Darstellung,
    • Figur 8a das erste und das zweite Unwuchtelement bei einem Winkelversatz von 180° in einer Draufsicht entlang einer Rotationsachse,
    • Figur 8b die Anordnung gemäß Figur 8a in einer perspektivischen Ansicht,
    • Figur 9a das erste Unwuchtelement und das zweite Unwuchtelement bei einem Winkelversatz von 90° in einer Draufsicht entlang der Rotationsachse,
    • Figur 9b die Anordnung gemäß Figur 9a in einer perspektivischen Ansicht,
    • Figur 10a das erste Unwuchtelement und das zweite Unwuchtelement bei einem Winkelversatz von 0° in einer Draufsicht entlang der Rotationsachse,
    • Figur 10b die Anordnung gemäß Figur 10a in einer perspektivischen Ansicht,
    • Figur 11 eine Ausführungsform eines ersten Unwuchtelements zusammen mit einem ersten Unwuchtwechselelement in einem unverbunden Zustand,
    • Figur 12 die Anordnung gemäß Figur 11 in einem Zustand, in dem das erste Unwuchtwechselelement mit dem ersten Unwuchtelement verbunden ist,
    • Figur 13 das erste Unwuchtelement gemäß Figur 11 zusammen mit einem Satz von unterschiedlichen ersten Unwuchtwechselelementen.
  • In den Figuren sind die Raumrichtungen, nämlich die vertikale Hochrichtung Z, die horizontale Querrichtung Y und die horizontale Längsrichtung X durch Pfeile gekennzeichnet.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Rütteltisch 1 zum Rütteln von in Blattlagen vorliegenden gestapeltem Gut. Das gestapelte Gut kann aus in einer Stapelrichtung gestapelten Druckbögen gebildet sein.
  • Der Rütteltisch 1 weist einen Unterbau 2 und einen in dem Unterbau 2 gelagerten, neigbaren Auflagetisch 4 auf, wobei der Auflagetisch 4 eine Auflagefläche 5 zum Auflegen des gestapelten Guts aufweist. In den Figuren 1 und 2 ist der Auflagetisch 4 nicht geneigt, sodass die Auflagefläche 5 horizontal ausgerichtet ist.
  • Der Auflagetisch 4 weist einen hinteren Anschlag 6 und einen ersten seitlichen Anschlag 7 und einen zweiten seitlichen Anschlag 8 für das aufgelegte gestapelte Gut auf. Nachfolgend werden Bestandteile des Auflagetischs 5 unter Bezugnahme auf die Raumrichtungen näher beschrieben. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird aus Gründen der Verständlichkeit von einer ungeneigten Stellung des Auflagetischs 4 und somit einer horizontalen Ausrichtung der Auflagefläche 5 ausgegangen.
  • Der hintere Anschlag 6 kann in der vertikalen Hochrichtung Z verfahren werden, sodass der hintere Anschlag 6 in eine abgesenkte Stellung verfahren werden kann, in der der hintere Anschlag 6 gegenüber der Auflagefläche 5 nach unten verschoben ist, somit nicht gegenüber der Auflagefläche 5 hervorsteht. In der abgesenkten Stellung des hinteren Anschlags 6 kann das gestapelte Gut in der Längsrichtung X von der Auflagefläche 5 heruntergeschoben werden. Der erste seitliche Anschlag 7 und der zweite seitliche Anschlag 8 sind jeweils von einer vertikalen Stellung in eine horizontale Stellung überführbar. In der Fig. 1 befindet sich der erste seitliche Anschlag 7 in der vertikalen Stellung und der zweite seitliche Anschlag 8 befindet sich in der horizontalen Stellung. Der hintere Anschlag 6 und der erste seitliche Anschlag 7 schließen einen rechten Winkel ein und dienen zum Ausrichten von auf der Auflagefläche 5 aufliegendem gestapelten Gut beim Rüttelvorgang.
  • Um das auf der Auflagefläche 5 aufliegende gestapelte Gut 2 auszurichten, wird der Auflagetisch 4 aus einer horizontalen Stellung, somit aus einer Position, in der die Auflagefläche 5 horizontal ausgerichtet ist, in Richtung der beiden Anschläge 6, 7 geneigt, um ein kantengenaues Ausrichten des gestapelten Guts 2 an den Anschlägen 6, 7 zu erreichen.
  • Auf der Unterseite des Auflagetischs 4 sind seitlich zwei Führungsschienen 3 für einen den Auflagetisch 4 überspannenden, U-förmigen Portalrahmen 80 angeordnet, wobei der Portalrahmen 80 parallel zu der Auflagefläche 5 in der Längsrichtung X in Richtung des hinteren Anschlags 6 verfahrbar ist und umgekehrt. In dem Portalrahmen 9 ist eine Ausstreicheinrichtung 70 in Form einer Walze gelagert, die dazu eingerichtet ist, im Anschluss an einen Rüttelvorgang die Luft aus dem gestapelten Gut 2 auszupressen. Die Ausstreicheinrichtung 70 wird zum Luftausstreichen auf das gestapelte Gurt abgesenkt und dann mittels des Portalrahmens 80 in der Längsrichtung X verfahren, um die Luft zwischen den einzelnen Blattlagen des gestapelten Guts auszustreichen.
  • An dem Auflagetisch 4 ist an einer der Auflagefläche 5 in der Hochrichtung Z gegenüberliegenden Unterseite des Auflagetischs 4 eine Rütteleinrichtung 9 angebracht, die dazu eingerichtet ist, den Auflagetisch 4 und somit die Auflagefläche 5 in eine Rüttelbewegung bzw. Vibrationsbewegung zu versetzen.
  • Die Rütteleinrichtung 9 ist in den Fig. 1 bis 6 isoliert dargestellt. Die Rütteleinrichtung 9 weist eine erste Unwuchteinheit 10 und eine zweite Unwuchteinheit 20 auf.
  • Die erste Unwuchteinheit 10 weist eine erste Antriebswelle 11 mit einem ersten Unwuchtelement 12 auf. Das erste Unwuchtelement 12 ist als Kreissegment ausgebildet und einteilig mit der ersten Antriebswelle 11 ausgebildet. Die erste Antriebswelle 11 ist um eine gemeinsame Rotationsachse D rotierbar. Zu diesem Zweck weist die erste Unwuchteinheit 10 einen ersten Antrieb 13 auf, wobei dieser erste Antrieb 13 einen Servomotor umfasst. Der erste Antrieb 13 ist dazu eingerichtet, die Rotation der ersten Antriebswelle 11 um die gemeinsame Rotationsachse D anzutreiben. Zu diesem Zweck weist die erste Unwuchteinheit 10 ein erstes Riemengetriebe auf, wobei der erste Antrieb 13 und die erste Antriebswelle 11 über das erste Riemengetriebe antriebsgekoppelt sind. Das erste Riemengetriebe weist einen ersten Zahnriemen 14 auf. Der erste Antrieb 13 weist eine erste Ausgangswelle mit einem ersten Zahnriemenrad 15 auf und an der ersten Antriebswelle 11 ist eine gezahnte erste Synchronscheibe 16 drehfest befestigt. Der erste Zahnriemen 14 kämmt mit dem ersten Zahnriemenrad 15 und mit der ersten Synchronscheibe 16 zur Übertragung der Rotation des ersten Zahnriemenrads 15 auf die erste Synchronscheibe 16 und somit auf die erste Antriebswelle 11. Vorliegend wird durch das erste Riemengetriebe eine Übersetzung von etwa 2,0 bereitgestellt, sodass die erste Antriebswelle 11 etwa mit der halben Drehzahl der ersten Ausgangswelle dreht.
  • Die zweite Unwuchteinheit 20 weist eine zweite Antriebswelle 21 mit einem zweiten Unwuchtelement 22 auf. Das zweite Unwuchtelement 22 ist als Kreissegment ausgebildet und formschlüssig an der zweiten Antriebswelle 21 befestigt. Die zweite Antriebswelle 21 ist ebenfalls um die gemeinsame Rotationsachse D rotierbar. Zu diesem Zweck weist die zweite Unwuchteinheit 20 einen zweiten Antrieb 23 auf, wobei dieser zweite Antrieb ebenfalls einen Servomotor umfasst. Der zweite Antrieb 23 ist dazu eingerichtet, die Rotation der zweiten Antriebswelle 21 um die gemeinsame Rotationsachse D anzutreiben. Zu diesem Zweck weist die zweite Unwuchteinheit 20 ein zweites Riemengetriebe auf, wobei der zweite Antrieb 23 und die zweite Antriebswelle 21 über das zweite Riemengetriebe antriebsgekoppelt sind. Das zweite Riemengetriebe weist einen zweiten Zahnriemen 24 auf. Der zweite Antrieb 23 weist eine zweite Ausgangswelle mit einem zweiten Zahnriemenrad 25 auf und an der zweiten Antriebswelle 21 ist eine gezahnte zweite Synchronscheibe 26 drehfest befestigt. Der zweite Zahnriemen 24 kämmt dabei mit dem zweiten Zahnriemenrad 25 und mit der zweiten Synchronscheibe 26 zur Übertragung der Rotation des zweiten Zahnriemenrad 25 auf die zweite Synchronscheibe 26 und somit auf die zweite Antriebswelle 21. Vorliegend wird durch das zweite Riemengetriebe eine Übersetzung von etwa 2,0 bereitgestellt, sodass die zweite Antriebswelle 21 etwa mit der halben Drehzahl der zweiten Ausgangswelle dreht.
  • Die erste Antriebswelle 11 und die zweite Antriebswelle 21 sind mechanisch voneinander entkoppelt, derart, dass die erste Antriebswelle 11 und die zweite Antriebswelle 21 unabhängig voneinander um die gemeinsame Rotationsachse D rotierbar sind. Entsprechend umgekehrt kann auch die zweite Antriebswelle 21 unabhängig von der ersten Antriebswelle 11 um die gemeinsame Rotationsachse D rotieren. Die erste Antriebswelle 11 ist somit von der zweiten Antriebswelle 21 in Hinblick auf die Rotation um die gemeinsame Rotationsachse D mechanisch entkoppelt und umgekehrt ist die zweite Antriebswelle 21 von der erste Antriebswelle 11 in Hinblick auf die Rotation um die gemeinsame Rotationsachse D entkoppelt. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass die erste Antriebswelle 11 und die zweite Antriebswelle 21 in entgegengesetzte Richtungen, somit gegensinnig, um die gemeinsame Rotationsachse D rotieren.
  • Die zweite Antriebswelle 21 ist als Hohlwelle ausgebildet, wobei das zweite Unwuchtelement 22 einteilig mit der Hohlwelle ausgebildet ist, wie insbesondere der Schnittansicht gemäß Fig. 5 zu entnehmen ist.
  • Die Rütteleinrichtung 9 weist einen Lagerkörper 30 auf, wobei der Lagerkörper 30 einen ersten Lagerabschnitt 31 und einen zweiten Lagerabschnitt 32 aufweist. Der zweite Lagerabschnitt 32 liegt dabei dem ersten Lagerabschnitt 31 in Richtung der gemeinsamen Rotationsachse D gegenüber. Gegenüberliegende Endabschnitte der ersten Antriebswelle 11 stehen jeweils gegenüber der zweite Antriebswelle 21 entlang der gemeinsamen Rotationsachse D hervor. Mit jeweils einem der Endabschnitte ist die erste Antriebswelle 11 in dem erste Lagerabschnitt 31 und in dem zweite Lagerabschnitt 32 gelagert. Die Lagerung ist dabei drehbar ausgeführt, wobei die drehbare Lagerung jeweils über ein Wälzlager 35 verwirklicht ist, dass in den ersten Lagerabschnitt 31 bzw. in den zweiten Lagerabschnitt 32 eingesetzt ist.
  • Die zweite Antriebswelle 21 ist an der ersten Antriebswelle 11 um die gemeinsame Rotationsachse D drehbar gelagert. Die drehbare Lagerung ist vorliegend durch zwei entlang der gemeinsamen Rotationsachse D versetzt angeordnete Wälzlager 34 verwirklicht, die in radialer Richtung zwischen einer Außenfläche der ersten Antriebswelle 11 und einer Innenfläche der zweiten Antriebswelle 21 angeordnet sind.
  • Der Lagerkörper 30 weist einen plattenförmigen Befestigungsabschnitt 33 auf, wobei die Rütteleinrichtung 9 im Bereich des Befestigungsabschnitts 33 an dem Auflagetisch 4 befestigt ist, derart, dass die gemeinsame Rotationsachse D senkrecht zu der Auflagefläche 5 verläuft.
  • Bei der in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Rütteleinrichtung 9 sind das erste Unwuchtelement 12 und das zweite Unwuchtelement 22 im Wesentlichen identisch ausgebildet, sodass sich für die jeweilige Antriebswelle 11, 21 eine im Wesentlichen identische Unwucht ergibt.
  • Eine Veränderung eines Winkelversatzes zwischen der ersten Antriebswelle 11 und der zweiten Antriebswelle 21, auch als Phasenverschiebung bezeichnet, ermöglicht eine Einstellung der resultierenden Unwucht bzw. der Gesamtunwucht bei einer gleichsinnigen Rotation der ersten Antriebswelle 11 und der zweiten Antriebswelle 21 mit identischer Drehzahl.
  • Schematisch ist der Zusammenhang zwischen dem Winkelversatz und der resultierenden Unwucht in der Figur 7 dargestellt. Bei identischer Unwucht der ersten Antriebswelle 11 und der zweiten Antriebswelle 21 ergibt sich vorliegend bei einem Winkelversatz von 180° eine resultierende Unwucht von Null bzw. 0% einer maximalen Unwucht. Dargestellt in der Figur 7 ist ein Winkelversatz von 180°. Ein Winkelversatz von 180° ist ebenfalls in den Figuren 8a und 8b dargestellt. Bei einem Winkelversatz von 0° zwischen der ersten Antriebswelle 11 und der zweiten Antriebswelle 21 ergibt sich die maximal mögliche resultierende Unwucht bzw. eine resultierende Unwucht von 100 %. Ein Winkelversatz von 0° ist in den Figuren 10a und 10b dargestellt. Bei einem Winkelversatz von 90° ergibt sich eine resultierende Unwucht, die 50 % der maximal möglichen resultierenden Unwucht entspricht. Ein Winkelversatz von 90° ist in den Figuren 9a und 9b dargestellt.
  • Die Rütteleinrichtung 9 weist eine erste Sensoreinrichtung 41 auf, wobei die erste Sensoreinrichtung 41 dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob sich die erste Antriebswelle 11 in einer ersten Referenzwinkelstellung befindet. Ferner umfasst die Rütteleinrichtung 9 eine zweite Sensoreinrichtung 42, wobei die zweite Sensoreinrichtung 43 dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob sich die zweite Antriebswelle 21 in einer zweiten Referenzstellung befindet. Zu diesem Zweck weist die erste Sensoreinrichtung 41 einen ersten Näherungssensor 43 auf, wobei der erste Näherungssensor 43 dazu eingerichtet ist, eine Annäherung einer Umfangsfläche des ersten Unwuchtelements 12 zu erfassen. In gleicher Art und Weise weist die zweite Sensoreinrichtung 42 einen zweiten Näherungssensor 44 auf, wobei der zweite Näherungssensor 44 dazu eingerichtet ist, eine Annäherung einer Fläche des zweiten Unwuchtelements 22 zu erfassen. Zu diesem Zweck sind der erste Näherungssensor 43 und der zweite Näherungssensor 44 in Richtung der gemeinsamen Rotationsachse D ausgerichtet.
  • Die Rütteleinrichtung 9 weist eine in der Figur 6 lediglich schematisch dargestellte Steuereinrichtung 60 auf. Die Steuereinrichtung 60 ist dazu eingerichtet, den ersten Antrieb 13 und den zweiten Antrieb 23 anzusteuern. Die Ansteuerung kann dabei derart erfolgen, dass die erste Antriebswelle 11 mit einer ersten Drehzahl in einer ersten Rotationsrichtung um die gemeinsame Rotationsachse D rotiert und die zweite Antriebswelle 21 unabhängig von der ersten Antriebswelle 11 mit einer zweiten Drehzahl in einer zweiten Rotationsrichtung um die gemeinsame Rotationsachse D rotiert. Dabei ist es durchaus denkbar, dass die erste Drehzahl und die zweite Drehzahl unterschiedlich sind. Ferner ist es durchaus denkbar, dass die erste Rotationsrichtung und die zweite Rotationsrichtung unterschiedlich sind, sodass die erste Antriebswelle 11 gegensinnig zu der zweiten Antriebswelle 21 um die gemeinsame Rotationsachse D rotiert.
  • Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 60 den ersten Antrieb 13 und den zweiten Antrieb 23 derart ansteuern, dass die erste Rotationsrichtung und die zweite Rotationsrichtung gegensinnig sind und die erste Drehzahl und die zweite Drehzahl gleich sind. Dadurch kann eine gerichtete Schwingung, beispielsweise entlang der Längsrichtung X oder entlang der Querrichtung Y erreicht werden.
  • Ferner kann die Steuereinrichtung 60 dazu eingerichtet sein, den ersten Antrieb 13 und den zweiten Antrieb 23 derart anzusteuern, dass während eines Rüttelvorgangs die erste Drehzahl der ersten Antriebswelle 11 mit einer ersten Periode zwischen einem ersten Minimalwert und einem ersten Maximalwert der Drehzahl periodisch variiert wird und eine zweite Drehzahl der zweiten Antriebswelle 21 mit einer zweiten Periode zwischen einem zweiten Minimalwert und einem zweiten Maximalwert periodisch variiert wird.
  • Der Rütteltisch 1 ermöglicht es, durch entsprechende Ansteuerung der Antriebe 13, 23 mittels der Steuereinrichtung 60 unterschiedlichste Rüttelbewegungen, insbesondere periodische Schwingungsmuster, zu verwirklichen. Zudem kann durch Einstellen des Winkelversatzes zwischen der ersten Antriebswelle 11 und der zweiten Antriebswelle 21 die resultierende Unwucht verändert bzw. angepasst werden. Diese Anpassung kann auch während eines Rüttelvorgangs erfolgen. Bei entsprechender Ansteuerung der Antriebe 13, 23 kann eine gerichtete Rüttelbewegung und/oder eine oszillierende Rüttelbewegung erreicht werden. Zudem können durch ein periodisches Variieren von zumindest einer der Drehzahlen des ersten Antriebs 11 oder des zweiten Antriebs 21 Schwingungsmuster gefahren werden, beispielweise eine Schwingungsfrequenz der Rüttelbewegung zyklisch verändert werden und/oder eine Amplitude der Rüttelbewegung zyklisch verändert werden. Insbesondere kann auch ein Durchlauf der Resonanzfrequenz des Auflagetischs 5 und/oder des Rütteltischs 1 verhindert oder zumindest ein Aufschwingen abgeschwächt werden durch geeignete Ansteuerung des ersten Antriebs 13 und des zweite Antriebs 23. Insbesondere kann bei einem Anfahren des ersten Antriebs 11 und des zweiten Antriebs 12 der Winkelversatz zwischen den Unwuchtelementen 12, 22 derart eingestellt werden, dass die resultierende Unwucht gering oder sogar Null ist.
  • Die Figur 11 zeigt eine mögliche Ausführungsform des ersten Unwuchtelements 12, das mit der ersten Antriebswelle 11 lösbar verbindbar ist, wobei an dem ersten Unwuchtelement 12 ein optionales erstes Unwuchtwechselelement 51 befestigt werden kann, wie dies schematisch in der Figur 11 gezeigt ist. Die Figur 12 zeigt das erste Unwuchtelement 12 und das erste Unwuchtwechselelement 51 in einem miteinander verbundenen Zustand. Durch das Anbringen des ersten Unwuchtwechselelements 51 an dem ersten Unwuchtelement 12 kann die Unwucht der ersten Antriebswelle 11 erhöht werden.
  • Die Figur 13 zeigt das erste Unwuchtelement 12 gemäß Figur 11 zusammen mit vier unterschiedlichen ersten Unwuchtwechselelementen 51A, 51B, 51C, 51D, die jeweils lösbar mit dem zweiten Unwuchtelement 12 verbindbar sind. Die Masse der vier unterschiedlichen ersten Unwuchtwechselelementen 51A, 51B, 51C, 51D sind dabei unterschiedlich und nehmen in der Darstellung gemäß der Figur 13 von links nach rechts zu. Durch ein Anbringen oder Austauschen der ersten Unwuchtwechselelemente 51A, 51B, 51C, 51D an dem ersten Unwuchtelement 12 kann die Unwucht der zweiten Antriebswelle 12 verändert werden. Dadurch kann eine Anpassung der Unwucht an das zu rüttelnden gestapelte Gut erfolgen, beispielweise kann die Unwucht der ersten Antriebswelle 11 vergrößert werden, wenn ein Stapelgewicht des zu rüttelnden Guts relativ groß ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Rütteltisch
    • 3 Führungsschienen
    • 4 Auflagetisch
    • 5 Auflagefläche
    • 6 hintere Anschlag
    • 7 erste seitliche Anschlag
    • 8 zweite seitliche Anschlag
    • 9 Rütteleinrichtung
    • 10 erste Unwuchteinheit
    • 11 erste Antriebswelle
    • 12 erstes Unwuchtelement
    • 13 erster Antrieb
    • 14 erster Zahnriemen
    • 15 erstes Zahnriemenrad
    • 16 erste Synchronscheibe
    • 20 zweite Unwuchteinheit
    • 21 zweite Antriebswelle
    • 22 zweites Unwuchtelement
    • 23 zweiter Antrieb
    • 24 zweiter Zahnriemen
    • 25 zweites Zahnriemenrad
    • 26 zweite Synchronscheibe
    • 30 Lagerkörper
    • 31 erste Lagerabschnitt
    • 32 zweite Lagerabschnitt
    • 33 Befestigungsabschnitt
    • 35 Wälzlager
    • 41 erste Sensoreinrichtung
    • 42 zweite Sensoreinrichtung
    • 43 erster Näherungssensor
    • 44 zweiter Näherungssensor
    • 51 erstes Unwuchtwechselelement
    • 60 Steuereinrichtung
    • 70 Ausstreicheinrichtung
    • 80 Portalrahmen
    • X Längsrichtung
    • Y Querrichtung
    • Z Hochrichtung

Claims (15)

  1. Rütteltisch (1) zum Rütteln von in Blattlagen vorliegendem gestapelten Gut, aufweisend:
    - einen neigbaren Auflagetisch (4), wobei der Auflagetisch (4) eine Auflagefläche (5) zum Auflegen des gestapelten Guts aufweist,
    - eine Rütteleinrichtung (9), die dazu eingerichtet ist, den Auflagetisch (4) in eine Rüttelbewegung zu versetzen,
    wobei die Rütteleinrichtung (9) eine erste Unwuchteinheit (10) aufweist, wobei die erste Unwuchteinheit (10) eine erste Antriebswelle (11) mit einem ersten Unwuchtelement (12) aufweist, wobei die erste Antriebswelle (11) um eine gemeinsame Rotationsachse (D) rotierbar ist, wobei die erste Unwuchteinheit (10) einen ersten Antrieb (13) aufweist, wobei der erste Antrieb (13) dazu eingerichtet ist, die Rotation der ersten Antriebswelle (11) um die gemeinsame Rotationsachse (D) anzutreiben,
    wobei die Rütteleinrichtung (9) eine zweite Unwuchteinheit (20) aufweist, wobei die zweite Unwuchteinheit (20) eine zweite Antriebswelle (21) mit einem zweiten Unwuchtelement (22) aufweist, wobei die zweite Antriebswelle (21) um die gemeinsame Rotationsachse (D) rotierbar ist, wobei die zweite Unwuchteinheit (20) einen zweiten Antrieb (23) aufweist, wobei der zweite Antrieb (23) dazu eingerichtet ist, die Rotation der zweiten Antriebswelle (21) um die gemeinsame Rotationsachse (D) anzutreiben,
    wobei die erste Antriebswelle (11) und die zweite Antriebswelle (21) mechanisch voneinander entkoppelt sind.
  2. Rütteltisch (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Antriebswelle (11) und die zweite Antriebswelle (21) in entgegengesetzte Richtungen um die gemeinsame Rotationsachse (D) rotierbar sind.
  3. Rütteltisch (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Antriebswelle (21) eine Hohlwelle aufweist, wobei die erste Antriebswelle (11) die Hohlwelle entlang der gemeinsamen Rotationsachse (D) durchsetzt.
  4. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Antrieb (11) und/oder zweite Antrieb (21) einen Servomotor aufweisen.
  5. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Unwuchteinheit (10) ein erstes Riemengetriebe aufweist, wobei der erste Antrieb (13) und die erste Antriebswelle (11) über das erste Riemengetriebe antriebsgekoppelt sind und/oder wobei die zweite Unwuchteinheit (20) ein zweites Riemengetriebe aufweist, wobei der zweite Antrieb (23) und die zweite Antriebswelle (21) über das zweite Riemengetriebe antriebsgekoppelt sind.
  6. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rütteleinrichtung (9) einen Lagerkörper (30) mit einem ersten Lagerabschnitt (31) und mit einem zweiten Lagerabschnitt (32) aufweist, wobei der zweite Lagerabschnitt (32) dem ersten Lagerabschnitt (31) in Richtung der gemeinsam Rotationsachse (D) gegenüberliegt, wobei die erste Antriebswelle (11) in dem ersten Lagerabschnitt (31) um die gemeinsam Rotationsachse (D) drehbar gelagert ist und in dem zweiten Lagerabschnitt (32) um die gemeinsam Rotationsachse (D) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Antriebswelle (21) an der ersten Antriebswelle (11) um die gemeinsam Rotationsachse (D) drehbar gelagert ist.
  7. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die gemeinsame Rotationsachse (D) gewinkelt, insbesondere senkrecht, zu der Auflagefläche (5) ausgebildet ist.
  8. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Rütteleinrichtung (9) eine erste Sensoreinrichtung (41) aufweist, wobei die erste Sensoreinrichtung (41) dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob sich die erste Antriebswelle (11) in einer ersten Referenzwinkelstellung befindet, und/oder wobei die Rütteleinrichtung (9) eine zweite Sensoreinrichtung (42) aufweist, wobei die zweite Sensoreinrichtung (42) dazu eingerichtet ist, zu detektieren, ob sich die zweite Antriebswelle (21) in einer zweiten Referenzwinkelstellung befindet.
  9. Rütteltisch (1) nach Anspruch 8, wobei die erste Sensoreinrichtung (41) einen ersten Näherungssensor (43) aufweist, wobei der erste Näherungssensor (43) dazu eingerichtet ist, eine Annäherung einer Fläche des ersten Unwuchtelements (12) zu erfassen, und/oder wobei die zweite Sensoreinrichtung (42) einen zweiten Näherungssensor (44) aufweist, wobei der zweite Näherungssensor (44) dazu eingerichtet ist, eine Annäherung einer Fläche des zweiten Unwuchtelements (22) zu erfassen.
  10. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Unwuchtelement (12) und/oder das zweite Unwuchtelement (22) kreissegmentförmig ausgebildet sind.
  11. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Unwuchteinheit (10) zumindest ein erstes Unwuchtwechselelement (51) aufweist, wobei das zumindest eine erste Unwuchtwechselelement (51) lösbar mit der ersten Antriebswelle (11) verbunden ist, und/oder wobei die zweite Unwuchteinheit (20) zumindest ein zweites Unwuchtwechselelement aufweist, wobei das zumindest eine zweite Unwuchtwechselelement lösbar mit der zweiten Antriebswelle (21) verbunden ist.
  12. Rütteltisch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Rütteleinrichtung (9) eine Steuereinrichtung (60) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (60) dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb (13) und den zweiten Antrieb (23) anzusteuern, derart, dass die erste Antriebswelle (11) mit einer ersten Drehzahl in einer ersten Rotationsrichtung um die gemeinsame Rotationsachse (D) rotiert und die zweite Antriebswelle (23) unabhängig von der ersten Antriebswelle (13) mit einer zweiten Drehzahl in einer zweiten Rotationsrichtung um die gemeinsame Rotationsachse (D) rotiert.
  13. Rütteltisch (1) nach Anspruch 12, wobei die Steuereinrichtung (60) dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb (13) und den zweiten Antrieb (23) derart anzusteuern, dass die erste Drehzahl und die zweite Drehzahl unterschiedlich sind und/oder die erste Rotationsrichtung und die zweite Rotationsrichtung gegensinnig sind.
  14. Rütteltisch (1) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Steuereinrichtung (60) dazu eingerichtet ist, den ersten Antrieb (13) derart anzusteuern, dass während eines Rüttelvorgangs die erste Drehzahl der ersten Antriebswelle (13) mit einer ersten Periode zwischen einem erstem Minimalwert und einem ersten Maximalwert periodisch variiert wird, und/oder den zweiten Antrieb (23) derart anzusteuern dass während eines Rüttelvorgangs die zweite Drehzahl der zweiten Antriebswelle (23) mit einer zweiten Periode zwischen einem zweiten Minimalwert und einem zweiten Maximalwert periodisch variiert wird.
  15. Verfahren zum Betreiben eines Rütteltischs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei während eines Rüttelvorgangs eine erste Drehzahl der ersten Antriebswelle (13) mit einer ersten Periode zwischen einem erstem Minimalwert und einem ersten Maximalwert periodisch variiert wird und/oder eine zweite Drehzahl der zweiten Antriebswelle (23) mit einer zweiten Periode zwischen einem zweiten Minimalwert und einem zweiten Maximalwert periodisch variiert wird.
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JP2006282360A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Masatoshi Iwasaki シート揃え装置
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