SE525914C2 - Förfarande och anordning för att mata ett ark från en arkstapel - Google Patents

Description

Il to o o o I o too non noga c 0 to oo 10 15 20 25 30 35 2 I konventionella arkinmatningsanordningar har detta del- vis lösts genom användning av inmatningsvalsar. En stor nackdel med detta är dock att wellpappark lätt deformeras eller krossas i valsnypet och detta har en negativ påver- kan pà den senare framställda làdans staplingsbarhet, formbeständighet etc. För att minimera slirningen mellan matningshjul och arket som matas in mäste ett stort vaku- um (undertryck) användas. Detta medför dock att nästkom- mande ark bläddras ned för snabbt och kontaktkraften mel- lan de retarderande matningshjulen blir hög, vilket i sin tur ger skador på ark och slitage på hjulen. Det förelig- ger även risk för att nästkommande ark matas fram mot det främre arkstödet eller avskiljaranordningen vilket medför skador på arkets framkant. Detta kan också leda till att arkmatningen avbryts då ett så kallat ”jam” inträffar, d.v.s. att två ark (det som skall matas samt det ovanpå detta liggande arket) samtidigt matas in i spalten mellan arkstödet och matningsbordet och fastnar där. Detta skul- le teoretiskt kunna motverkas om en motor med tillräck- ligt stort bromsmoment kunde användas. Man skulle då i teorin kunna retardera hjulaxlarna på en betydligt korta- re tid/sträcka. Detta är dock begränsat av prestanda hos kommersiellt tillgängliga motorer som antingen har ett för lågt maxmoment eller har ett för högt masströghetsmo- ment. För att motverka ovannämnda problem måste under- trycket minskas vilket ger en negativ inverkan på repe- ternoggrannheten då nu en okontrollerbar slirning (så även den beroende på hastighet, bunthöjd mm) uppstår.

En arkmatningsanordning av den ovan angivna typen är förut känd genom den amerikanska patentskriften 5,006,042. Denna kända arkmatningsanordning innefattar en undertryckskammare med integrerat matningsbord på vilket en arkstapel är avsedd att placeras samt ett arkstöd på ett avstånd över matningsbordet som är i storleksordning- en en arktjocklek. Ett antal axlar är anordnade i under- tryckskammaren. Axlarna uppbär ett flertal hjul som skju- ter ut genom öppningar i matningsbordet och som har till 10 15 20 25 30 35 525 914 ~ 3 uppgift att transportera det understa arket i stapeln via spalten mellan matningsbordet och arkstödet till en band- transportanordning. Varje axel drives av en separat mo- tor. Med hänvisning till ovanstående resonemang samt att avståndet är förhållandevis stort mellan hjulaxeln när- mast arkstödet och å ena sidan arkstödet och å andra si- dan bandtransportanordningen är risken överhängande att arken anländer snedställda och/eller med s.k. registerav- vikelse till bandtransportanordningen med påföljande pro- blem i efterföljande processtation(er). Någon korrigering för ovannämnda fel anges ej i patentskriften. Vidare ten- derar väntande ark i stapeln eller bunten, som p.g.a. friktionskrafter trycks fram mot arkstödet (speciellt vid hög vakuumnivå), att fastna med sin framkant mot arkstö- det och på så sätt hindras att korrekt bläddras ned då inmatande ark avslutat sin inmatningscykel. Ofta är en flik av framkanten fasttryckt mot arkstöder. När sedan inmatningscykeln startar skadas eller fastnar arket mot arkstödet och matas ej in på ett korrekt sätt. Övriga problem som hör samman med arkmatningsanord- ningar av ovannämnt slag är bl.a. följande. Om ”normal” s.k. (se fig. kamkurva (rörelseprofil) i arkmatningscykeln används 7a i US-A 6 543 760) ring accelerations- och retardationsramperna kommer vid hastighetsänd- (kurvornas lutning) att förändras. Detta medför att vid minskad ma- skinhastighet erhålls en lägre retardation av inmatnings- hjulen och längre tid för att stoppa hjulen trots att kraft för ett snabbare stopp finns tillgänglig i motorn.

Detta har till följd att nästkommande ark i bunten hinner Resultatet av detta är att arkets ytskikt kan skadas av hjulen som och att arket föres fram mot det främre arkstödet på ett okontrollerat sugas ned mot hjulen innan dessa har stannat. slirar kraftigt mot dess yta (”suddning”) sätt. Variation i parametrar som arkstorlek, bunthöjd, undertrycksnivå och maskinhastighet ger också en föränd- ring av den totala friktionen som verkar mellan ark och hjul. Denna variation i friktion ger upphov till en vari- O 00 gg c o a 0 at: One Olen O nu 00 10 15 20 25 30 35 525 914 4 ation i slirningen mellan ark och hjul som alltid före- kommer vid accelerationen av ett ark. När slirningen va- rierar visar detta sig som en variation i arkets regis- ter. Till detta kommer också den alltid närvarandet sto- kastiska skillnaden i friktion från ark till ark beroende på bl.a. varje arks individuella ytstruktur, turbulens i vakuumlådor (undertryckskammare) mm som ger ett stokas- tiskt register som adderas till ovan nämnda orsaker till bristande repeternoggrannhet.

Utgángsmaterialet vid produktion i s.k. in- linemaskiner är wellpappark med anpassade format för re- spektive serie av lådor som skall produceras. Inmatning- ens precision är av avgörande betydelse för hur tryck- bild, slitsar och urstansningar är placerade i förhållan- de till arkets framkant respektive bakkant. Att placer- ingarna av tryckbild, slitsar och urstansningar ligger rätt och är repeterbara från ark till ark med hög preci- sion är avgörande för kvaliteten på lådorna som produce- ras i konverteringsmaskinen, såsom in-linemaskinen. Under begreppet inmatningsprecision förstås även att inmatning- en är rak i förhållande till arkens fram- och bakkant.

Detta är en förutsättning för precisionen i de producera- de lådornas geometri och därmed noggrannheten i en in- linemaskins vikprocess.

Moderna konverteringsmaskiner för wellpapp och i synnerhet in-linemaskiner kännetecknas av hög produktivi- tet. Härvidlag är hög körhastighet en avgörande faktor.

Hittills har utförda försök bara haft begränsad framgång avseende en optimering av kombinationen av de relaterade egenskaperna, en inmatning som ej krossar ar- ken, repeternogrannhet och hög hastighet. Det har visat sig svårt att utveckla en inmatning som är optimerad på alla områden. Antingen använder man sig av inmatningsval- sar och uppnår då förhållandevis acceptabelt resultat av- seende inmatningsprecision och körhastighet eller så ger ett system som arbetar utan inmatningsvals endast accep- tabel precision vid begränsad körhastighet. I US-A-6 543 10 15 20 25 30 35 szs 914 i 5 760 beskrivs ett inmatningssystem som skall kännetecknas av en kombination av de ovan beskrivna egenskaperna. Det har dock visat sig svårt att uppnå denna kombination av hög prestanda, inmatningsprecision vid sagda inmatning som saknar inmatningsvalsar. Den direkta orsaken till detta kan man hänföra till att det visat sig att inmat- ningshjulen på detta bord inte låter sig stoppas med det snabba förlopp som krävs. Speciellt vid högre hastigheter blir detta problematiskt pga de fysikaliska egenskaperna i systemet i kombination med i dagens servosystem till- gänglig prestanda. Det har visat sig att det varit omöj- ligt att komma ifrån oönskad utrullning av matarhjulen (eller stoppsträcka). Utrullningen påverkar direkt möj- ligheten att kunna köra enheten med högre hastigheter med bibehållen inmatningsprecision.

US-A-5 048 812 är inriktad på en arkmatningsanord- ning utan inmatningsvalsar för matning av ett ark i taget till en processtation eller arkbehandlande maskin. Anord- ningen består av en vacuumlåda på vars topparti arken ma- tas samt en ”gate” eller avskiljaranordning som endast släpper förbi ett ark i taget från en arkstapel till nämnda maskin. I vacuumlådan finns ett första och ett andra motordrivet drev, varvid det första drevet som är positionerat under arkstapeln drives med en variabel has- tighet under det att det andra drevet drives med en kon- stant hastighet. Varje drev driver ett antal axlar med samma rotationshastighet och på dessa axlar är matnings- hjul anordnade för arkmatning. I anslutning till vacuum- lådan finns ett hus som inrymmer en motordriven axel på vilken ett antal kammar är fästa. Från vacuumlådan och direkt under samt parallellt med hjulaxlarna under ark- stapeln sträcker sig en respektive kamaxel in i huset och varje kamaxel är inuti huset försedd med en kamföljare som är i ingrepp med tillhörande kam. Varje kamaxel är svängbart lagrad i vacuumlådan och uppbär där ett antal lyftelement, som kan lyfta ett motsvarande antal stödele- ment. Dessa stödelement är förskjutbart positionerade 10 15 20 25 30 35 52 5 91 4 6 runt respektive hjulaxel och mellan varje hjul på axeln.

Programmering respektive justering av lyftcyklerna är ej möjlig p g a nämnda mekaniska, rörelseöverförande meka- nism (kammar och kamföljare). Det är endast möjligt att overksamgöra stödelementen genom att låsa deras respekti- ve kamföljare.

Arkmatningscykeln enligt US-A-5 048 812 börjar med att stödelementen, på vilka arkstapeln vilar, sänkes från sina initialt upplyfta positioner så att det understa ar- ket i stapeln kommer i kontakt med de ej roterande mat- ningshjulen, varefter dessa bringas att rotera. När det matade arkets främre kant träffar matningshjulen på en axel (27) mellan gaten och utmatningssidan (42) lyftes stödelementen (vid 21) närmast inmatningssidan (38). Där- efter träffar arkets främre kant matningshjulen på nästa axel (29) och nästföljande stödelement (vid 23) lyftes osv till dess att alla stödelement är upplyfta och bär arkstapeln.

Sammanfattningsvis roterar alla hjulen under arksta- peln under hela matningscykeln och med samma rotations- hastighet. Stödelementen lyftes helt mekaniskt styrt i sekvens och förblir upplyfta tills nästa arkmatningscykel startar. Stödelementen och deras respektive lyftmekanis- mer har dessutom stor massa vilket minskar snabbheten och precisionen i lyftcyklarna. (Om-)programmering av lyft- cyklarna är ej möjlig och det är ej heller möjligt att driva (eller stoppa) matningshjulen på en drivaxel med en annan rotationshastighet än matningshjulen på en intill- liggande drivaxel. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en ark- matningsanordning och -förfarande som ger hög precision avseende de utmatade arkens orientering vid hög matnings- hastighet.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en arkmatningsanordning och -förfarande som minskar risken för oönskad utrullning. lO 15 20 25 30 35 525 914 7 Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en arkmatningsanordning och -förfarande som medger snabb och tillförlitlig inställning av arkmatningscykeln med avseende på staplar av ark med olika längd.

Dessa ändamål har uppnåtts med en arkmatningsanord- ning enligt det inledande stycket, som kännetecknas av åtminstone ett avlastningselement, vilket är vertikalt rörligt anordnat före och på avstånd från närmaste axel i arkens transportriktning och vilket är anslutet till och styrt av nämnda styrenhet.

Ett förfarande för att mata ark med hjälp av en ark- matningsanordning enligt ovan kännetecknas av att ett av- lastningselement höjes i allt väsentligt samtidigt som det matade arkets bakre kant i transportriktningen passe- rar förbi detta för att bringas till en understödjande position för det näst understa arket i arkstapeln innan det matade arket lämnar en i transportriktningen efter- följande axel med hjul och att nämnda axel bromsas när det matade arkets bakre kant i transportriktningen lämnar axelns hjul.

Vidareutvecklingar av anordningen respektive förfa- randet enligt uppfinningen framgår av de särdrag som an- ges i underkraven.

Avlastningselementen eller -skenorna är styrda av samma servosystem som styr inmatningshjulens rotation.

Detta ger unika möjligheter att optimera avlastningsske- nornas rörelser i förhållande till arkinmatningscykeln och arklängden. Det ger också möjlighet att anpassa av- lastningsskenornas rörelse i förhållande till stopp- sträcka eller utrullningseffekt vid inmatningshjulens uppbromsning. Systemet bygger på programmering av avlast- ningsskenornas rörelse i relation till konverteringsma- skinens arkcykel (repeterlängd) samt arklängden. Då ark- längden kommer att variera beroende på olika serier lådor av olika storlek programmeras avlastningsskernornas rö- relsemönster med olika parameter beroende på arkens längd. Systemet är så utformat att denna kompensation för 10 15 20 25 30 35 525 914 8 olika arklängder sker automatiskt och följer konverte- ringsmaskinens övriga inställningar i förhållande till arklängden (dvs i maskinens körriktning).

Varje avlastningsskena styrs separat genom det för- programmerade servosystemet varvid följande princip för optimering av inmatningssystemet utgör basen för program- meringen och avlastningsskenornas rörelse. När arkets bakkant passerat förbi avlastningsskenan styrs avlast- ningsskenan omedelbart upp. När tillräcklig tid förflutit för att möjliggöra ett fullständigt stopp av de inmat- ningshjul som är anordnade intill avlastningsskenan styrs avlastningsskenan ner. Rörelserna hos respektive skena är separata och sker inte samtidigt med övriga skenors. En elektromagnet med speciella egenskaper säkerställer att avlastningsskenornas rörelser sker med den hastighet och precision i timing som krävs av systemet.

För bättre förståelse av uppfinningen och för att visa hur denna kan implementeras har en föredragen utfö- ringsform av uppfinningen illustrerats nedan i exemplifi- erande syfte och med hänvisning till de bifogade ritning- arna, på vilka: Fig. l schematiskt och i en vy ovanifrån illustrerar en utföringsform av en arkmatningsanordning enligt upp- finningen, utan matningsbord och avskiljningsanordning för tydlighets skull men med avlastningsskenor; Fig. 2 i en vy likartad den i fig. l illustrerar en alternativ utföringsform av en arkmatningsanordning en- ligt uppfinningen med separata avlastningselement; Fig. 3 visar ett vertikalt snitt genom anordningen i fig. l, med matningsbord och arkstöd och avlastningsele- ment, längs linjen A-A; Fig. 4a och 4b visar ett vertikalt snitt genom an- ordningen i fig. l respektive fig. 2, vinkelrätt mot snittet A-A, längs linjen B-B; Fig. 5 ej skalenligt av tydlighetsskäl närmare i de- talj illustrerar en föredragen utföringsform av ett av- lastningselement och dess lyftanordning; och O 00 0 0000 0 0 00 000 0000 0 0 0 0 00 00 0 I 0 0 0 00 0 0 o I I 000 00 10 15 20 25 30 35 525 914 000000 n 000000 0 0 00 00 0 0 9 Fig. 6a-6f åskådliggör de olika stegen i en arkmat- ningscykel.

Arkmatningsanordningen eller -inmatningen enligt uppfinningen är en enhet som ingår i en maskin för kon- vertering av wellpapp eller kartong. I processen före konvertering framställs rektangulära ark som är skurna i format som passar just den låda eller tråg eller något annat som skall konverteras. Arken transporteras med hjälp av till exempel rullbanesystem fram till konverte- ringsmaskinen. Där läggs arken i manuellt eller med hjälp av en iläggare i inmatningens arkmagasin.

Inmatningens uppgift är att mata in arken så att ar- ken kommer in ”taktade” och med en för konverteringsma- skinen förinställd hastighet med så hög repeternoggrann- het som möjligt. Arken riktas i inmatningens arkmagasin så att arken matas in så rakt som möjligt. Vidare gäller att själva inmatningen ej får bidraga till att arken ma- tas in snett (snedmatning). Då wellpapp är känslig för höga yttryck är det en fördel att ”mangla” arken så lite som möjligt (såsom sker i exempelvis ett valsnyp) när ar- ken dras ut ur bunten (man matar in det understa arket och fyller på magasinet ovanifràn för att få en kontinu- erlig matning). Enheter som är anordnade efter inmatning kan vara tryckverk, slits-, stans- och vikningsenheter.

Med hänvisning först till figurerna l till 4 har ett par föredragna utföringsformer av arkmatningsanordningen enligt uppfinningen illustrerats. Anordningen är speci- ellt lämpad för matning av ark då en hög noggrannhet krävs avseende positioneringen och vinkelinriktningen av arkets framkant. Vidare medger anordningen att man kan mata in redan tryckta ark med trycket nedåt, det vill säga mot matningsbordet utan att repa eller skada tryck- et. Anordningens funktion är, såsom angivits ovan, att mata ett ark 1 i taget från en arkstapel via en trans- portanordning 2 till en processtation (ej visad), såsom exempelvis en stans- eller vikningsenhet. Transportanord- ningen 2 kan vara en s.k. vakuumtransportör, d.v.s. ett OI ha O O 0 I 000 Ina 0000 0 0 00 JO 10 15 20 25 30 35 525 914 oss oc: o 0 I; oc n nu vn o o o o 10 antal parallella transportband som är anordnade i en kam- mare med undertryck eller ”vakuumlåda”. Denna utgör ej någon del av uppfinningen och kan exempelvis vara en så- dan som presenteras i patentskriften US-A-5,006,042.

Arkmatningsanordningen (inmatningsbordet) innefattar en första undertryckskammare eller ”vakuumlåda” 3 med ett matningsbord 4, på vilket arkstapeln vilar såsom schema- tiskt åskådliggjorts i fig. 3. Matningsbordet är utformat i ett stycke med undertryckskammaren 3 och bildar dess toppsida eller översta parti. Undertryckskammaren är upp- delad tvärs arkens transportriktning, som indikerats med en pil 5 i fig. 3, i ett centralt undertrycksrum 6 och ett antal mindre rum 6' på båda sidor om det centrala rummet. Varje rum 6' är tillslutet nedåt av undertrycks- kammarens 3 botten 7 (se fig. 4) och i sidled tvärs transportriktningen av skiljeväggar 8 respektive en änd- vägg 9. I sidled längs transportriktningen avgränsas var- je rum 6,6' av en gemensam ändvägg ll respektive 12. I varje skiljevägg 8 finns en öppning 13, såsom antytts med streckade linjer i fig. 3. Medelst dessa öppningar står undertrycksrummen 6' i förbindelse med varandra och det centrala rummet 6, som i sin tur är anslutet till en sug- fläkt eller -pump för att alstra ett undertryck (parti- ellt vakuum) i undertryckskammaren 3. Öppningarna 13 i skiljeväggarna är separat tillslutbara med hjälp av till- hörande, individuellt manövrerbara spjäll 14, varigenom undertryckskammarens effektiva bredd tvärs transportrikt- ningen kan regleras, beroende på hur många rum 6' som vid tillfället står i trala rummet 6. Härigenom kan undertryckskammaren 3 an- (under-) trycksförbindelse med det cen- passas till de matade arkens 1 bredd.

I matningsbordet 4 är ett antal axlar 15 anordnade parallellt med varandra och tvärs matningsriktningen på i huvudsak samma inbördes avstånd. Varje axel 15 drives av en separat motor, företrädesvis en servomotor 16, som är ansluten till en styrenhet eller -system 20 såsom kommer att förklaras närmare nedan. Axlarna 15 kan sträcka sig 10 15 20 25 30 35 525 914 i 11 genom hela undertryckskammaren 3 (se fig. 2) eller, såsom illustrerats i fig. 1, vara delade i två åtskilda och med varandra inriktade axelpartier 15' med var sin motor 16.

Det är även möjligt att låta några av axlarna 15 vara de- lade (företrädesvis axlarna närmast ändväggen 12) och låta övriga axlar vara odelade. Axlarnas 15 inbördes av- stånd hålles med fördel så ringa som möjligt. Axlarna 15 är lagrade i skiljeväggarna 8 och ligger i samma (hori- sontal-)plan. Ett flertal hjul 17 är fast (och frigör- bart) läggning av exempelvis polyuretan på sin periferyta. Vid anordnade på varje axel 15 och har en friktionsbe- användning av odelade axlar 15 kan avståndet mellan in- tilliggande axlar göras så litet, att en axels hjul 17 skjuter in mellan den intilliggande axelns hjul, såsom framgår av fig. 2. Av denna figur framgår även, att änd- väggen 12 i detta fall kan ha en vågformad eller korrige- rad utformning i en vy ovanifrån.

Matningsbordet 4 är försett med ett flertal öppning- ar 18 som till sitt antal överensstämmer med det totala antalet hjul 17 och hjulen 17 utskjuter en kort sträcka (cirka 3-5 mm) över matningsbordet, se fig. 3 och 4. Öpp- ningarna 18 sluter ej tätt kring hjulen 17, varigenom ett undertryck alstras på matningsbordets 4 ovansida medelst sugverkan från undertrycksrummen 6,6' såsom diskuterats ovan. Hjulens 17 inbördes avstånd är så anpassat att (det understa) arket ej kollapsar mellan hjulen på grund av undertrycket. Undertrycket mellan det understa arket och matningsbordets ovansida gör att arket trycks mot de be- lagda hjulen och man säkerställer att man har en med god marginal högre friktionskraft mellan ark och hjul än mel- lan det understa och det näst understa arket. Så mycket större kraft att bidraget från accelerationen av det un- dersta arket ryms för att undvika slirning. Vidare ger detta arrangemang ett minimalt tröghetsmoment.

Avståndet mellan axlarna, hjulens diametrar, avstån- det mellan hjulen och matningsbordet är så avpassat att tunna ark ej skall kollapsa samtidigt som man har ett sä- 0000 O 0 0 0 000 000 0000 I O 00 00 00 00 0 0 0 0 0 O O I I 0 00 0 00 0 I 000 10 15 20 25 30 35 0000 0 0 0000 0000 0000 0 0 0 0 0000 0000 0 0000 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 00 0 0 0 0 0 0 0000 525 914 12 kert grepp om arket under inmatningsfasen. Hjulen ligger omlott för att få maximal bärighet mot ark.

En avskiljaranordning eller ”gate” 19 är anordnad i huvudsak vertikalt över matningsbordet 4, parallellt med hjulaxlarna 15 och på ett avstånd från matningsbordet som är något större än en arktjocklek. Företrädesvis är av- skiljaranordningen 19 förskjutbar i sitt plan, så att spalten mellan avskiljaranordningen och matningsbordet kan anpassas till olika arktjocklekar. Undertryckskamma- ren 3 sträcker sig förbi avskiljaranordningen 19 och en axeln 15(4) rad i huvudsak i samma plan som avskiljaranordningen, av axlarna 15, d.v.s. i fig. 3, är positione- vilket ger en säker matning av det understa arket 1(l) förbi avskiljaranordningen 19 mot transportanordningen 2.

Såsom framgår av fig. 1-3 innefattar anordningen en- ligt uppfinningen även en andra undertryckskammare 21, vilken är uppbyggd på motsvarande sätt som den första un- dertryckskammaren 3 och vars matningsbord 22 bildar en förlängning av, eller är integrerat med, matningsbordet 4, d.v.s. att borden 3 och 22 ligger i samma plan. Såsom vidare framgår av fig. 3 är undertryckskamrarna förenade med varandra (de har en gemensam ändvägg 12, se fig. 1 och 2) och den andra undertryckskammaren 21 är positione- rad mellan den första undertryckskammaren 3 och nämnda transportanordning 2. Den andra undertryckskammarens 21 centrala undertrycksrum 23, jfr. det centrala under- trycksrummet 6, är anslutet till en sugfläkt eller -pump som ej nödvändigtvis är densamma som undertrycksrummets 6, d.v.s. att undertrycksrummen 6 och 23 kan ha olika un- dertryck. För övrigt är sidoordnade undertrycksrum 23' samt öppningar 13 och spjäll 14 även anordnade i den and- ra undertryckskammaren. Vidare kan åtminstone den sista axeln 24(6)(i transportriktningen) i den andra under- tryckskammaren 21 vara delad i två axelpartier 24a och 24b såsom diskuterats i samband med den första under- tryckskammarens 3 axlar 15 och företrädesvis är vid vissa tillämpningar alla axlar 24 i den andra undertryckskamma- 000000 0 0 0 000000 0000 0 0 0000 0 0 I 00 0 00 00 00 0 0 0 0 0 000 00 0 00 10 15 20 25 30 35 525 914 13 ren 3 delade på angivet sätt och varje axelparti 24a, 24b har het jfr. sin egen motor 25 som är ansluten till nämnda styren- 20. Vid andra tillämpningar är ingen axel 24 delad, fig. 2. lan den andra undertryckskammarens axlar 24, och avstån- det 15(4) i transportriktningen och den andra undertryckskam- Företrädesvis är det inbördes avståndet mel- mellan den första undertryckskammarens sista axel marens första axel 24(5) i transportriktningen, detsamma som det inbördes avståndet mellan den första undertrycks- kammarens axlar 15, såsom klart framgår av fig. l-3. Mer föredraget är avståndet mellan axlarna l5(4) och 24(5) kortare än avståndet mellan axlarna 15 i den första un- dertryckskammaren 3 resp. mellan axlarna 24 i den andra undertryckskammaren 21.

Såsom är fallet för axlarna 15 i den första under- tryckskammaren är axlarna 24 i den andra undertryckskam- maren 21 lagrade i skiljeväggarna 8 (horisontal-)plan. Ett flertal hjul görbart) och ligger i samma 28 är fast och har en friktions- (och fri- anordnade på varje axel 24 beläggning av exempelvis polyuretan på sin periferyta. Även matningsbordet 22 är försett med ett flertal öppningar 29 som till sitt antal överensstämmer med det totala antalet hjul 28 och hjulen 28 utskjuter en kort sträcka (cirka 3-5 mm) över matningsbordet, se fig.3. Öppningarna 29 sluter ej tätt kring hjulen 28, varigenom ett undertryck alstras på matningsbordets 22 ovansida me- delst sugverkan från undertrycksrummen 23, 23' såsom dis- kuterats ovan.

Vid den andra undertryckskammaren 21, och företrä- desvis vid kammarens ändvägg 26 närmast transportanord- ningen 2 är med fördel en eller flera sensorer 27 anord- nade, exempelvis ett par fotoceller. Dessa är positione- rade på ett relativt stort avstånd från varandra som ex- empelvis motsvarar de centrala undertrycksrummens 6, 23 bredd såsom framgår av fig. 1 och 2. Sensorerna 27 ligger i ett gemensamt plan, som är parallellt med axlarna 15, 24 (och således även med arkstödet 19) och som är i hu- 000000 0 0 0 000000 10 15 20 25 30 35 525 914 14 vudsak vinkelrätt mot matningsborden 4, 22. Dessa regi- strerar framkanten på arket i två punkter och man kan med hjälp av dessa mäta register och snedmatning och med hjälp av styrenheten 20 samt de delade axlarna 24 (och 15), exempelvis axelpartierna 24a och 24b, vid behov kor- rigera för registeravvikelse och vinkelfel genom att (24a) hastigheten hos det andra, motstående axelpartiets (24b) bromsa det ena axelpartiets drivmotor och/eller öka drivmotor. Detta sker genom att signaler avseende det ma- tade arkets framkant i transportriktningen skickas till styrenheten 20 som jämför ärvärdet med ett programmerat börvärde och skickar en motsvarande korrigeringsanvisning till ovannämnda motor(er), varvid en korrigering av ar- kets position utföres innan arket överföres till trans- portanordningen 2. Om man endast önskar kompensera för registeravvikelse behöver endast en sensor vara anordnad (ej visat). Denna är då positionerad på samma plats som någon av sensorerna 27 i fig. 1 eller 2, eller på en plats mellan deras positioner. I det fall då endast kor- rigering av registeravvikelse önskas är med fördel alla axlar odelade, d.v.s. utföringsformen av uppfinningen en- 2 och 4b.

Styrenheten 20 har ytterligare en funktion och det 24, de på axlarna fästa matningshjulen 17 respektive 28 under ligt fig. är att accelerera och bromsa axlarna 15, och sålunda en arkmatningscykel, dels för att överföra arken från arkmatningsanordningen till transportanordningen med rätt linjehastighet och dels för att förhindra att arken fast- nar eller skadas mot avskiljaranordningen eller i spalten mellan avskiljaranordningen och matningsbordet.

Med hänvisning nu till fig. l och 3 innefattar ark- matningsanordningen enligt uppfinningen ett eller flera avlastningselement 30, som vart och ett är anordnat före respektive emellan ett par hjulaxlar 15 i den första un- dertryckskammaren 3. Företrädesvis är ett avlastningsele- ment anordnat mellan varje hjulaxel i den första under- tryckskammaren såsom illustrerats. Varje avlastningsele- 10 15 20 25 30 35 525 914 i 15 ment 30 är vertikalt förskjutbart, dvs vinkelrätt mot matningsbordet, mellan en understa position, i vilken av- lastningselementets översta parti 31 är positionerat på en nivå som ligger under matningshjulens l7 topparti , och en översta position, i vilken avlastningselementets översta parti är positionerat på en nivå över matnings- hjulens topparti, se speciellt fig 5. Vidare har varje avlastningselement sin egen lyftanordning 33, företrädes- vis en elektromagnet, som är ansluten till och individu- ellt styrd av styrenheten 20. Av tydlighetsskäl har en- dast ett avlastningselements 30 lyftanordning 32 schema- tiskt illustrerats på fig l. Öppningar för avlastnings- elementen är upptagna i matningsbordet 4, se fig. 5.

Fig. 5 visar ett exempel på konstruktionen av en lyftanordning 32 för ett avlastningselement 30. Luftan- ordningen innefattar en elektromagnet 33 som är fast fäst vid undertryckskammarens 3 botten och från vilken en stötstång 34 sträcker sig uppåt mot matningsbordet 4. Vid sin övre, fria ände är stötstångens förskjutbart lagrad i ett glidlager 35 och på stötstångens översta parti är av- lastningselementet 30 fast fäst. På fig. 5 har det vänst- ra, illustrerade avlastningselementet visats i sitt un- dersta läge och det högra avlastningselementet visats i sitt översta läge.

Avlastningselementet 30 är företrädesvis utformat som en skena, vilken sträcker sig parallellt med intill- liggande hjulaxel och är positionerad före denna hjulaxel i arkens transportriktning 5.; jfr avlastningselementet 30 och hjulaxeln l5(4) på fig. 3. Med denna utformning av avlastningselementet är en lyftanordning 32 anordnad vid varje ände av avlastningsskenan, se fig. l, och de båda lyftanordningarna styres synkront av styrenheten 20. Av- lastningsskenan förflyttas med hjälp av lyftanordningarna mellan sin understa position och sin översta position och är alltid orienterad parallellt med matningsbordet 4. Så- som visats pà fig. 1 är med fördel en avlastningsskena anordnad i transportriktningen före varje hjulaxel, dvs 10 15 20 25 30 35 5:25 914 l6 mellan varje par intilliggande hjulaxlar, förutom den av- lastningsskena som är anordnad längst bort från avskilj- såsom visats 3, men avsteg från aranordningen 19, i fig. detta är möjligt vid speciella tillämpningar av arkmat- ningsanordningen enligt uppfinningen.

Det är naturligtvis även möjligt att utforma avlast- ningselementet 30 som ett antal enskilda enheter som är grupperade längs en linje mittemellan två intilliggande hjulaxlar såsom antytts i fig. 2. Detta kan vara fördel- aktigt då hjulaxlarna ligger mycket nära varandra. Varje enskild avlastningsenhet är ansluten och styrd av styren- heten 20, riga avlastningsenheter i samma rad, dvs längs samma antingen individuellt eller tillsammans med öv- hjulaxel.

Det hänvisas nu till fig. 6a-6f som schematiskt åskådliggör ett förfarande enligt uppfinningen för att utföra en arkmatningscykel.

I fig. senterade arkmatningsanordningen illustrerats, 6 har en arkmatningscykel för den ovan pre- d.v.s. en anordning som har fyra axlar l5(l)-l5(4) lagrade i den första undertryckskammaren 3 och två axlar 24(5)-24(6) lagrade i den andra undertryckskammaren 21. Såsom angi- vits ovan styrs motorerna 16, heten 20. alla motorer samtidigt och accelererar det understa arket l(l) 25 individuellt av styren- I början av en matningscykel, fig. 6a, startas så att detta når sitt hastighetsbörvärde.

Axlarna l5(l)-l5(4) som startar en inmatningscykel med stillastående axlar drives med en hastighetsprofil och med ett ark vilande mot sina hjul. I början av en in- matningscykel startar alla axlar samtidigt och accelere- rar från stillastående upp till maskinens linjehastighet.

Genom statisk friktion mellan ark och hjul följer det un- dersta arket l(l) denna framåtgående rörelse och matas framåt i transportriktningen (pilen 5).

När det understa arkets l(l) bakre kant i transport- riktningen 5 passerar förbi det i transportriktningen första avlastningselementet 30(1) ger styrenheten 20 ett 10 15 20 25 30 35 525 914 i 17 kommande till avlastningselementets lyftanordning 32 att förflytta avlastningselementet från dess understa posi- tion till dess översta position för att stödja de näst understa arket 30(2), se fig. 6b. Denna förflyttning av avlastningselementet till en understödjande position för det näst understa arket är sådan, att avlastningselemen- tets översta parti 31 bringas i huvudsak i exakt nivå med nämnda arks undersida varför man ej får någon lyftande rörelse av arkstapeln med åtföljande belastning av av- lastningselementets lyftanordning. Den sträcka som av- lastningselementets översta parti förflyttas, dvs den höjdnivå till vilken avlastningselementet förflyttas för arkunderstödjande position, är naturligtvis reglerbar och anpassas till tjockleken pà de matade arken. I samband med att arkets bakre kant passerar förbi den i transport- riktningen första hjulraden på den första axeln l5(l), dvs den axel som i undertryckskammaren 3 ligger längst bort från avskiljaranordningen 19, bromsar styrenheten 20 denna axels (servo-) motor 16.

I nästa steg i arkmatningscykeln, se fig. 6c, när understa arkets l(l) bakre kant passerar nästföljande av- lastningselementets 30(2) lyftanordning, ger styrenheten 20 ett kommando att förflytta avlastningselementet till dess översta position för att stödja det näst understa arket l(2). axels l5(2) hjulrad bromsar styrenheten 20 denna axel. I När arkets bakre kant passerar efterföljande samband med detta har den första axeln l5(l) stoppat och styrenheten 20 givit ett kommando till det första avlast- ningselementets 30(l) lyftanordning att förflytta avlast- ningselementet från dess översta position till dess un- dersta postition, varvid hjulraden på den första axeln l5(l) stödjer det näst understa arket l(2) i stället för det första avlastningselementet 30(l).

Fig. 6d visar nästa steg i arkmatningscykeln. På motsvarande sätt som i steget enligt fig. 6c, när det un- dersta arkets l(l) bakre kant passerar avlastningselemen- tets 30(3) lyftanordning, ger styrenehten 20 ett kommando 10 15 20 25 30 35 52 5 9 1 4 :_- 18 att förflytta avlastningselementet till dess översta po- sition för att stödja det näst understa arket l(2). När arkets bakre kant därefter passerar efterföljande axels l5(3) band med att föregående axel l5(2) hjulrad bromsar styrenheten 20 denna axel. I sam- stoppat ger styrenhe- ten 20 ett kommando till det föregående avlastningsele- mentets 30(2) lyftanordning att sänka avlastningselemen- tet till dess understa position, varvid hjulraden på ax- eln 15(2) Detta förfarande upprepas för varje efterföljande hjulaxel som stödjer det näst understa arket l(2). finns i undertryckskammaren 3.

Genomgående för de ovan angivna stegen i arkmat- ningscykeln är att avlastningselementet förflyttas till sin översta position innan det understa arket l(l) lämnar den i arkmatningsriktningen efterföljande hjulaxelns hjul.

På fig. 6e visas att det understa arket l(l) har ma- tats ut från arkstapeln, genom öppningen mellan avskil- jaranordningen 19 och matningsbordet 4, till transportan- Hjulaxeln l5(4) 30(2) och 30(3) bringats till sin understa position. Alternativt kan av- ordningen 2. bromsas och alla avlast- ningselement 30(l), har av styrenheten 20 lastningselementet 30(3) vara kvar i sin översta position till dess att hjulaxeln l5(4) under avskiljaranordningen 19 stoppat, varefter det sänkes till sin understa posi- tion.

Vid matningscykeln slut står alla hjulaxlarna l5(l), l5(2), l5(3), och l5(4) stilla och alla avlastningsele- mentet 30(l), 30(2) och 30(3) såsom visats på fig. 6f. Arkmatningsanordningen enligt är i sin understa postion, uppfinningen är nu klar för nästa inmatningscykel.

Synkront med konverteringsmaskinens arkbearbetnings- cykel (arbetscykel) bringar styrenheten 20 motorerna l6 att rotera axlarna l5(l)-l5(4) för att inta en med konverteringsmaskinen anpassad has- och accelerera hjulen l7 tighet och arkmatningscykeln enligt ovan upprepas. 00 00 0l 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000 000 0000 0 0 0 0 0 0 I 00 00 00 0 IÛIÜÛ I o 000 Û I I O ill 'OQO 000 I 0 I 0 10 15 20 25 30 35 525 914 i 19 Avskiljaranordningen eller gaten 19 medger matning av endast ett ark l(l) i taget och håller arkstapeln på plats i samverkan med ett bakre arkstöd 36 som är anord- nat motsatt avskiljaranordningen. Arkstödet 36 är för- skjutbart anordnat på matningsbordet 4 i arkens transpor- trikning 5 respektive i motsatt riktning. En motor, ej visad exempelvis en servomotor, förflyttar arkstödet så att avståndet mellan detta och avskiljaranordningen blir anpassat till arkens längd. Regleringen av arkstödens po- sition utföres av styrenheten 20.

Genom att programmera in arklängden i styrenheten ger denna alla de kommandon som erfordras för manövrering av hjulaxlarna medelst motorerna 16, för manövrering av avlastningselementens rörelser medelst lyftanordningarna 32 och för inställning av arkstödet 36. Att göra ändring- ar eller justeringar av nämnda manövreringar är en för- hàllandevis lätt uppgift och utföres genom en motsvarande (om-)programmering av styrenheten. Rörelsemönstret för arkets bakkant finns inprogrammerad i styrenhetens kon- trollprogram (kam-profil) för respektive axel. Sträckan som en axels hjulperiferi ska rotera innan bakkanten läm- nar hjulet kontrolleras av styrenheten och programmeras in för den arklängd som körs i maskinen för tillfället.

Detta styr också lyftanordningarnas arbetscykel. Vidare är styrenheten med fördel programmerad att starta varje arkmatningscykel med att inledningsvis rotera alla axlar- na i den första undertryckskammaren motsatt transport- riktningen 5, varigenom arket som skall matas backas en kort sträcka bort från avskiljaranordningen för att lossa arkets framkant från avskiljaranordningen. Därefter bringas axlarna att rotera i transportriktningen och ar- ket kan passera under arkstödet utan att skadas eller fasta.

Styrenheten 20 är ansluten till transportanordning- ens 2 eller till det efterföljande processtegets (tryck- ning, slitning, stansning eller vikning) hastighet (ma- skinhastighet) och position för att anpassa arkmatnings- 525 914 ~; 20 hastigheten (motorernas acceleration) och arkets position till detta.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan be- skrivna eller på ritningarna visade, utan kan förändras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 525 914 i 21 PATENTKRAV

1. Anordning för att mata ett ark (1) i taget från en arkstapel till en transportanordning (2) för transpor- tering av arket till en processtation, vilken anordning innefattar en undertryckskammare (3) ett antal separat drivna, vinkelrätt mot transportriktningen positionerade axlar (15) som är anordnade i undertryckskammaren på i huvudsak samma inbördes avstånd och som var och en uppbär ett flertal hjul (17) med friktionsbeläggning, varvid varje axel (15) drives av sin egen motor (16) som är an- sluten till och styrd av en styrenhet (20), samt en av- skiljaranordning (19) som är anordnad i huvudsak verti- kalt över undertryckskammaren (3) och på ett avstånd från undertryckskammaren som är något större än ett arks (1) tjocklek, ment 30(l), vilket är vertikalt rörligt anordnat före och kännetecknad av åtminstone ett avlastningsele- på avstånd från närmaste axel (15(l)) i arkens (1) trans- portriktning (5) och vilket är anslutet till och styrt av nämnda styrenhet (20).

2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad av att avlastningselementet (30(l)) är utformat som en ske- na, vilken sträcker sig parallellt med nämnda axlar (15(l) och 15(2)) och mellan anordningens sidoväggar (9).

3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, känne- tecknad av att åtminstone ett avlastningselement (30) är anordnat före varje axel (15) som är positionerad före avskiljaranordningen (19) i arkens transportriktning (5) och att varje avlastningselement (30) är anslutet till och individuellt styrt av nämnda styrenhet (20).

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att varje avlastningselement (30) lyftes och sänkes av en respektive elektrisk lyftanordning (32), såsom en elektromagnet (33), och att varje axels (15) mo- tor (16) är en elektriskt driven servomotor.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av ett bakre arkstöd (36) som understödjer den ände av arkstapeln som är placerad motsatt avskiljar- II nano I O 0 :oo non 0000 g u 0 I oo g Doo o o 0 O I 0 09 10 15 20 25 30 35 samt styrt av nämnda styrenhet något större än ett arks (1) medan det näst understa arket processtationens arbetstakt, kännetecknat av 525 914 22 anordningen (19) och att arkstödet är förskjutbart anord- nat i arkens transportriktning (5) och är anslutet till (20).

6. Förfarande för att mata ett ark (1) i taget från en arkstapel i en mataranordning till en transportanord- ning (2) för transportering av arket till en processta- tion, vilken mataranordning innefattar en undertryckskam- mare (3), ett antal separat drivna, vinkelrätt mot trans- portriktningen positionerade axlar (15) som är anordnade i undertryckskammaren på i huvudsak samma inbördes av- stånd och som var och en uppbär ett flertal hjul (17) med friktionsbeläggning, varvid varje axel (15) drives av sin egen motor (16), som är ansluten till och styrd av en styrenhet (20), samt en avskiljaranordning (19) som är anordnad i huvudsak vertikalt över undertryckskammaren (3) och på ett avstånd från undertryckskammaren som är tjocklek, varvid det unders- ta arket (1(1)) i stapeln matas till transportanordningen (l(2)) hindras från att förflyttas med hjälp av avskiljaranordningen (19), varvid hjulen (17), från stillastående vid början av varje mat- ningscykel, med hjälp av den till hjulens (17) drivmoto- rer (16) och nämnda processtation anslutna styrenheten (20), bringas att rotera för att accelerera arket (1(1)) så att detta uppnår sitt hastighetsbörvärde i beroende av att ett av- lastningselement (30) höjes i allt väsentligt samtidigt som det matade arkets (1(1)) bakre kant i transportrikt- ningen (5) passerar förbi detta för att bringas till en understödjande position för det näst understa arket (1(2)) i arkstapeln innan det matade arket (1(l)) lämnar en i transportriktningen (5) efterföljande axel (15) med hjul (17) och att nämnda axel (15) bromsas när det matade arkets (1(1)) bakre kant i transportriktningen lämnar ax- elns hjul (17).

7. Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat av att ett eller flera avlastningselement (30) är anordnade 000 Och OI o CCI- 'nu I u ' o 10 15 20 25 30 525 914 23 (15) bakre kant lämnar (15) bromsas i följd vartefter som arkets (17) portriktningen (5) och att varje axel (l(l)) (15) före respektive axel (30(l)) jande position, när det matade arkets före varje hjulaxel och att det i trans- (l5(l)) höjes till nämnda understöd- (l(l)) bakre kant i (17) på respektive hjulen på respektive axel anordnade avlastningselementet transportriktningen (5) lämnar hjulen (15).

8. Förfarande enligt patentkravet 6 eller 7, känne- att, (15) till stillastående, det i transportriktningen (5) närmast axel tecknat av när en respektive axel bromsats före denna axel anordnade avlastningslementet (30(1)) sänkes från nämnda arkunderstödjande position, varvid det näst understa arket (l(2)) då understödjes av hjulen (17) (l5(l)).

9. Förfarande enligt något av patentkraven 6-8, kän- på nämnda stillastående axel netecknat av att arkstapeln vid början av varje mat- ningscykel vilar på axlarnas (15) hjul (17) och att, vid början av varje arkmatningscykel, det understa arket (l(l)) inledningsvis förflyttas en minimal sträcka mot- satt dess transportriktning (5) och därefter förflyttas i transportriktningen.

10. Förfarande enligt något av patentkraven 6-9, att ett i transportriktningen förskjut- (36), skiljaranordningen (19), styres av styrenheten (20), var- kännetecknat av bart anordnat arkstöd som är placerat motsatt av- vid styrenheten (20) efter inprogrammering av arkens längd i transportriktningen (5) styr när respektive axel (30) skall avstånd till (5) skall bromsas, när avlastningselementen (36) avskiljaranordningen (19) vid inprogrammering i styrenhe- höjas respektive sänkas samt arkstödets ten (20) av arkens (1) längd i transportriktningen (5).